倒炉气回收难题亟待破解

【摘要】煤气化炉开停车、事故状态下的倒炉气，是煤化工装置的重要排污点之一。随着煤气化炉单炉规模越来越大和气化炉数量越来越多，倒炉气排放量也越来越大。但是，由于倒炉气排放不稳定、间歇时间长，其高效回收利用一直面临难题，有待煤化工企业、工程公司、技术服务公司等联手破解。

   煤气化炉开停车、事故状态下的倒炉气，是煤化工装置的重要排污点之一。随着煤气化炉单炉规模越来越大和气化炉数量越来越多，倒炉气排放量也越来越大。但是，由于倒炉气排放不稳定、间歇时间长，其高效回收利用一直面临难题，有待煤化工企业、工程公司、技术服务公司等联手破解。这是中国化工报记者近日在采访中了解到的信息。

    一开一停，损失有多少

　　神华包头煤化工公司环境及监测主管苗杰向中国化工报记者介绍，在启动备用炉时，正在运行的气化炉要逐步降温降压;而备用炉从点火、投煤、升压至运行压力也有一个过程。这样，正在停或启动的气化炉所产生的粗煤气都不能并入系统，只能送到火炬系统进行焚烧处理，因而不能有效回收。

　　初步统计数据，一台日投煤1500吨的水煤浆气化炉，在停炉过程中损失约50立方米的水煤浆，而在开一台气化炉的过程中，约损失350立方米的水煤浆，这样一开一停，损失的水煤浆就有400立方米。那么，一个180万吨/年煤制甲醇、60万吨/年甲醇制烯烃装置采用7台日投煤1500吨的水煤浆气化炉，5开2备，如果按单台气化炉运行时间平均为60天，每年需进行28~30次气化炉开、停切换操作计算，每年大概损失原料煤接近3万吨，损失的煤气量很大。

　　宁波万华聚氨酯有限公司气化经理张彦进一步介绍，倒炉时从点火到升压至运行压力最快要近1个小时，而一般大型气化炉像日投煤量2000吨的气化炉，1小时的产气量最少10万立方米。

　　炉型大数量多，回收很重要

　　当前煤化工开始走向大型化，一是日投煤量3000吨及其以上规模炉型已经开始投产，或正在进行设计。如大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司年产46万吨煤制烯烃项目，3台日投煤2870吨的壳牌煤气化炉已经完全投产运行平稳。4月12日，由伊泰集团、中科合成油公司、中船重工711所联合开发的日投煤4000吨级大型干粉煤气化炉开始设计，单台炉最大产气量将达30万立方米/时。

　　二是煤制天然气、煤制油的发展，所用煤气化数量多。如神华宁煤集团正在建设的400万吨/年煤制油项目共用28台日投煤2000吨粉煤气化炉。神华宁煤集团煤制油项目总工程师刘万洲介绍，装置投产后24开4备，按照1台气化炉平均运行90天，1年开停4次计算，24台气化炉1年开停96~100次。炉型大型化和所用气化炉数量越来越多，开停倒炉时排放的倒炉气量也越来越大。“从节能角度讲，能量损失很大，应当考虑回收。”苗杰说。

　　气量太大，原有回收办法失灵

　　事实上，对于倒炉气的回收，一些煤化工企业已经开始考虑。张彦向中国化工报记者介绍，由于气量大，送到气柜回收受制约。目前，煤化工企业的气柜容积一般是1万立方米，还没有很大的气柜，而且建设气柜占地也比较大。兖矿鲁南化工有限公司气化分厂厂长李波表示，目前运行的气化炉最短要60～70天倒炉一次，倒炉产生的粗煤气属间歇性、阶段性，而且开车投料到并气阶段是最不稳定期，气量波动很大。上马压缩机加压并入系统，或者利用废锅炉进行回收热能，投资上马的压缩机或者废锅炉每年的利用率都不高，投资回收也不合算。

　　另外，气化炉倒炉过程中所产生的粗煤气，送到火炬系统进行焚烧处理，不仅损失了煤气，而且还增加了二氧化硫排放。如上述一家180万吨/年煤制甲醇、60万吨/年甲醇制烯烃的煤化工企业，倒炉气通过火炬焚烧排放的二氧化硫约280吨/年，占到整个工厂年排放总量的16%以上，不仅造成原料煤的较大损耗，也不利于二氧化硫的减排。
　　李波认为，在目前还没有适合的回收办法的情况下，只能从运行周期上做文章。

　　刘万洲进一步介绍，现在宁煤正和有关单位对气化炉喷嘴寿命周期进行改造，单台气化炉运行周期从90天提高到180天，运行周期提高了，倒炉周期也就减少了。刘万洲认为，当前是保证装置建设并稳定运行，而对装置的优化、改造还不可能考虑的面面俱到。等装置稳定运行后，再对包括倒炉气回收等进行挖潜改造。