倒爐氣回收難題亟待破解

【摘要】煤氣化爐開停車、事故狀態(tài)下的倒爐氣，是煤化工裝置的重要排污點之一。隨著煤氣化爐單爐規(guī)模越來越大和氣化爐數(shù)量越來越多，倒爐氣排放量也越來越大。但是，由于倒爐氣排放不穩(wěn)定、間歇時間長，其高效回收利用一直面臨難題，有待煤化工企業(yè)、工程公司、技術服務公司等聯(lián)手破解。

   煤氣化爐開停車、事故狀態(tài)下的倒爐氣，是煤化工裝置的重要排污點之一。隨著煤氣化爐單爐規(guī)模越來越大和氣化爐數(shù)量越來越多，倒爐氣排放量也越來越大。但是，由于倒爐氣排放不穩(wěn)定、間歇時間長，其高效回收利用一直面臨難題，有待煤化工企業(yè)、工程公司、技術服務公司等聯(lián)手破解。這是中國化工報記者近日在采訪中了解到的信息。

    一開一停，損失有多少

　　神華包頭煤化工公司環(huán)境及監(jiān)測主管苗杰向中國化工報記者介紹，在啟動備用爐時，正在運行的氣化爐要逐步降溫降壓;而備用爐從點火、投煤、升壓至運行壓力也有一個過程。這樣，正在?；騿拥臍饣癄t所產(chǎn)生的粗煤氣都不能并入系統(tǒng)，只能送到火炬系統(tǒng)進行焚燒處理，因而不能有效回收。

　　初步統(tǒng)計數(shù)據(jù)，一臺日投煤1500噸的水煤漿氣化爐，在停爐過程中損失約50立方米的水煤漿，而在開一臺氣化爐的過程中，約損失350立方米的水煤漿，這樣一開一停，損失的水煤漿就有400立方米。那么，一個180萬噸/年煤制甲醇、60萬噸/年甲醇制烯烴裝置采用7臺日投煤1500噸的水煤漿氣化爐，5開2備，如果按單臺氣化爐運行時間平均為60天，每年需進行28~30次氣化爐開、停切換操作計算，每年大概損失原料煤接近3萬噸，損失的煤氣量很大。

　　寧波萬華聚氨酯有限公司氣化經(jīng)理張彥進一步介紹，倒爐時從點火到升壓至運行壓力最快要近1個小時，而一般大型氣化爐像日投煤量2000噸的氣化爐，1小時的產(chǎn)氣量最少10萬立方米。

　　爐型大數(shù)量多，回收很重要

　　當前煤化工開始走向大型化，一是日投煤量3000噸及其以上規(guī)模爐型已經(jīng)開始投產(chǎn)，或正在進行設計。如大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限責任公司年產(chǎn)46萬噸煤制烯烴項目，3臺日投煤2870噸的殼牌煤氣化爐已經(jīng)完全投產(chǎn)運行平穩(wěn)。4月12日，由伊泰集團、中科合成油公司、中船重工711所聯(lián)合開發(fā)的日投煤4000噸級大型干粉煤氣化爐開始設計，單臺爐最大產(chǎn)氣量將達30萬立方米/時。

　　二是煤制天然氣、煤制油的發(fā)展，所用煤氣化數(shù)量多。如神華寧煤集團正在建設的400萬噸/年煤制油項目共用28臺日投煤2000噸粉煤氣化爐。神華寧煤集團煤制油項目總工程師劉萬洲介紹，裝置投產(chǎn)后24開4備，按照1臺氣化爐平均運行90天，1年開停4次計算，24臺氣化爐1年開停96~100次。爐型大型化和所用氣化爐數(shù)量越來越多，開停倒爐時排放的倒爐氣量也越來越大。“從節(jié)能角度講，能量損失很大，應當考慮回收?！泵缃苷f。

　　氣量太大，原有回收辦法失靈

　　事實上，對于倒爐氣的回收，一些煤化工企業(yè)已經(jīng)開始考慮。張彥向中國化工報記者介紹，由于氣量大，送到氣柜回收受制約。目前，煤化工企業(yè)的氣柜容積一般是1萬立方米，還沒有很大的氣柜，而且建設氣柜占地也比較大。兗礦魯南化工有限公司氣化分廠廠長李波表示，目前運行的氣化爐最短要60～70天倒爐一次，倒爐產(chǎn)生的粗煤氣屬間歇性、階段性，而且開車投料到并氣階段是最不穩(wěn)定期，氣量波動很大。上馬壓縮機加壓并入系統(tǒng)，或者利用廢鍋爐進行回收熱能，投資上馬的壓縮機或者廢鍋爐每年的利用率都不高，投資回收也不合算。

　　另外，氣化爐倒爐過程中所產(chǎn)生的粗煤氣，送到火炬系統(tǒng)進行焚燒處理，不僅損失了煤氣，而且還增加了二氧化硫排放。如上述一家180萬噸/年煤制甲醇、60萬噸/年甲醇制烯烴的煤化工企業(yè)，倒爐氣通過火炬焚燒排放的二氧化硫約280噸/年，占到整個工廠年排放總量的16%以上，不僅造成原料煤的較大損耗，也不利于二氧化硫的減排。
　　李波認為，在目前還沒有適合的回收辦法的情況下，只能從運行周期上做文章。

　　劉萬洲進一步介紹，現(xiàn)在寧煤正和有關單位對氣化爐噴嘴壽命周期進行改造，單臺氣化爐運行周期從90天提高到180天，運行周期提高了，倒爐周期也就減少了。劉萬洲認為，當前是保證裝置建設并穩(wěn)定運行，而對裝置的優(yōu)化、改造還不可能考慮的面面俱到。等裝置穩(wěn)定運行后，再對包括倒爐氣回收等進行挖潛改造。