气化操作规程.doc

气化操作规程兖州煤业榆林能化有限公司甲醇厂年 月 日内部资料，注意保密气化操作规程（试行本）编 号：编 写：校 核：审 核：审 定：批 准：日 期：发布日期：年月日 实施日期：年月日目 录1 装置设计基础资料11.1 装置的组成和任务11.2 设计规模11.3 设计基础数据11.4 装置概况及特点22 产品概述32.1 一氧化碳的性质32.2 氢气的性质32.3 水煤浆的用途33 原材料和辅助材料的性质及质量标准43.1 煤的性质43.2 氧气的性质53.4 原料及辅助材料的名称及规格标准：64 主要化学反应和副反应75 工艺过程和生产原理，以及工艺指标的制定依据85.1 工艺过程85.2 生产原理146 气化系统的主要工序及其任务166.1 煤浆制备及输送工序主要任务166.2 气化及初步净化工序主要任务166.3 渣水处理工序主要任务166.4 变换热回收工序主要任务166.5 液化气站工序主要任务176.6 火炬系统工序主要任务177 生产控制和分析化验177.1 煤浆制备及给料分析项目及频次177.2气化灰水分析项目及频次187.3 变换热回收分析项目及频次见表六218 不合格品的处理238.1 不合格煤浆238.2 不合格水煤气238.3 不合格变换气249 安全技术、安全生产防爆、防火、防毒、防腐蚀、劳动保护等249.1 气化装置的安全设计249.2 与流程有关的过程安全控制269.3 消防及器材299.4 安全防护及劳动保护3011 值班、巡检内容3912 事故预案4112.1 煤气泄漏时的应急救援措施4112.2 氧气大量泄漏时的应急救援措施4212.3着火或爆炸4312.4 变换氧高事故4312.5 变换催化剂升温还原后开车升压过程中的飞温事故4412.6 废锅缺水事故4412.7 催化剂泄漏及带出事故4413 环境保护三废情况及其治理，三废排放标准4514 附表和附图4614.1 劳动组织岗位划分和定员表4614.2气化物料平衡和能量平衡表4714.3 变换物料平衡和能量平衡表5314.5煤浆制备、气化、灰水处理设备一览表6115 仪表自调阀一览表8515.1 煤浆制备仪表自调阀一览表8515.2 气化及灰水处理仪表自调一览表8615.3 变换热回收仪表自调阀一览表89气化操作规程1 装置设计基础资料1.1 装置的组成和任务本装置包括煤浆制备及给料、气化、变换与热回收。1.2 设计规模气化装置：本装置以榆树湾煤矿的烟煤为原料，日产18.42万m3(标)（CO+H2），作为60万吨/年甲醇的原料煤气。1.2.1 气化装置粗煤气产量(干基)：242826.67 m3(标)/h有效气（CO+H2）：184193.01 m3(标)/h1.2.2 变换与热回收装置变换气产量(干基)：290269.05 m3(标)/h有效气（CO+H2）：183954.50 m3(标)/h1.2.3 年操作天数：300天1.3 设计基础数据1.3.1 气温a) 年平均气温 8.8b) 最热月平均气温 24c) 最冷月平均气温 9.3d) 年平均最低气温 1.8e) 极端最高气温 38.6f) 极端最低气温 32.71.3.2 降雪量a) 年最大积雪深度 100mmb) 基本雪压 0.2kN/m21.3.3 降水量a) 年平均降水量 399.8mmb) 日最大降水量 105.70mmc) 1小时最大降水量 46.4mmd) 10分钟最大降水量 18.8mm1.3.4 风a) 年平均风速 1.9m/sb) 最大风速 23m/sc) 10分钟最大持续风速 17m/sd) 年主导风向 NNE、SSEe) 基本风压 500Pa1.3.5 地震裂度：7度（里氏）1.4 装置概况及特点德士古水煤浆加压气化工艺是目前国际公认先进、成熟、可靠的洁净煤气化技术。本设计是在专利商未提供工艺软件包的情况下,根据以往的工程经验开展设计的。本装置以榆树湾煤矿的烟煤为原料，日产18.42万m3（标）（CO+H2），作为60万吨/年甲醇的原料煤气。1.4.1 原料煤原料煤为榆树湾煤矿的烟煤，其规格见表一。表一 原料煤规格表名称规 格标 准备 注原料煤元素分析：C：72.75 H：4.71N：1.05 S：0.56O：11.10 Ash：13.46热值：25.96 MJ/kg1.4.2 氧气氧气由空分装置提供，氧气规格见表二。