低氯水煤漿添加劑在氣化系統(tǒng)的應(yīng)用

翟玉偉 劉存鳳

【摘 要】 隨著近年來(lái)煤氣化技術(shù)的進(jìn)一步推廣，新上氣化裝置也越來(lái)越多；水煤漿添加劑作為氣化裝置磨煤系統(tǒng)的主要原材料，對(duì)水煤漿質(zhì)量和氣化黑灰水系統(tǒng)長(zhǎng)周期優(yōu)質(zhì)運(yùn)行起著極為重要的作用。蘇州永峰聯(lián)環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)的低氯水煤漿添加劑已經(jīng)成功使用在山東晉煤日月化工有限公司，并取得較好的使用效果。

【Abstract】With the further popularization of coal gasification technology in recent years， more and more new gasification plants are installed. As the main raw material of the gasification unit coal grinding system， the coal water slurry additive plays a very important role in the quality of coal water slurry and the long period high quality operation of the gasification black ash water system. The low chlorine coal water slurry additive produced by Suzhou Yongfenglian Environmental Protection Technology Company Limited has been successfully used in Shandong Jinmei Riyue Chemical Company Limited， and has obtained better use effect.

【關(guān)鍵詞】低氯水煤漿添加劑；氣化灰水黑水；木質(zhì)素添加劑；氯離子濃度；污水排放

【Keywords】low chlorine coal water slurry additive； gasification ash water black water； lignin additive； wastewater discharge

【中圖分類號(hào)】TQ536 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）08-0123-02

1系統(tǒng)介紹

1.1 山東晉煤日月化工有限公司介紹

①公司介紹：山東晉煤日月化工有限公司始建于1976年，經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展，現(xiàn)已形成具有65萬(wàn)噸氨醇生產(chǎn)能力，十多個(gè)系列產(chǎn)品的綜合性化工企業(yè)。主要產(chǎn)品年產(chǎn)量：尿素35萬(wàn)噸，甲醇20萬(wàn)噸，雙氧水3萬(wàn)噸，液氨2萬(wàn)噸，苯胺10萬(wàn)噸，乙胺2萬(wàn)噸，二甲基甲酰胺（DMF）12萬(wàn)噸，二甲基乙酰胺（DMAC）2萬(wàn)噸，硝基復(fù)合肥年產(chǎn)能30萬(wàn)噸。自備電廠一座，熱電聯(lián)產(chǎn)能力2萬(wàn)Kwh。②灰水系統(tǒng)要求：灰水系統(tǒng)不能排水，系統(tǒng)損失導(dǎo)致的外排水約為每天35立方；灰水系統(tǒng)需要控制氯離子的濃度在300ppm 以下。③氣化爐介紹：山東晉煤日月化工有限公司為兩臺(tái)單噴嘴氣化爐，氣化爐進(jìn)煤量為每小時(shí)15噸。④氣化爐和黑灰水系統(tǒng)的一體化方案：煤漿添加劑使用量：YFGN18 ，每天3噸。灰水分散劑：YFG808，100公斤每天。⑤灰水系統(tǒng)介紹：灰水流量：循環(huán)量200m3/HR。

1.2 蘇州永峰聯(lián)環(huán)保科技有限公司介紹

①蘇州永峰聯(lián)環(huán)保科技有限公司是專注于工業(yè)水和工藝處理系統(tǒng)持續(xù)優(yōu)化的科技公司，其專家團(tuán)隊(duì)人員有著超過(guò)20年以上的工業(yè)水和工藝處理經(jīng)驗(yàn)，曾經(jīng)分別就職于世界上最著名的水和工藝處理公司，熟悉市場(chǎng)推廣、產(chǎn)品開發(fā)研制、生產(chǎn)工藝優(yōu)化及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)。 ②永峰聯(lián)是國(guó)內(nèi)水處理行業(yè)一家專注于MOC的公司。M：加藥設(shè)備及相關(guān)在線監(jiān)控技術(shù)，擁有世界上最先進(jìn)的示蹤加藥及在線控制技術(shù)。O：現(xiàn)場(chǎng)操作及疑難問(wèn)題解決經(jīng)驗(yàn)，擁有先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，專家團(tuán)隊(duì)和分析軟件。C：化學(xué)品，擁有世界上先進(jìn)的涵蓋了煤化工裝置的全系列的解決方案和化學(xué)品，包括并不僅限于 水煤漿添加劑，還有黑灰水，循環(huán)水，反滲透，鍋爐水、污水、煤氣洗滌水處理，循環(huán)氨水處理等全系列產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)，及完善的原料供應(yīng)體系。③技術(shù)理念：通過(guò)對(duì)水系統(tǒng)的評(píng)估及再設(shè)計(jì)，結(jié)合客戶的化工工藝及設(shè)備特點(diǎn)，改善水處理系統(tǒng)的處理效果，最終延伸到水系統(tǒng)的節(jié)能改造，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)達(dá)成一體化系統(tǒng)運(yùn)行管理服務(wù)。

