煤气化技术中粗煤气洗涤塔的工艺优化

郭盼春 陈海全 刘 军 张 波

(新疆天智辰业化工有限公司,新疆 石河子832000)

众所周知,“贫油、富煤、少气”是我国能源结构的基本特征。随着经济的快速发展及深化改革,在贫油富煤的能源格局下,通过发展煤化工替代石油化工产品成为化解石油不足的转型战略。煤气化是煤炭清洁高效转化的核心,也是发展煤化工产品的基础。煤气化生产的煤气可用于电力、合成油、煤基化学品、氢气等的生产,但这些产品的生产对煤气质量有严格的要求,因此为满足下游工艺的需求,对粗煤气进行洗涤净化、除去粗煤气中的灰分是必要的,也是必然的。

煤气化技术中粗煤气洗涤工艺大致可分为两种:一种是以壳牌Shell 炉为代表的干法除尘,即粗煤气冷却器；另一种是以德士古为代表的水洗除尘,即文丘里+洗涤塔组合方式[1]。更多的煤气化用户选择了洗涤塔的除尘工艺,以德士古、航天炉、清华炉为代表的炉型使用洗涤塔内部均为下降管、分布器、塔盘、除沫器,此类结构,在粗煤气进洗涤塔之前安装有文丘里洗涤器,普遍使用洗涤塔上清液作为文丘里增湿除尘水,个别使用分离洗涤塔,进行上端除尘洗涤净化,下端气液分离。其工艺更稳定可靠,操作简单,但仍然存在某些不足和缺点:(1)洗涤塔灰水上清液含固量较高,容易造成文丘里喷头堵塞,长时间运行洗涤效果下降,粗煤气带灰严重,后工序无法继续运行。(2)文丘里喉管处由于喷水管的存在,增加了粗煤气经过文丘里的阻力,夹带的灰尘凝结造成喉管堵塞,合成气管线堵,气化炉至洗涤塔系统压差高,气化炉燃烧室压力高。……