表二 氧气规格表名 称规 格标 准备 注氧气纯度99.6%(V)P=8.1MPa(G)2 产品概述德士古气化工艺是以纯氧和水煤浆为原料，采用气流床反应器，在加压非催化条件下进行部分氧化反应，生产以一氧化碳和氢气为有效成分的粗煤气，其中CO和H2约占80（VOL.干基），压力6.5MPa(G)，温度230。2.1 一氧化碳的性质一氧化碳是一种无色无嗅的气体，比空气稍轻，难溶于水。一氧化碳是一种有毒气体，临界温度140.2，临界压力3.50MPa，一氧化碳的爆炸极限：12.574.2，其危险特性：与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火高热能引起燃烧爆炸。2.2 氢气的性质在通常情况下氢气是无色、无味无臭的气体。在0和101.3MPa下，氢气的密度为0.089g/l,是同一状况下空气重量的1/14.4，在所有气体中氢气最轻，易与空气中的氧燃烧，生成水，氢气难溶于水，加压降温可液化成无色液体。氢是制造合成氨、盐酸、甲醇的重要原料。2.3 水煤浆的用途水煤浆经德士古工艺可生产合成气。合成气有各种用途，可用来生产合成氨、甲醇、燃料气、发电等。根据不同的产品要求，德士古一般有三种流程，即气化炉出来的粗合成气直接和水接触称为激冷流程，该流程对后系统生产合成氨的一氧化碳变换提供了所需水蒸汽。生产加热用或燃气透平机燃烧用的燃料气，或羰基合成厂的合成气一般用废锅流程。当后系统仅需要部分变换的产品如甲醇，通常用激冷和废锅流程，即气化炉出来的粗合成气经辐射锅炉冷却到700左右，然后用水激冷到需要的温度，粗煤气显热产生的蒸汽能满足后系统部分变换的需要，对置式新型气化炉采用激冷流程。3 原材料和辅助材料的性质及质量标准本装置所用的主要原料有煤和氧气，辅助材料有添加剂、分散剂、絮凝剂、阻垢剂、原水、循环水、脱盐水、锅炉给水、变换冷凝液、仪表空气、蒸汽、燃料气等。3.1 煤的性质 3.1.1 煤的形成：在距今2.3亿年前的石炭二叠时期，由于地球的气候变化，大量的植物死亡，植物残骸在厌氧细菌的生物化学作用下，不断发生缓慢而复杂的分解和化合等作用，释放出CH4和CO2等气体，形成腐植酸和沥青质等泥碳类物质。随着地壳的不断运动的变化，泥炭在地层内部受高温和覆盖层的挤压，又经过长期的地球化学作用，逐渐转变为碳含量更高的褐煤，褐煤继续在不断增高的地温和不断增厚的岩层压力作用下，进一步改变了分子结构的物理化学性质。首先，脱除了腐植酸中的羰基而变为腐植酸的烟煤，烟煤在地层下部受到温度压力的作用，又逐渐转变为碳含量更高、氧含量和氢含量更低的无烟煤。3.1.2 煤的工业和元素分析3.1.2.1 煤的工业分析 煤的工业分析也叫煤的实用分析，是煤质分析中最基本的，也是最重要的分析项目。包括煤的外在水份、内在水份、全水份、灰份、挥发份、固定碳、全硫及发热量等。一般把煤的水份、灰份、挥发份和固定碳叫做煤的半工业分析，包括硫分析和发热量，叫做全工业分析。3.1.2.2 煤的元素分析煤的元素分析主要包括碳、氢、硫、氧、氮等。3.1.3 煤灰的粘温特性与灰熔点煤灰的粘温特性是指煤灰在不同温度下熔融态时，液态煤灰表现为流动状态的特征。用粘度来描述，称作煤灰的粘温特性。煤灰的粘温特性是液态排渣的气化炉操作温度的重要参数。实践指出，为使气化炉（液态排渣）正常排渣，操作中的灰粘度以不超过250cp为宜。煤的灰熔点是指煤灰的熔融温度，它是一个熔化温度的范围。国内将灰熔点分为三点，分别表示软化点、半球点、流动点。煤灰成分中的Al2O3、Fe2O3 的含量直接影响煤灰的熔融温度，前者始终与煤灰的熔融温度成正比，而后者与煤灰的熔融温度成反比。煤的灰份组成主要有：SiO2 、CaO 、MgO、Al2O3、Fe2O3 等物质。 3.2 氧气的性质3.2.1 常态下氧气的性质：在常温常压下，氧气是无色、无味、无嗅的气体。在0和101.3kPa时，氧气的密度是1.429g/l ，微溶于水。液态氧是淡蓝色的，沸点为183，熔点为218.4。氧是一种氧化性很强的元素，几乎能和所有其他元素直接或间接化合形式氧化物。工业制造氧气的方法是空气液化分馏，同时得到氧和氮。3.2.2 输氧管道着火的因素：当阀门在高压段和低压段之间突然打开时，会使低压段氧气急剧压缩而局部温度猛增，成为着火的能源。从而引起输氧管道的着火。由于运动着的微粒物质的加速度和在阀板、弯头、或伸进气流中的其他物体发生碰撞，以及微粒表面的摩擦，互相冲撞等。在打开或关闭阀门时，由于阀板和阀座之间的冲撞，以及阀门部件之间产生摩擦。管道内部附有油脂、灰尘、污渣、铁锈或其他物质，或由于接地不良引起静电反应而产生火花。