賈騏榕

（山西潞安煤基清潔能源有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046200）

引言

我國(guó)某煤化工企業(yè)組織內(nèi)部安裝配置的年產(chǎn)量為600 kt 甲醇產(chǎn)品合成生產(chǎn)技術(shù)工藝流程，以煤作為主要原材料，擇取運(yùn)用多元料漿氣化處理基礎(chǔ)工藝制備獲取粗原料氣物質(zhì)，繼而依次經(jīng)由部分耐硫變換技術(shù)環(huán)節(jié)，以及低溫甲醇洗氣體凈化技術(shù)環(huán)節(jié)制備得到質(zhì)量合格的合成氣物質(zhì)，最后再經(jīng)由甲醇合成技術(shù)環(huán)節(jié)，以及精餾生產(chǎn)技術(shù)環(huán)節(jié)獲取到精甲醇產(chǎn)品[1-3]。近幾年來，該煤化工企業(yè)組織每間隔三年針對(duì)生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)系統(tǒng)開展一次檢修技術(shù)環(huán)節(jié)，且中間還要安排實(shí)施1 次～2 次的狀態(tài)檢修技術(shù)環(huán)節(jié)。在狀態(tài)檢修技術(shù)環(huán)節(jié)結(jié)束之后，變換爐設(shè)備在具體執(zhí)行接氣技術(shù)環(huán)節(jié)過程中，存在著一定表現(xiàn)形式的技術(shù)問題，高能耗運(yùn)行技術(shù)過程持續(xù)時(shí)間為20 h，因此，改良優(yōu)化變換爐設(shè)備的接氣技術(shù)工藝，控制降低其能源消耗水平，非常有必要性[4-8]。

1 耐硫變換裝置工藝簡(jiǎn)介

來源于氣化技術(shù)裝置的粗煤氣物質(zhì)在經(jīng)由分離處理技術(shù)環(huán)節(jié)去除其中夾帶的水分，以及其他雜質(zhì)類物質(zhì)之后，約占總數(shù)56%的粗煤氣物質(zhì)將會(huì)被送入粗煤氣預(yù)熱器技術(shù)組件E1501，繼而與經(jīng)由蒸汽過熱器技術(shù)組件E1502 實(shí)施預(yù)冷處理技術(shù)環(huán)節(jié)的變換氣物質(zhì)開展熱量交換技術(shù)環(huán)節(jié)。經(jīng)由變換爐技術(shù)設(shè)備輸出的變換氣物質(zhì)的溫度參數(shù)為430 ℃，其接續(xù)需要接受蒸汽過熱器技術(shù)組件E1502 實(shí)施的針對(duì)2.50 MPa飽和蒸汽物質(zhì)的過熱處理技術(shù)環(huán)節(jié)，并且最終被并入到2.50 MPa 過熱蒸汽管網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)部。

對(duì)于變換氣物質(zhì)而言，在其溫度降低到360 ℃條件下，其接續(xù)需要經(jīng)由原料氣預(yù)熱器技術(shù)組件E1501將粗煤氣物質(zhì)的溫度從235 ℃預(yù)熱提升處理到300 ℃，變換氣物質(zhì)的溫度參數(shù)項(xiàng)目將被降低到325 ℃，繼而與尚未參加變換反應(yīng)技術(shù)處理過程的粗煤氣物質(zhì)實(shí)施相互混合，繼而獲取和輸出有效氣比例結(jié)構(gòu)為V（H2）/V（CO）≈2.00～2.30 的變換氣物質(zhì)。

2 變換爐接氣過程中存在的問題及分析

在2016 年6 月至2016 年7 月時(shí)間階段內(nèi)，該企業(yè)所用耐硫變換技術(shù)系統(tǒng)共計(jì)發(fā)生3 次運(yùn)行使用過程停車事件，其具體發(fā)生情況為：2016 年6 月3 日10：00 耐硫變換技術(shù)系統(tǒng)停車24 h（簡(jiǎn)稱A 技術(shù)工況）；2016 年6 月16 日20：00 耐硫變換技術(shù)系統(tǒng)停車48 h（簡(jiǎn)稱B 技術(shù)工況）；2016 年7 月3 日10：00耐硫變換技術(shù)系統(tǒng)停車96 h（簡(jiǎn)稱C技術(shù)工況）。

在停車事件具體發(fā)生之前，耐硫變換技術(shù)系統(tǒng)處于100%負(fù)荷運(yùn)行技術(shù)狀態(tài)，變換爐設(shè)備床層結(jié)構(gòu)組成部分的溫度技術(shù)參數(shù)完全相同，由于具體涉及的停車技術(shù)過程持續(xù)時(shí)間不同，在停車事件發(fā)生之后，具體接氣技術(shù)操作環(huán)節(jié)實(shí)施之前的床層結(jié)構(gòu)溫度參數(shù)，以及接氣時(shí)間參數(shù)存在顯著不同，詳細(xì)數(shù)據(jù)參見表1。

