碎煤加压气化粗煤气中残氧含量对SNG工厂影响分析.pdfVIP

第43卷 第6期 煤 化 工 Vo1．43 No．6 2015年 l2月 CoalChemicalIndustry Dec．2015 碎煤加压气化粗煤气中残氧含量对 SNG工厂影响分析 姜成旭，侯士超，郝 鹏，姜欣男 (辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司，辽宁 阜新 123000) 摘 要 分析了国内煤制天然气项 目碎煤加压气化工艺粗煤气中残氧含量的产生原因，讨论了氧含量对低 温甲醇洗装置和甲烷化装置 的影响，针对碎煤加压气化工艺粗煤气中残氧对 SNG工厂中下游装置、能耗和安全 的影响，提出了对粗煤气残氧含量的控制方案：可通过增加脱除氧气的设施，或运行中采取控制氧含量的措施， 以确保SNG工厂的安全性 、经济性与长周期运行。 关键词 碎煤加压气化，粗煤气 ，SNG，氧含量 文章编号：1005—9598(2015)～06—0055-04 中图分类号：TQ546 文献标识码 ：B “十一五”及 “十二五”审批的煤制天然气项 目中， 准备阶段：干馏层和干燥层是燃料的准备阶段 ， 所采用 的气化技术基本上是碎煤加压气化工艺，在气 煤中的吸附气体及有机物在干馏层析出。 化炉中所产生的粗煤气少部分通过变换来调整氢碳 主反应阶段 ：氧化层和还原层是气化炉的主要反 比，大部分粗煤气不通过变换 ，直接经冷却后 ，进入 甲 应阶段，整个气化反应过程主要在这两个反应层 。 醇洗单元及 甲烷化单元。粗煤气中氧的含量 由碎煤加 回收排放阶段 ：主要功能是燃烧完毕的灰渣将气 压气化工艺所决定，不同煤种其氧含量有所差异 ，但 化剂加热 ，以回收灰渣的热量，降低灰渣温度。 通过碎煤加压气化后 ，粗煤气中氧体积分数基本控制 最终粗煤气中含有 ：c0体积分数 14％～24％， 体 在 0．1％～0．4％。笔者针对碎煤加压气化后粗煤气中所 积分数39％～41％，CH体积分数 8％～12％以及02体积分 残留的部分氧对煤制天然气工厂之后工序的影响进 数 0．1％～0．4％，HJC0比为 1．6-2．8，因此 ，在变换单 行分析，并提出相应的解决方法。 元 ，仅需要少部分变换来调节 甲烷化所需的碳氢比。 通过变换后 ，粗煤气中氧被反应掉，但没通过变换的 1 碎煤加压气化残留氧的产生原因 气体中还残 留着部分 0。，因此 ，造成粗煤气中残 留氧 气。国内部分 SNG项 目碎煤加压气化粗煤气气体组分 结合美国大平原气化炉成功事例，目前以低阶褐煤 列于表 1。 为主要原料生产SNG的工厂，多采用固定床碎煤加压气 粗煤气中的氧含量 由加压气化工艺决定。虽然各 化技术。 家使用的原料煤有差异 ，但是粗煤气中氧体积分数基 碎煤加压气化工艺 ：煤通过煤锁溜槽 ，经安装在 本控制在 0．1％～0．4％。 气化炉顶部的煤锁 ，定期加入气化炉 ，煤在炉内下降 例如 ：表 1项 目四，日产 400万 m。煤制天然气项 过程中，与气化剂接触反应，由上至下经过干燥层 、干 目粗煤气产量为620090m ，粗煤气中氧体积分数 馏层 、气化层 (还原层 )、燃烧层 (氧化层 )和灰渣层 ，含 按0．4％计 (氧流量为 2480．36Il3【／h)。通过变换的气 碳量约 5％的灰由炉篦转动排入灰锁 ，定时排人输灰 量按 25％计 (620090×0．25=155022．5m。／h)，在 系统，压力为 0．7MPa的