3.2.3 氧气管道在设计、施工和操作中的注意事项：3.2.3.1 根据氧气压力合理选择的流速，对中压管道，一般不超过10m/s 。3.2.3.2 焊接不能使焊瘤在管道内部凸出，以免造成摩擦而发生危险，弯头不准采用折皱弯管，管接头要避免使用有机物作填料。3.2.3.3 管道要彻底清理、脱脂，保持管道干净、无油，管道试压应使 用无油的空气或氧气。3.2.3.4 氧气压缩机吸入口加过滤器，开阀门时动作应缓慢，阀门后宜用一段长为管径5倍的铜管。3.2.3.5 加强输氧管道的日常维护，注意防腐及定期对管道进行测厚工作，管道应可靠接地。3.3 添加剂的性质添加剂的主要成份为48的木质素磺酸钠。其作用：可改善水煤浆的流动性和稳定性，添加剂作为水煤浆的表面活性剂具有三个方面的作用。使煤粒润湿，使较大的胶凝状煤粒团分散；提高阳离子作为水化膜的平衡离子；起着电解质的作用。3.4 原料及辅助材料的名称及规格标准：3.4.1 原料煤表三 原料煤规格表名称规 格备 注（原料煤采用榆树湾煤矿的煤）煤水分：4.605.90%（干燥水基）内水较低属于低中水分煤灰分6.857.75%属于低灰分煤挥发分：35.4137.85%属于中高挥发分和高挥发分煤硫分：0.56%属于低硫煤磷分：0.0030.005%属低磷分煤发热量：25.9126.18MJ/kg属于高热值煤煤灰熔点：1250属中灰熔点煤粘结性指数：0属于基本上没有粘结性焦渣特征：34属于基本上没有结焦性哈氏可磨指数：50603.4.2 氧气纯度：99.6 % (vol)；压力：8.5 MPa(G)；温度：253.4.3 煤浆添加剂：有效成份为木质素磺酸钠3.4.4 絮凝剂：Ts系列3.4.5 阻垢剂：Ts系列4 主要化学反应和副反应4.1 气化主要反应主要反应：CmHn(mn/4)O2mCO2n/2H2O2CO22CO 246.6KJCO2CO2 409.1KJ2COO22CO2 573.2KJH21/2 O2=H2OCH2O= COH2 122.7KJCO2H2= COH2O 42.3KJCH4H2O= CO3 H2 412.8KJCCO22CO 165.0KJCH4 = C2H24.2 气化可能发生如下副反应：COSH2O= H2SCO2CO2H2=HCOOHN23 H2=2NH3N2H22 C=2HCN4.3 变换热回收气化主要反应：COH2OCO2H2Q4.3 变换的可能副反应：2CO=CCO2QCO3H2=CH4H2OQ2CO2H2=CH4CO2QCO24H2=CH42H2OQCOSH2O = CO2 H2S5 工艺过程和生产原理，以及工艺指标的制定依据5.1 工艺过程5.1.1 煤浆流程：来自储装运车间的粒度为25mm以下的气化煤通过煤储斗经煤称量给料机W6101（A/B/C）计量后送入磨煤机M6101（A/B/C）。气化煤、添加剂及工艺水在磨煤机M6101（A/B/C）中磨制成合格的煤浆。从界区外运来的添加剂（主要是含木质素磺酸钠造纸废液或粉剂）通过罐车加入到添加剂地下槽V6108，添加剂地下槽中的添加剂通过添加剂地下槽泵P6106送到添加剂槽V6103（A/B/C）。添加剂槽中的添加剂经添加剂泵P6102（A/B/C）计量后送入磨煤机M6101（A/B/C）。来自灰水处理（613）工段研磨水槽V6105的滤液及其它工艺水由磨煤机给水泵P6106（A/B）经调节阀FV6102（A/B/C）控制流量进入磨煤机M6101（A/B/C）。在后系统未未开车时，新鲜水经LV6310进入研磨水槽V6105来磨煤。煤添加剂工艺水按比例在磨煤机M6101中研磨，合格的水煤浆从磨煤机M6101（A/B/C）溢流出浆经煤浆滚筒筛X6103（A/B/C）依靠重力自流至磨机出料槽V6104（A/B/C），通过磨煤机出料槽泵P6101（A/B/C/D/E/F）送至煤浆槽V6106（A/B/C），再由煤浆给料泵P6103（A/B/C）加压通过工艺烧嘴X6202（A/B/C）与来自空分的氧气在工艺烧嘴中进行雾化后进入气化炉R6201（A/B/C）中反应。为防止煤浆在储存过程中发生沉淀，在磨机出料槽V6104（A/B/C），煤浆槽V6106（A/B）顶部分别安装有搅拌器X6101（A/B/C）X6104（A/B/C）进行搅拌。在开停车时为防止煤浆管线堵塞，还设置了冲洗水系统：来自管网的新鲜水送到冲洗水槽V6109后由冲洗水泵P6105（A/B）加压输送到磨煤机区域煤浆槽区域气化框架灰水处理等四个区域，冲洗时用软管连接。