碳洗塔出口工艺气带水分析与处理

    贵州金赤化工有限责任公司拥有全国第1套采用以无烟煤为原料的德士古水煤浆气化装置，利用桐梓当地无烟煤生产甲醇、合成氨与尿素。

气化装置自运行以来出现了多次带水现象，并于2013年3月20日气化B炉再次出现严重带水情况，工艺气流量从13万m³/h升至14万 m³/h，碳洗塔出口工艺参数也出现了相应变化，即工艺气与自变换工段来的碳洗塔补水温度较带水前均有一定程度的升高。氨醇水煤气分离器液位从正常时9%左右升至70%，排放阀开度100%，旁路阀全开（正常时常关），第一水分离器液位达到100%，排放阀开度100%，冷凝液泵电流超过158 A，远远大于正常值142 A，但仍无法控制V2103液位，只能现场排放，造成污水四溢，H₂S、SO₂释放出来，现场气味难闻，污水通过地下管网进入污水站，所含H₂S无法处理，造成冲击，导致系统紊乱，最终气化装置只能减负荷。

1.水质恶化

气化灰水主要送至污水站和脱氧水槽，再经脱氧水泵送至碳洗塔下部做洗涤水。本次工艺气带水严重前，即2013年3月17日厂区污水站开始重新投加、培养细菌，处理能力受到很大影响，气化灰水排放量大为减少，只能内部循环，由此造成水质不断恶化。

水质变差后既影响碳洗塔的洗涤效果，又不利于对工艺气的传热降温。一方面，工艺气温度升高后相应地提高了洗涤后的水温，使水的蒸发量增加；另一方面，洗涤效果变差后工艺气中细灰随之增加，更多的细灰将带走更多的水滴。2013年3月30日污水站细菌培养结束，气化灰水加大排放量，水质逐步恢复。

2.装置运行周期过长

气化B炉是由于捞渣机链条断裂而被迫停车，已连续运行33 d，再次投料前只是更换了工艺烧嘴，气化炉、碳洗塔及灰水系统并未进行详细检查与清洗，投料后又运行了30 d，因此管道与设备结垢就在所难免，在B炉停运后对碳洗塔进行了检查，发现其除沫器表面出现了较严重的结垢现象，并附着有硫磺，对工艺气带水是否有影响还有待研究。

3.文丘里管效果不佳

设置文丘里管的作用就是加强工艺气与洗涤水的混合效果，单套气化炉运行周期一般在35 d左右，之后就需要停运检修清理设备与管道，但本次运行时间过长，管道存在堵塞情况，影响了混合效果。

针对上述情况，采取的措施如下。

1.调整系统负荷

最初的处理方法就是带水气化炉在设备允许的条件下短期内系统较快的大比例减负荷，如从68 m³/h减到40 m³/h，待系统不带水且稳定后，再缓慢提升负荷。因为是两炉运行，共用1套氧气系统，因此单炉大比例减负荷时必然会排出大量氧气，易造成另1台炉氧煤比过高而发生超温等事故。

2.加大系统水置换

碳洗塔工艺气带水后，立即加大气化炉与碳洗塔黑水排放，同时增加碳洗塔塔盘新鲜水的补水量，加大对塔盘的清洗，逐步改善带水情况。

3.增加洗涤水量

为了解决工艺气带水后氨醇分离罐液位偏高的问题，冷凝液进入碳洗塔上部洗涤水阀增加开度到100%，流量随之增加。

通过对工艺气带水前后运行情况及工艺参数的分析，已基本找到了处理带水现象的办法，即先降低气化装置负荷，增加黑水排放量，增加新鲜洗涤水，加大气化系统水置换。不过，出现带水现象的具体机理还有待进一步的研究。