1 前言
隨著國(guó)內(nèi)近年掀起的煤化工熱潮，SHELL煤氣化工藝以其高效、安全和環(huán)保的特點(diǎn)，成為很多企業(yè)的首選工藝之一。目前國(guó)內(nèi)已有15家，共計(jì)19臺(tái)SHELL氣化爐在建或投運(yùn)。河南龍宇煤化工公司一期項(xiàng)目設(shè)計(jì)年產(chǎn)50×104t甲醇，配套荷蘭SHELL煤氣化工藝，設(shè)計(jì)日投煤量為2147t，目前該項(xiàng)目已接近工程安裝的收尾階段。
下面對(duì)本項(xiàng)目氣化激冷氣壓縮機(jī)和撈渣機(jī)的配置做一介紹。
2 激冷氣壓縮機(jī)
SHELL煤氣化工藝在目前各類(lèi)氣化工藝中粗煤氣效率最高，可以達(dá)到83%。系統(tǒng)采用干氣激冷流程，將粗煤氣溫度降至900℃以下，而后利用換熱器回收高位熱能，副產(chǎn)過(guò)熱蒸汽，用以驅(qū)動(dòng)甲醇的合成氣壓縮機(jī)。其激冷流程如下：
在濕洗和干法除灰后，按溫度控制比例抽取煤氣，混合后的209℃煤氣，經(jīng)激冷氣壓縮機(jī)加壓后送至氣化爐激冷段，與從氣化反應(yīng)室出來(lái)的1 500℃的高溫煤氣充分混合，將其溫度迅速激冷至850~900℃。煤氣經(jīng)激冷后，氣相中的液態(tài)渣全部以干灰或固體顆粒存在，從而具備了進(jìn)行間壁式換熱的條件。
激冷氣壓縮機(jī)在氣化流程的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備中屬于核心設(shè)備，其特殊性在于工藝條件要求較苛刻。主要有以下幾點(diǎn)：第一，煤氣設(shè)計(jì)溫度為250℃，且含有一定量的固體顆粒，最高可達(dá)到20mg/m3，而且還含有少量的HCl、HF、H2S、COS，要求與介質(zhì)接觸的過(guò)流部件應(yīng)具有良好的耐磨和耐蝕性。第二，激冷氣流量較大，要求壓縮機(jī)可以適應(yīng)氣化爐130%的負(fù)荷(197172kg/h)。第三，系統(tǒng)無(wú)備機(jī)，單機(jī)運(yùn)行必然對(duì)機(jī)組的整體性能要求更高。目前在SHELL煤氣化運(yùn)行業(yè)績(jī)中，只有美國(guó)的愛(ài)尼奧特有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。針對(duì)以上特點(diǎn)，我們對(duì)這臺(tái)設(shè)備的訂貨非常謹(jǐn)慎，對(duì)相關(guān)的影響因素做了認(rèn)真的分析比對(duì)。
2.1 葉輪材料和半徑的選擇
耐磨性與抗腐蝕是兩個(gè)相互矛盾的因素，為了提高材料的耐磨性，工程上通常采用提高材料硬度的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，提高硬度后材料的屈服強(qiáng)度指標(biāo)會(huì)大幅降低，做為高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，對(duì)材料的屈服強(qiáng)度有一個(gè)嚴(yán)格的要求，其指標(biāo)與葉輪的半徑、轉(zhuǎn)速有關(guān)。另外材料硬度提高后，其抗應(yīng)力腐蝕能力急劇下降，特別是本工況含有H2S氣體，因此對(duì)葉輪表面硬度的選取應(yīng)充分結(jié)合類(lèi)似工況的工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。
通過(guò)與國(guó)....