磨煤单元的排放冲洗泄漏、雨水等废水都汇集到研磨水池V6107中，由研磨水池水泵P6107（A/B）视情况送到磨煤机M6101（A/B/C）或排入沉降槽。5.1.2 气化系统流程5.1.2.1 气化及合成气洗涤系统流程煤浆经高压煤浆泵加压后，与自空分来的氧气一起送入工艺烧嘴。经工艺烧嘴混合后喷入气化炉，在1300左右的高温下发生部分氧化反应产生水煤气。煤中的灰分呈熔融状态与气化反应生成的粗煤气并流经渣口及下降管进入到激冷室。为保护下降管由自激冷水泵送来的激冷水通过激冷环均匀分布在下降管内壁上形成一层水膜。激冷水与粗煤气、熔渣并流进入激冷室液相，经初步洗涤后的水煤气出下降管沿上升管与下降管之间的环隙进入激冷室上部的分离空间，气水分离后出激冷室。冷却后的熔渣固化后进入锁斗系统。出气化炉的水煤气经过文丘里与激冷水泵来的黑水直接接触使气体中的灰分进一步增湿，以利于灰分在洗涤塔溶汇于洗涤塔液相中。水煤气经下降管进入洗涤塔液相，然后沿升气管上升经转向帽进入洗涤塔中部分离空间，分离后的气体经塔盘洗涤后，经塔顶除沫器分离掉水分后出洗涤塔送入变换工序。5.1.2.2 烧嘴冷却水系统流程界区外来的脱盐水进入烧嘴冷却水槽（V6201），烧嘴冷却水槽的水经过烧嘴冷却水泵（P6201A/B）送至烧嘴冷却水冷却器（E6201）用循环水冷却后，再送至工艺烧嘴的盘管用以保护工艺烧嘴，从工艺烧嘴盘管流出的冷却水经烧嘴冷却回水分离罐（V6202A/B/C），分离后的气体放空，液体自流至烧嘴冷却水槽（V6201）。烧嘴冷却水系统另设事故烧嘴冷却水槽（V6203），当两台烧嘴冷却水泵均出现故障时作紧急补水。在烧嘴冷却回水分离罐上部的放空管线上有CO检测器，检测分离气中CO含量，判断烧嘴冷却水盘管是否泄漏。5.1.2.3 锁斗系统流程锁斗排渣系统由一套逻辑联锁系统自动控制，每个循环周期约为30分钟，其中收集渣的时间为28分钟，排放时间约为2分钟。激冷室底部的渣及少量的未被燃烧掉的残碳通过锁斗入口阀收集在锁斗内。为了有利于渣的收集，锁斗循环泵将锁斗上部的黑水抽出加压后循环回气化炉激冷室，作为锁斗循环水，使激冷室中的黑水在向下流动的过程中将渣带入锁斗。锁斗具体排渣过程是：渣收集结束后，锁斗入口阀关闭；接着锁斗泄压阀打开泄压，当锁斗压力指示小于0.17MPa(G)时锁斗泄压阀关闭；接着锁斗冲洗阀，锁斗出口阀打开，对锁斗进行冲洗，将锁斗内的渣冲入渣池。冲洗结束时锁斗出口阀和锁斗冲洗阀关闭，锁斗充压阀打开将锁斗充压至正常操作压力，充压完毕后关闭充压阀，打开锁斗入口阀，排渣完毕。锁斗继续下一个循环的渣收集。在锁斗排渣期间，锁斗循环泵打自身循环。5.1.2.4 黑水闪蒸系统流程由洗涤塔（T6201 A/B/C）侧面排出的洗涤水经激冷水泵（P6204 AF）后分成三路，第一路去文丘里洗涤器（X6207）作为洗涤水；第二路去气化炉（R6201A/B/C）的激冷室作为激冷水；第三路去锁斗系统充压。出气化炉（R6201A/B/C）激冷室的黑水与出洗涤塔（T6201A/B/C）底部的黑水进入高压闪蒸罐（V6301A/B/C），闪蒸出水中溶解的气体。闪蒸后的黑水再经过低压闪蒸罐（V6303A/B/C）进一步闪蒸，闪蒸的黑水与渣池泵（P6203 AI）来的黑水一起进入真空闪蒸罐（V6304）进行两级真空闪蒸。闪蒸后的黑水由沉降槽给料泵（P6302A/B/C）经絮凝剂混合器（X6301）送至沉降槽（V6310）沉降分离细渣。沉降后沉降槽底部的沉降物含固量约20%，由沉降槽底流泵（P6304 A/B）送至真空过滤机（X6302A/B/C）,经脱水后的滤饼装车外运，压滤后的滤液自流到研磨水槽（V6105）。沉降槽（V6310A）上部溢流的清液自流到灰水槽（V6311），灰水槽中的灰水经低压灰水泵（P6303A/B/C）分为四路，第一路送至锁斗冲洗水罐（V6207A/B/C）作为锁斗（V6208 A/B/C）排渣的冲洗水，第二路经废水冷却器（E6304）冷却后排至污水处理系统进行处理，达到排放标准后排放；第三路灰水连同低温变换冷凝液和高压闪蒸分离器中的冷凝液、补充新鲜水一起送至除氧器（V6309）。第四路灰水进研磨水槽（V6105）去磨煤。除氧器（V6309）中一部分灰水经洗涤塔给水泵（P6306A/B/C）送至灰水加热器（E6301 A/B/C）中，与高压闪蒸汽换热以后送至洗涤塔（T6201）作为系统洗涤补充水循环使用。合成气洗涤塔不足的洗涤水由变换工段来的变换高温冷凝液补充。