气化煤质与甲醇装置稳产高产的研究

何圣龙

(陕西长青能源化工有限公司， 陕西宝鸡 721405)

陕西长青能源化工有限公司是由徐矿集团、陕西省煤田地质集团有限公司、宝钢金属有限公司及南京诚志清洁能源有限公司共同参股组建的大型现代煤化工企业。公司150万 t/a 煤制甲醇项目中，规划一期产能为60万 t/a，产品品质为优等品。其中气化装置采用德士古(GE)气化工艺，分为煤浆制备、气化工艺及渣水处理3个阶段，生产运行模式为2开1备，单炉投煤量为1 700 t/d[1]。自2013年5月投产至2017年以来，精甲醇产量保持在70万 t/a。对生产运行情况分析发现，气化装置受限于煤质质量，一直存在着设备磨损严重、检修频繁、氧耗和煤耗高及管道泄漏等问题。为此，公司采取优化煤质、技术改造及精细管理等举措，得到良好效果。精甲醇年产量持续稳步攀升，2019年突破纪录，达到了81.5万 t/a。

1 存在问题

GE气化工艺的煤质要求指标为：发热量≥25 MJ/kg、灰分质量分数≤15%[2]、全水质量分数≤14%、内水质量分数≤5%、灰熔点<1 300 ℃。2013—2016年，受限于煤质质量的影响，公司气化煤煤质指标为：灰分质量分数>14%、灰熔点为1 270～1 350 ℃、发热量为23～24 MJ/kg。煤质不符合工艺指标，使得气化工艺频繁出现一系列问题，导致气化炉运行周期为50～55 d。

1.1 锥底砖磨蚀

当煤炭灰熔点升高时，气化炉炉膛操作温度随之升高，高温环境下的液态渣流动时将加剧磨蚀、冲蚀耐火砖和锥底砖，导致气化炉使用寿命达不到设计指标，增大了设备运行安全风险。

1.2 下降管超温

锥底砖磨蚀损坏，液态渣在下降管内壁易形成挂渣，造成下降管超温，降低了设备的自我保护能力，从而缩短锥底砖使用寿命，增加检修频次。……