2添加劑使用過(guò)程介紹和效果對(duì)比

煤的氣化是一個(gè)非常復(fù)雜的化學(xué)和物理變化的過(guò)程。煤中的灰分物質(zhì)和未燃盡物會(huì)被用于激冷和冷卻洗滌的灰水帶出，進(jìn)入灰黑水系統(tǒng)。在這樣的高溫、高含鹽量和高含固量的水系統(tǒng)中，鹽分和顆粒的沉積是難以避免的。優(yōu)秀的化學(xué)藥劑阻垢分散方案，即是為盡可能地減少這些物質(zhì)的沉積。

灰黑水系統(tǒng)的大量沉積物對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。主要表現(xiàn)在：管道、閥門的沉積結(jié)垢，會(huì)造成系統(tǒng)阻力提高，導(dǎo)致水系統(tǒng)憋壓，甚至多開灰水泵，增加電耗。通流量減少，會(huì)造成氣化爐激冷能力下降，碳洗塔洗滌氣體能力和降溫能力下降，不能滿足工藝生產(chǎn)要求。氣化爐激冷后黑水出口、高低壓閃蒸罐是最常見的結(jié)垢沉積部位，它會(huì)造成黑水冷卻不好，灰水加熱不足，以及影響后段分離罐的正常運(yùn)行等一系列問(wèn)題。系統(tǒng)檢修時(shí)的清理工作量大大增加。嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成提前停車檢修清理，影響工廠生產(chǎn)計(jì)劃，損失巨大。高氯離子扥導(dǎo)致的設(shè)備的腐蝕，可能導(dǎo)致高溫高壓的水的泄漏，并可能引發(fā)安全事故。

造成這些情況的原因，除工藝設(shè)計(jì)本身、設(shè)備狀況和操作方式以外，化學(xué)藥劑對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性不夠以及加藥方式不合理也是主要的原因之一。這種適應(yīng)性包括煤質(zhì)的變化，補(bǔ)排水的變化，氣化爐操作調(diào)整的變化等。同時(shí)需要水煤漿添加劑和黑灰水的一體化處理方案來(lái)解決以上的問(wèn)題。

①山東晉煤日月化工公司在2017年12月發(fā)現(xiàn)灰水的氯離子含量偏高，超過(guò)1000ppm， 因氣化裝置中不銹鋼設(shè)備管道較多，為防止設(shè)備管道腐蝕結(jié)垢，要求控制氯離子含量控制在300ppm以下。

②針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，蘇州永峰聯(lián)環(huán)保科技有限公司分析了氯離子的來(lái)源，確定了水煤漿添加劑是主要氯離子的來(lái)源，因此開發(fā)了新的低氯的水煤漿添加劑YFJ N18 ，使用后將灰水中的氯離子降低到300ppm 以下。

③水煤漿添加劑的氯離子對(duì)比

④水煤漿添加劑對(duì)灰水的氯離子的貢獻(xiàn)計(jì)算

從以上數(shù)據(jù)可以看出，水煤漿添加劑貢獻(xiàn)了857ppm以上的氯離子，加上補(bǔ)水中的氯離子和煤種貢獻(xiàn)的氯離子，使灰水中的氯離子超過(guò)了1000ppm 。使用YFJ N18后對(duì)氯離子的貢獻(xiàn)在34ppm，從而保證了裝置的對(duì)氯離子的控制。減緩了氣化灰水系統(tǒng)結(jié)垢速率，延長(zhǎng)了氣化灰水系統(tǒng)運(yùn)行周期。

⑤灰水水質(zhì)： 2017年 1月份的氯離子數(shù)據(jù)

⑥氯離子曲線圖

添加全合成低氯水煤漿添加劑

⑦低氯水煤漿添加劑對(duì)灰水系統(tǒng)的貢獻(xiàn)

正常灰水的排放量在循環(huán)量的10%-20%之間，水排放至污水處理廠。如果使用低氯的水煤漿添加劑，可以將灰水中的氯離子降低，從而實(shí)現(xiàn)減排甚至“零排放”。可以有效保護(hù)裝置，同時(shí)大大減少污水處理的成本。

按照循環(huán)量200立方的系統(tǒng)計(jì)算，從常規(guī)的灰水排放量15%減少到0.7%的排污 ，每天節(jié)水685立方每天，按照自來(lái)水立方5元，污水處理費(fèi)用5元每立方計(jì)算：

3 結(jié)論

使用蘇州永峰聯(lián)環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)的低氯水煤漿添加劑后灰水中氯離子含量大大降低，減少了灰水系統(tǒng)腐蝕速率和結(jié)垢速率，使氣化灰水系統(tǒng)水質(zhì)指標(biāo)大大改善。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的重視，合格的污水的排放將變得尤為重要，為減輕企業(yè)環(huán)保壓力，建議推廣蘇州永峰聯(lián)環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)的低氯水煤漿添加劑，使企業(yè)達(dá)到減少污水排放量和氣化灰水系統(tǒng)長(zhǎng)周期效益運(yùn)行的目的。