高压闪蒸罐（V6301A/B/C）顶的闪蒸气经灰水加热器（E6301A/B/C）与灰水换热降温后，再经高压闪蒸最终冷却器（E6302A/B/C）进一步冷却后，进入高压闪蒸分离罐（V6302A/B/C），分离后的气体去变换工段的冷凝液气提塔，其中的水蒸汽作为部分气提用汽（气体尾气经火炬放空），分离后的冷凝液返回除氧器（V6309）。低压闪蒸罐（V6303）顶的闪蒸汽也回到除氧器（V6309）作为脱氧加热蒸汽。真空闪蒸罐（V6304）为上下两级闪蒸，每级顶部的闪蒸汽分别经第一真空冷凝器（E6306）和第二真空闪蒸冷凝器（E6307）被循环水冷却，冷却后的气体分别进入第一真空闪蒸分离器（V6305）和第二真空闪蒸分离器（V6307）,分离后的气体经惰性气体真空泵（P6301）后放空。真空泵分离罐（V6308）分离后的冷凝液进入沉降槽（V6310A）。5.1.3 变换流程来自气化工段的水煤气（241.93，6.25MPa(A)，水气比为1.50），经煤气水分离器(V6401)分离出微小颗粒粉尘及少量冷凝液后，进入水煤气废热锅炉(E6401)。由外管来的锅炉给水（133，2.55MPa(A)）经锅炉给水加热器(E6406)加热至159后送至水煤气废热锅炉(E6401), 水煤气与锅炉水在水煤气废锅中换热后，温度降至234，同时生产2.5MPa饱和蒸汽，饱和蒸汽送往中温换热器/蒸汽过热器(E6402)后，产生过热蒸汽（360）送往管网。降温后的水煤气经第一水分离器(V6402)分离冷凝液后，分成两股，一股气作为配气不经过变换炉，另一股气进入中温换热器(E6402)，预热至260，进入变换炉(R6401)，炉内装有一段耐硫催化剂(QCS01)，气体在变换炉中发生变换反应，出变换炉的变换气CO含量约为8%(干)，温度约为406，经中温换热器/蒸汽过热器换热降温后，温度降为385，与作为配气的另一股水煤气混合为CO含量19%(干)、温度为324的变换气进行混合。变换气进入中压废热锅炉(E6403)，与外管来的的锅炉给水（158,2.1MPaG(G)）换热，产生1.3MPa(G)饱和蒸汽送管网，同时出口变换气温度降至210。变换气经第二水分离器(V6403)分离冷凝液后的变换气进入高压锅炉给水加热器(E6404)，高压锅炉给水加热器以外管来（133,15.0MPa(A)）的锅炉给水冷却介质，换热后，锅炉给水升温至190送至外管，变换气温度降至191经第三水分离器（V6404）分离冷凝液后的变换气进入低压废热锅炉（E6405），与外管来的锅炉给水（133,1.5MPa(G)）换热，产生0.7MPa饱和蒸汽送管网，温度降至169；变换气经第四水分离器（V6405）分离冷凝液后的变换气进入锅炉给水加热器（E6406）与外管来的的锅炉给水（133，4.0MPa(G)）被加热到159送水煤气废热锅炉，变换气降温至166，再经过脱盐水加热器（E6407）温度降至70，来自脱盐水站的脱盐水被加热至95送至界外；降温后的变换气再经过变换水冷器(E6408) 温度降至40，经第五水分离器（V6406）分离出低温冷凝液后送至低温甲醇洗。第一四水分离器分离出的高温冷凝液都进入冷凝液槽（V6407），进行闪蒸，闪蒸后的冷凝液经冷凝液泵（P6402A/B）升压后送至气化洗涤塔，闪蒸出的部分不凝气和少量蒸汽与来自气化的高闪气一起进入汽提塔（T6401）, 汽提塔用低压蒸汽（0.6Mpa(A)饱和蒸汽）进行汽提，塔顶出来的汽提气进塔顶水冷器（E6409）后去气化火炬燃烧。触媒的升温、硫化在0.65MP(A)下进行。来自管网的低压氮气（常温，0.6 MP(A)）引至变换工段，不直接引入氮气加热炉(F6401)，而是引至煤气水分离器的入口水煤气管上，使得开工氮气经中温换热器（E6402）换热升温后，才进入氮气加热炉(F6401)加热到400，进入变换炉进行触媒升温还原，从而降低了电能的消耗。出变换炉的氮气进放空总管放空。5.1.4 安全系统为保证系统安全运行，装置还设有一套安全联锁逻辑控制系统来保证整个生产装置的安全运行。高压氮气压力10.0MPa(G)，气化炉压力0.4 MPa(G)，按动“初始化1；2” 满足复位条件时，建立开工流量，按复位按钮进行复位，系统处于投料前的预备状态；按运行按钮，安全联锁系统可以运行；气化炉氮气置换合格后，在煤浆、氮气、气化炉液位、出口温度等系统处于正常状态时，按动“气化炉启动A/B；C/D”按钮，进行气化炉投料开车。