表1 變換爐設(shè)備正常生產(chǎn)條件下與停車后不同技術(shù)工況條件下的溫度參數(shù)分布

在針對(duì)已經(jīng)發(fā)生停車事件后的變換爐技術(shù)設(shè)備展開接氣技術(shù)操作環(huán)節(jié)過程中，要注重將耐硫變換技術(shù)系統(tǒng)的壓力參數(shù)穩(wěn)定控制在3.50 MPa，將粗煤氣物質(zhì)的溫度參數(shù)控制維持在198 ℃，將水氣比參數(shù)項(xiàng)目控制維持在0.75。在接氣技術(shù)操作環(huán)節(jié)結(jié)束之后，要注重將變換爐設(shè)備入口技術(shù)位置的溫度參數(shù)項(xiàng)目提升到275 ℃，投自動(dòng)，等待變換爐技術(shù)設(shè)備床層結(jié)構(gòu)組成部分溫度參數(shù)穩(wěn)定，且接氣操作結(jié)束后，隨著水氣比的增加，遵照熱點(diǎn)溫度參數(shù)水平再逐漸提高變換爐設(shè)備入口技術(shù)位置的溫度參數(shù)。

3 變換爐接氣工藝優(yōu)化

從2014 年開始，該煤化工企業(yè)組織每間隔三年針對(duì)生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)系統(tǒng)開展一次檢修技術(shù)環(huán)節(jié)，且其中具體包含短停消缺狀態(tài)檢修技術(shù)操作環(huán)節(jié)，以及更換合成催化劑物質(zhì)狀態(tài)檢修技術(shù)操作環(huán)節(jié)等，每次檢修技術(shù)操作環(huán)節(jié)的總體持續(xù)時(shí)間為8 d～15 d。

如表2，為控制避免檢修技術(shù)環(huán)節(jié)開展過程中變換爐設(shè)備發(fā)生溫度升高變化，同時(shí)控制避免耐硫變換技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)入高能耗運(yùn)行技術(shù)狀態(tài)，通?？紤]針對(duì)變換爐設(shè)備的保溫技術(shù)工藝，以及接氣技術(shù)工藝展開調(diào)整優(yōu)化，支持確保技術(shù)系統(tǒng)短停過程13 d，變換爐設(shè)備未使用氮?dú)馕镔|(zhì)展開升溫處理環(huán)節(jié)，且在實(shí)施一次接氣操作環(huán)節(jié)條件下成功獲取良好技術(shù)效果，且支持技術(shù)系統(tǒng)主體組成部分提前20 h 恢復(fù)正常開車狀態(tài)。

表2 不同技術(shù)工況之下變換爐設(shè)備的接氣技術(shù)過程對(duì)比分布

在耐硫變換技術(shù)系統(tǒng)切氣操作實(shí)施前2 h，借由調(diào)整提升變換爐設(shè)備入口技術(shù)位置的溫度參數(shù)項(xiàng)目TI02，支持變換爐設(shè)備主變層結(jié)構(gòu)熱點(diǎn)位置的溫度參數(shù)項(xiàng)目提升30 ℃（其溫度參數(shù)項(xiàng)目提升方式，嚴(yán)格遵照技術(shù)操作規(guī)程加以執(zhí)行，且結(jié)合設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行過程中的實(shí)際情況），且控制維持在450 ℃～460 ℃，繼而支持變換爐設(shè)備能提前實(shí)現(xiàn)對(duì)更多熱量的蓄積技術(shù)目標(biāo)。

4 結(jié)語

基于現(xiàn)有的研究工作環(huán)節(jié)可知，借由改善優(yōu)化變換爐設(shè)備的保溫技術(shù)工藝和接氣技術(shù)工藝，能支持技術(shù)系統(tǒng)狀態(tài)檢修過程停車持續(xù)時(shí)間316 h，且在變換爐設(shè)備床層結(jié)構(gòu)中未使用基于氮?dú)馕镔|(zhì)的升溫技術(shù)手段，一次接氣成功，支持主系統(tǒng)提前20 h 實(shí)現(xiàn)開車狀態(tài)。在上述技術(shù)操作環(huán)節(jié)開展過程中，有效控制縮短了接氣技術(shù)操作過程中的持續(xù)時(shí)間，控制規(guī)避了接氣技術(shù)操作過程中床層結(jié)構(gòu)所發(fā)生的溫度波動(dòng)現(xiàn)象，支持產(chǎn)生良好經(jīng)濟(jì)收益，節(jié)約氮?dú)馍郎丶夹g(shù)環(huán)節(jié)持續(xù)時(shí)間18 h，縮短接氣技術(shù)操作環(huán)節(jié)持續(xù)時(shí)間2 h，節(jié)約原料消耗經(jīng)濟(jì)費(fèi)用180.00 萬元。