碎煤加壓氣化煤氣水裝置呼吸氣系統(tǒng)工藝優(yōu)化

楊志杰

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，碎煤加壓氣化過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的含油類、酸性氣及酚和氨的廢水，如何高效地處理這些廢水，實(shí)現(xiàn)廢水廢氣“零排放”是煤化工企業(yè)落實(shí)環(huán)保政策、完成環(huán)保目標(biāo)的重要保障，也是煤化工企業(yè)節(jié)能減排、降本增效的重要課題。在現(xiàn)代煤化工領(lǐng)域，氣化為重要的源頭技術(shù)，對(duì)于碎煤的加壓氣化，它是在我國得到長時(shí)間發(fā)展，有著豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)措施。在煤氣水單元中，其重要任務(wù)在于對(duì)煤塵、焦油進(jìn)行分離，經(jīng)分離后的煤氣水返回至氣化單位，成為對(duì)煤氣進(jìn)行洗滌的水?；诖耍蛛x單元是否實(shí)用與合理，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行有很大影響，需要引起相關(guān)人員的高度重視。

關(guān)鍵詞：碎煤加壓氣化;煤氣水分離;分離問題;技術(shù)改進(jìn)

引言

碎煤加壓氣化工藝中，煤氣水分離和酚回收工段使用或產(chǎn)生的危險(xiǎn)化學(xué)品主要有焦油、中油、粗酚、二異丙基醚和溶解氣中含有的氫氣、甲烷、一氧化碳、硫化氫等，具有火災(zāi)、爆炸和中毒危險(xiǎn)，從工程技術(shù)措施和裝備、特殊作業(yè)過程風(fēng)險(xiǎn)管控、個(gè)體防護(hù)裝備的選用及原材料的替換等方面進(jìn)行預(yù)防管理是安全保障的關(guān)鍵。

1原工藝流程存在問題

煤氣水先經(jīng)過第一個(gè)焦油分離器，之后將進(jìn)入到緩沖罐內(nèi)由高壓噴射泵被送進(jìn)變換冷卻系統(tǒng)，成為對(duì)煤氣進(jìn)行洗滌的水，剩下的一部分則被送進(jìn)分離裝置中進(jìn)行脫油。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常產(chǎn)生泵的實(shí)際出水量大幅降低的問題，通過檢查發(fā)現(xiàn)是因?yàn)楸帽欢氯?，需要?jīng)常對(duì)進(jìn)口位置的濾網(wǎng)進(jìn)行更換，造成這一問題的主要原因?yàn)榉蛛x不夠徹底，物料過臟。此外，分離效果較差，焦油會(huì)被帶進(jìn)過濾器，并進(jìn)到之后的回收裝置，對(duì)裝置正常運(yùn)行造成影響。對(duì)回收裝置配套煤氣水罐進(jìn)行清理時(shí)發(fā)現(xiàn)有很多焦油殘留于底部，直接證實(shí)了以上猜想。在這種情況下，殘留的大量焦油將使水中含有量升高，導(dǎo)致泵吸入口等部位堵塞，當(dāng)情況較為嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)對(duì)萃取的效果造成影響，導(dǎo)致氨水與粗酚等的質(zhì)量都變差。（1）煤氣水分離裝置運(yùn)行過程中產(chǎn)生的呼吸氣直接排放至大氣。（2）油分離器、最終油分離器、初焦油分離器、第一緩沖槽、第二緩沖槽、煤氣水貯槽、泥漿液槽、純焦油槽、油槽、焦油污水槽共計(jì)18個(gè)呼吸閥，設(shè)計(jì)壓力為2kPa，密封性能較差，在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，壓力在4kPa，排放廢氣。（3）最終油分離器頂部法蘭為非標(biāo)制作，密封性能較差，排放廢氣。（4）雙介質(zhì)過濾器、油分離器、最終油分離器、初焦油分離器、第一緩沖槽、第二緩沖槽、煤氣水貯槽、泥漿液槽、純焦油槽、油槽共有208個(gè)排放口與觀察口，在運(yùn)行過程排放口與觀察口產(chǎn)生排放廢氣。

2改造措施分析

2.1對(duì)呼吸氣流程進(jìn)行分析

可以通過膨脹氣鼓風(fēng)機(jī)將呼吸氣送往硫回收裝置、氣化火炬或酸性氣火炬。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，利用原有呼吸氣管線進(jìn)行以下改造：（1）將油分離器、最終油分離器、初焦油分離器、第一緩沖槽、第二緩沖槽、煤氣水貯槽、泥漿液槽、純焦油槽、油槽、焦油污水槽帶接管阻火呼出閥（p=2kPa）閥芯拆除，各儲(chǔ)槽呼吸線連通，降低呼吸氣系統(tǒng)阻力。（2）提高各儲(chǔ)槽壓力，使呼吸氣管線壓力與膨脹氣系統(tǒng)壓力平衡。將油分離器、最終油分離器、初焦油分離器、第一緩沖槽、第二緩沖槽、煤氣水貯槽、泥漿液槽、純焦油槽、油槽、焦油污水槽阻火呼吸閥加彈簧（p=6kPa），更換密封墊。（3）對(duì)各儲(chǔ)槽進(jìn)行分類，關(guān)閉氮?dú)庾粤κ秸{(diào)節(jié)閥。停用油分離器、最終油分離器、初焦油分離器、泥漿液槽、純焦油槽、油槽氮?dú)庾粤κ秸{(diào)節(jié)閥;（4）各槽罐帶接管呼出閥后的沖洗煤氣水管線加盲板，呼出閥前的沖洗煤氣水噴嘴向下，防止沖洗水進(jìn)呼吸。（5）將呼吸氣總管與膨脹氣鼓風(fēng)機(jī)入口管線相連，將呼吸氣系統(tǒng)并入膨脹氣系統(tǒng)。在呼吸氣總管增加遠(yuǎn)傳壓力表（125PI030），便于呼吸氣壓力調(diào)節(jié)。（6）在呼吸氣管線各低點(diǎn)增加倒淋，并保持常開，以及時(shí)排出管線內(nèi)的殘液，避免膨脹氣鼓風(fēng)機(jī)帶水，保障膨脹氣鼓風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。（7）更換最終油分離器頂部法蘭，提高設(shè)備密封性。