生产装置运行时，当由于某种原因使煤浆流量、氧气流量、气化炉液位低低、合成气出气化炉温度高高危及系统安全，安全联锁系统触发停车动作。停车时，氧气及煤浆切断阀同时关闭；氧气吹扫阀打开进行吹扫，而后煤浆吹扫阀打开与氧气吹扫阀一起再吹一段时间，最后吹扫阀同时关闭。5.1.5 紧急停车系统当系统运行中遇到停车信号紧急时紧急停车系统就会自动的安全停下整个系统。5.2 生产原理5.2.1 气化生产原理本煤气化工艺属于气流床气化工艺。浓度约60.12%的煤浆通过煤浆给料泵加压与高压氧气（纯度99.6%以上）通过工艺烧嘴进入气化炉。在0.1秒内煤浆中水被汽化，煤粒子被气体隔开，各煤粒独立的在煤灰熔点以上的温度发生反应，固体在气化炉内停留35秒钟，反应生成的粗合成气甲烷含量很少，一般仅为0.1以下，碳转化率高达98，由于反应温度高，不生成渣油、酚及高级烃等可凝聚的副产物。 德士古水煤浆气化过程从流动特征上讲属受限对流反应过程，按流动过程可将炉内分为三个流动区域，即对流区、回流区和管流区，每个区域的流动特征各异。在对流区中物流流动速度大，不断的的与回流区进行物质交换，喷口附近回流区中的高温气体大量地被卷吸到对流区，而远离喷口区域却有大量流体离开对流区进入回流区，未离开部分流体则进入到管流区。5.2.1.1 对流区反应及特征 进入对流区的介质有水煤浆和来自回流区的高温烟气，发生的过程是：雾化后的水煤浆接收炉膛辐射热并与来自回流区的高温烟气迅速混合升温，水分蒸发，挥发份大量释放出来，释放出的挥发份和来自回流区CO、H2 等，与O2相遇达到着火条件即可发生燃烧，温度持续升高，煤中难以挥发的碳氢化合物也开始裂解，脱除挥发份的过程结束后，形成的残碳呈多孔的疏松状，若此时氧未消耗完，则残碳将进行燃烧反应。 由于此区中含大量水份及氧气等，究竟发生的是部分氧化反应还是燃烧反应，根据动力学研究确定：在对流区中氧气消耗完之前的区域，以生成CO2的完全燃烧反应为主（C+O2CO2 ），定义为一次反应区，在氧气消耗完之后的区域，碳的各种转化反应速率相当，即过程进入到气化反应阶段，此区域与管流区一并称为二次反应区。（气化反应区）5.2.1.2 管流区反应及特征进入管流区的介质为来自一次反应区的燃烧产物及CH4、残碳、水蒸气及惰性气体等，此区中进行的反应主要是碳的非均相气化反应、甲烷和水蒸气转化反应、逆变换反应等，对比二次反应区的反应进行方向研究结果表明在1350下，有以下特点：a) 反应和反应反应尚未达到平衡，反应将沿着生成CO和H2的方向进行 。b) 反应沿着生成CO的方向进行，即逆变换反应，生成CO和水。c) CH4转化反应沿着生成CO和H2的方向进行。说明气化产品中CH4存在是由于其与水蒸气转化反应进行的不够完全的原因，而不是进行了甲烷化反应。不难发现，随着温度的升高，甲烷转化反应平衡常数升高，所以提高气化温度，出口气体中CH4含量降低。5.2.1.3 回流区反应及特征 回流区中的介质为在对流卷吸作用下来自对流区的燃烧产物残碳、水蒸气及少量氧气等，因而其反应包括一次反应和二次反应，此区为一、二此反应共存区。5.2.2 变换生产原理一氧化碳与水蒸气的变换反应可用下式表示：CO+H2OCO2+H2+Q变换反应特点是放热、可逆，反应前后气体体积不变，且反应速度比较慢，只有在催化剂的作用下才有较快的反应速度。6 气化系统的主要工序及其任务气化系统主要包括煤浆制备及煤浆给料工序、气化工序、灰水处理工序、变换热回收、液化气站、火炬系统六大部分。6.1 煤浆制备及输送工序主要任务把储装运车间送来的煤的经过称量送入磨机研磨，制得合格的煤浆，经高压煤浆泵送至工艺烧嘴。6.2 气化及初步净化工序主要任务气化炉产生的合成气洗涤塔洗涤后送入净化系统。6.3 渣水处理工序主要任务气化炉、洗涤塔产生的黑水进入闪蒸系统处理，处理后的闪蒸汽送入火炬放空；黑水中的固体颗粒经压滤系统形成滤饼排至界外，处理后的黑水返回系统使用。6.4 变换热回收工序主要任务通过CO变换为CO2 调节气体成分使CO与 CO2比例合适，同时通过脱盐水与变换气换热回收热量产生蒸汽。6.5 液化气站工序主要任务给气化烘炉提供合格的液化气和火炬长明灯提供燃料，丙烯制冷提供合格的丙烯。6.6 火炬系统工序主要任务火炬系统能够及时、安全、可靠地处理各装置正常或事故放空时的放空气，并满足环保要求。