胡嘉莉



Shell气化炉堵渣原因分析及预防措施

胡嘉莉

摘要通过Shell气化炉发生的一次堵渣故障，对堵渣过程出现的问题及原因进行分析，提出预防措施。

关键词Shell气化炉；堵渣；氧煤比

0引言

同煤广发化学工业有限公司年产60万t甲醇项目采用Shell干煤粉气化技术，以煤为原料，生产粗合成气，再经催化合成精甲醇。粉煤气化装置生产能力为年产14亿Nm3（CO+H2）合成气，主设备壳牌气化炉总重约1 813 t，日处理煤量2 600 t，是目前世界上单炉处理煤量和产气能力最大的气化炉。该气化炉具有煤种适应性广、输煤连续性好、碳转化率高、氧消耗量低、冷煤气效率高等特点。本文针对一次堵渣故障进行深入剖析，查找原因，并提出预防措施，消除隐患。

1工艺原理

Shell煤气化工艺采用粉煤加压、气流床反应、液态排渣、水冷壁结构的反应室，余热充分回收的气化反应，是一个复杂的物理化学过程。不仅与气化温度、压力、反应时间有关，而且还受进料组分浓度、温度和煤的理化特性影响（如煤的粒度、活性、灰熔点及粘性等因素）。主要的气化反应：

C＋O2= CO2－393 MJ／kmol C＋CO2= 2CO＋173 MJ／kmol C＋H2O=CO＋H2＋131 MJ／kmol C＋2H2=CH4－75 MJ／kmol CO＋H2O=CO2＋H2－41 MJ／kmol CH4＋H2O=CO＋3H2＋211 MJ／kmol

Shell气化炉排采用“液态排渣，以渣抗渣”工艺，设计气化反应压力4.0 MPa、气化反应温度1 400℃~1 600℃，炉内1 500℃左右的熔融渣在水冷壁上形成相对平衡的动态渣,部分熔融态灰渣颗粒与渣层表面相碰形成液态渣层沿壁面流下，最后从炉底排渣口流出气化炉。

从目前同煤广发化工公司壳牌气化炉的运行实践来看，将鹊山煤与杏沟煤配比，其哈氏可磨指数在40~60、灰熔点高达1 500℃以上。……