2.2從投資成本及分離效果上分析

增設(shè)一級(jí)初焦油分離器的設(shè)計(jì)流程更具優(yōu)勢(shì)，更適用于煤氣水分離裝置。通過增設(shè)一級(jí)焦油分離器，進(jìn)一步提高了含塵煤氣水的雜質(zhì)的分離效果，既減少了對(duì)高壓煤氣水泵的堵塞損壞，又降低了雙介質(zhì)過濾器的運(yùn)行負(fù)荷和使用頻率，明顯延長了雙介質(zhì)過濾器的更換周期。同時(shí)，雙介質(zhì)過濾器使用效率的提高及過濾效果的改善，使帶入后續(xù)酚氨回收裝置的焦油大幅減少，降低酚氨回收脫酚塔等塔板的堵塞，有益于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3煤氣水分離及酚回收裝置個(gè)體防護(hù)裝備的選用

本化工裝置區(qū)所選用的個(gè)體防護(hù)裝備主要是防護(hù)危險(xiǎn)化學(xué)品的，必須有針對(duì)性的選擇個(gè)體防護(hù)裝備。根據(jù)《個(gè)體防護(hù)裝備選用規(guī)范》（GB/T11651）的指導(dǎo)意見，可選用的主要個(gè)體防護(hù)裝備有過濾式防毒面具、空氣呼吸器、防靜電工作服、化學(xué)品防護(hù)服等。其中過濾式防毒面具根據(jù)毒害介質(zhì)的性質(zhì)，我們依據(jù)《呼吸防護(hù)自吸過濾式防毒面具》（GB2890-2009）選擇A型褐色過濾件（用于防護(hù)二異丙基醚和酚類揮發(fā)物）、藍(lán)色過濾件（用于防護(hù)硫化氫氣體）或E型黃色過濾件（用于防護(hù)酸性氣體或蒸汽）、K型綠色過濾件（用于防護(hù)氨）和CO型白色過濾件（用于防護(hù)一氧化碳?xì)怏w）。對(duì)于密閉場(chǎng)所作業(yè)的情況，根據(jù)實(shí)際情況，除了空氣呼吸器，我們也可以選擇自吸式或者電動(dòng)送風(fēng)式長管呼吸器等隔離式防毒面具。

2.4從投資成本及分離效果上分析

增設(shè)一級(jí)初焦油分離器的設(shè)計(jì)流程更具優(yōu)勢(shì)，更適用于煤氣水分離裝置。通過增設(shè)一級(jí)焦油分離器，進(jìn)一步提高了含塵煤氣水的雜質(zhì)的分離效果，既減少了對(duì)高壓煤氣水泵的堵塞損壞，又降低了雙介質(zhì)過濾器的運(yùn)行負(fù)荷和使用頻率，明顯延長了雙介質(zhì)過濾器的更換周期。同時(shí)，雙介質(zhì)過濾器使用效率的提高及過濾效果的改善，使帶入后續(xù)酚氨回收裝置的焦油大幅減少，降低酚氨回收脫酚塔等塔板的堵塞，有益于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)語

隨著國家對(duì)煤制天然氣項(xiàng)目的重視，煤制天然氣的戰(zhàn)略地位越來越凸顯，煤制天然氣項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)隨之增加。其中煤氣水分離、酚回收工藝中易燃易爆、有毒有害介質(zhì)較多，1）對(duì)煤氣水進(jìn)行分離在碎煤的加壓氣化工藝中具有重要作用和意義，主要包含三個(gè)部分，即為含有焦油的煤氣水的流向、含有灰塵的煤氣水的流向和經(jīng)初步分離處理后的煤氣水的走向。通過長時(shí)間的積累與完善，我國在這種工藝上已經(jīng)十分成熟。對(duì)于焦油分離裝置，其分離效果是整個(gè)分離過程，甚至氣化水處理過程的關(guān)鍵，對(duì)系統(tǒng)能否始終處在穩(wěn)定狀態(tài)有直接影響，相關(guān)技術(shù)人員必須對(duì)分離裝置的優(yōu)化改善給予足夠重視。2）將高壓煤氣水泵后移至煤氣水儲(chǔ)罐處，也可作為改善高壓煤氣水泵運(yùn)行環(huán)境的有力措施，但這樣會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大煤氣水循環(huán)系統(tǒng)，增大了煤氣水分離系統(tǒng)的處理能力，相應(yīng)設(shè)備需提高選型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，借鑒行業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮從優(yōu)選擇改進(jìn)措施，是改善煤氣水分離效果的必由之路，對(duì)整個(gè)煤氣水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

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