7 生产控制和分析化验7.1 煤浆制备及给料分析项目及频次煤浆制备及给料分析项目及频次见表四表四 煤浆制备及给料分析项目及频次序号取样项目控制指标点数正常开车时备注1碎煤煤粒度mm251次/周1次/周工业分析灰分(Aar)：4.52挥发份(Vdaf)：38.231次/周1次/周元素分析碳(Car):70.37%氢(Har):4.51%氧(Oar):9.25%氮(Nar):0.92%硫(Sar):0.43%换煤种需要时灰熔点12501次/周需要时水含量(Mad)6.49%1次/周1次/周粗热值(Qgr.ar)28.221次/周需要时2添加剂木质素磺酸盐8%（Wt%）1次/周3水煤浆煤浆浓度60%63%1次/班1次/班煤浆粘度1100cp1次/班1次/班PH值681次/周1次/周煤浆密度1200（Kg/m3）1次/班1次/班煤浆粒度目数 通过率2.38mm 100%1.41mm 98%0.42mm 9095%44um 2335%1次/班1次/班7.2气化灰水分析项目及频次气化分析项目及频次见表五表五 气化分析项目及频次序号位号取样项目取样地点控制指标正常开车时分析方法1A5abc渣水BLW6201AC10D3BH70GC2（4）PH：1次/周1次/天玻璃电极法电导率：1次/周1次/天电导率仪硬度：1次/周EDTA滴定碱性：1次/周滴定法悬浮固体、颗粒度、灰含量需要时1次/天溶解固体1次/周1次/天氨形氮1次/周1次/天硫化物需要时1次/天甲酸盐需要时1次/天Cl含量1次/周1次/天氟化物需要时1次/周硫酸盐1次/周1次/天溶解的Ca2+、Mg2+、Na2+、Si4+1次/周PH：1次/周1次/天玻璃电极法2A6abc开工气PG6202AC20A1BH60GC2（4）氧气含量：0.5%需要时仅在开车阶段检测3A7abc炉渣M6201A/B/C颗粒度：mm51次/天需要时筛分法含水量：50%1次/天需要时烘箱法C18.2%1次/天1次/天元素分析法H：1次/天1次/天元素分析法N：需要时1次/周元素分析法S：需要时1次/周元素分析法Cr2+含量：1次/天1次/天原子吸收灰含量：1次/周1次/周元素分析法灰组成：需要时1次/周元素分析法4A8ai渣水BLW6220Aa）18A3BPH：1次/周1次/天玻璃电极法电导率：1次/周1次/天电导率仪硬度：需要时1次/周EDTA滴定碱性：1次/周滴定法悬浮固体、颗粒度、灰含量溶解固体需要时需要时1次/周1次/周称重法、筛分法、元素分析重量法氨化氮1次/周分光光度法硫化物需要时1次/周库仑仪法Cl含量1次/周滴定法氰化物1次/周1次/天硫酸盐1次/周1次/天重量法溶解的Ca2+、Mg2+、Na2+、Si4+需要时1次/周容量法5A9abc渣水BLW6215AC4D3BH50GC2（4）PH：1次/周1次/天玻璃电极法电导率：1次/周1次/天电导率仪悬浮固体、颗粒度、灰含量需要时1次/周称重法、筛分法、元素分析溶解固体需要时1次/周重量法氨形氮1次/周分光光度法硫化物需要时1次/周库仑法Cl含量1次/周1次/天滴定法6A10abc黑水BLW6302AC10A3BH70GC2（4）PH1次/天1次/周玻璃电极法电导率1次/天1次/周电导率仪悬浮固体的含量1次/周需要时称重法、筛分法、元素分析法悬浮固体的颗粒度、灰含量1次/天需要时称重法、筛分法、元素分析法溶解固体1次/周需要时重量法氨形氮1次/周分光光度法硫化物1次/周库仑仪法7A11abc闪蒸气FLG6304AC4A3BH50GC2（4）氢气1次/周1次/天气相色谱法CO1次/周1次/天CO21次/周1次/天氩需要时1次/天氮气需要时1次/天甲烷1次/周1次/天H2S1次/周1次/天库仑仪法COS需要时需要时库仑仪法氨需要时1次/周气相色谱法8A12abc灰水BLW6308A/C/E10A3BPH需要时1次/天玻璃电极法电导率需要时1次/天电导率仪硬度需要时1次/天EDTA滴定碱性需要时1次/天滴定法悬浮固体、灰含量需要时1次/周称重法、筛分法、元素分析法9A13abc闪蒸气VT6315AC5A2BH2需要时1次/周气相色谱法CO需要时1次/周H2S1次/周1次/天氨1次/周1次/天氰化物1次/周1次/天10A14灰水GW631218A3BH60GC2(4)PH1次/天1次/班玻璃电极法电导率1次/天1次/天电导率仪固体悬浮物浓度需要时1次/天烘干法氨形氮1次/周1次/天分光光度法溶解固体需要时1次/周重量法硫化物1次/周1次/天库仑仪法甲酸盐1次/周1次/天分光光度法Cl含量1次/周1次/天滴定法总氰化物需要时1次/天溶解的Ca2+、Mg2+、Na2+、Si4+需要时需要时容量法总有基机碳需要时1次/周溶解氧需要时需要时碘量法11A15ab絮凝剂V6314A/B絮凝剂浓度需要时1次/天12A16分散剂V6315分散剂浓度需要时1次/天13A17黑水BLW6313A4A3BPH1次/天1次/班玻璃电极法固体悬浮物浓度需要时1次/天烘干法溶解固体需要时1次/周重量法14A6413灰水GW630124A3BPH1次/天1次/班玻璃电极法电导率1次/天1次/天电导率仪固体悬浮物浓度需要时1次/天烘干法溶解固体需要时1次/周重量法氨形氮1次/周1次/天分光光度法硫化物1次/周1次/天库仑仪法甲酸盐1次/周1次/天分光光度法Cl含量1次/周1次/天滴定法总氰化物需要时1次/天溶解的Ca2+、Mg2+、Na2+、Si4+需要时需要时容量法总有机碳需要时1次/周16A6415不凝气PG42010A1EH60GC2(1)水含量需要时1次/天元素分析（干基）需要时1次/周元素分析法C、H、N、S、O、灰17A20abc水煤气PG6205AC20D3BH90GC1(2)H2%(V) :16.56需要时需要时气相色普法CO%(V) :14.98CO2%(V) :8.79CH4%(V) :0.1N2+Ar%(V) :0.49H2S%(V) :0.15H2O%(V) :59.35NH3%(V) :0.11COS%(V) :0.002库仑仪法7.3 变换热回收分析项目及频次见表六变换热回收分析项目及频次见表六。表六 变换热回收分析项目及频次序号位号取样项目取样地点控制指标正常开车时1A6400水煤气PG640028E1BH90GC1(2)CO:(V) 43.20%1次/班CO2:(V) 23.20%H2:(V) 32.65%CH4:(V) 0.10%Ar:(V) 0.13%H2S:(V) 0.20%COS:ppm 116H2O/干气:(V/V)1.52A6401水煤气PG640324E1BH90GC1(2)CO:(V) 43.20%1次/班CO2:(V) 23.20%H2:(V) 32.65%CH4:(V) 0.10%Ar:(V) 0.13%H2S:(V) 0.20%COS:ppm 116H2O/干气:(V/V)1.123A6402水煤气PG640420E1BH90GC1(2)CO:(V) 43.20%1次/班CO2:(V) 23.20%H2:(V) 32.65%CH4:(V) 0.10%Ar:(V) 0.13%H2S:(V) 0.20%COS:ppm 116H2O/干气:(V/V)1.124A6403变换气PG640524E3EH110GC1(2)CO:(V) 7.999%不定期CO2:(V) 42.06%H2:(V) 49.23%CH4:(V) 0.75%Ar:(V) 0.01%H2S:(V) 0.15%COS:ppm 20H2O/干气:(V/V)0.65A6404变换气PG641916E3EGC1(2)CO:(V) 19.20%1次/班CO2:(V) 36.00%H2:(V) 44.20%CH4:(V) 0.083%Ar:(V) 0.16%H2S:(V) 0.16%COS:ppm 526A6405中压蒸汽MS640114B1DH80GC2(4)含盐:mg/Nm351次/天7A6406中压蒸汽MS640324B1BH80GC2(4)含盐:mg/Nm351次/天8A6407低压蒸汽LS640218A2BH80GC2(4)含盐:mg/Nm351次/天9A6408排污水BD64021 1/2A2BP30PO43:ppm2000不定期PH810A6409排污水BD64012A2BP30PO43:ppm2000不定期PH811A6410排污水BD64021 1/2A2BP30PO43:ppm2000不定期PH 812A6411排污水BD64032A2BP30PO43:ppm2000不定期PH813A6412排污水BD64061 1/2A2BP30PO43:ppm2000不定期PH814A6413排污水BD64052A2BP30PO43:ppm2000不定期PH815A6414冷凝液SSC64076A1EH50GC2(4)NH3: 0.01%1次/天H2S: 99.99%16A6415不凝气PG42010A1EH60GC2(1)CO:(V) 20.46%1次/天CO2:(V) 38.99%H2:(V) 13.92%CH4: (V) 0.05%Ar:(V) 0.06%N2:(V) 0.09%H2S:(V) 0.52%COS:(V) 0.04%NH3:(V) 23.