壳牌煤气化水处理系统事故分析

孔 岩 万俊宏 王高峰

（河南煤业化工集团中原大化公司，河南 濮阳 457004）

0 引言

壳牌干粉加压煤气化技术于2006年5月在国内首次开车成功，生产以来很多因素制约了装置的长周期稳定运行，初级水处理系统就是其一。中原大化2000t/d壳牌煤气化装置2008年5月一次投料成功，在工程技术人员对引进技术吸收改进的基础上取得了高负荷连续稳定运行71d的好成绩，其中初级水处理系统经过改造经受住了长周期生产的考验，现就中原大化煤气化装置初级水处理系统遇到的问题及处理措施做一些总结。

1 水处理工艺描述

图1 初级水处理系统示意图

初级水处理系统处理的对象是来自U1400（渣系统）排放的渣水，U1600（湿洗系统）的洗涤塔排污水，火炬的冷凝液，机泵的泵体导淋排放以及从地沟收集来的废水。水处理工艺分为闪蒸和汽提、浆水的澄清、水的循环三部分。渣水、涤塔排放水在经过减压闪蒸和汽提后，H2S、CO2、NH3和HCN等有害气体进入气相被送往锅炉或者酸性火炬燃烧，汽提后的浆水被送往S-1701（澄清槽）进行澄清，由于重力沉降只适用于大颗粒的固体，对于那些细小的悬浮物质重力沉降无法有效去除，因此，往S-1701加入絮凝剂，在转耙的搅动下通过电中和、吸附架桥作用使悬浮颗粒和胶体产生凝聚作用成为颗粒较大、易于沉降的絮凝体（d＞20μm），沉降后的浆水被送往T-1702增稠，而S-1701顶部的溢流水则可作为循环补水。浆水在T-1702（污泥储罐）中继续搅拌沉降，而后泥浆由泵送往S-1702（真空过滤机）进行抽滤，实现固液分离，滤饼送往煤仓与原煤一起重新利用。处理后的水要求达到以下指标：

2 出现问题及处理措施

2.1 酸性灰浆汽提塔填料结垢及处理措施

2.1.1 酸性灰浆汽提塔（C-1701）结垢情况

C-1701汽提塔为填料塔共分三段填料层，顶段是V-1703汽液分离罐来料，中间段是V-1704来料，底段是V-1701来料，填料使用的是2吋环矩鞍。正常操作时三个填料段两端压差指示均为-4kPa，堵塞发生时，底段压差指示首先发生缓慢上涨变为正值，最高时达到50kPa，中间段和顶段填料压差指示先后增大变为正值，直至塔顶温度、压力下降低于正常操作值，塔底液位逐渐降低失去平衡，渣水泵因液位低连锁停泵，水处理系统停止水循环。

2.1.2 原因分析及处理措施

打开C-1701人孔检查，发现底段填料已经结垢堵实，经分析垢的主要成分为碳酸钙，CaCO3结垢是废水处理系统中遇到的最麻烦的问题，如果结垢发生在汽提塔，通常不能及时地发现，这将要求更换填料。由于现有的溶解性模型尚不能充分地予以解释，所以只能在容易结垢的系统中通过正确地平衡酸度来避免其发生。重新装填填料，投入运行后，控制V1701来料量并稳定流量减小波动，稳定低压蒸汽通入量防止温度波动过大，现场加大对pH值的检测，严格控制料液pH值在6～6.5，保证酸的加入量，防止CaCO3生成。

2.2 T-1702污泥储罐转耙过载

2.2.1 事故经过

现场启动转耙，经过1min的自润滑程序后，转耙电机启动但电流过高超过量程（量程为4A）居高不下，且转耙并不转动，最后转耙过载保护跳车。多次启动情况相同。

2.2.2 原因分析及处理措施

气化系统停车后，T-1702罐中蓄积了大量污泥，在没有排空污泥的情况下停止运行转耙，由于停车时间较长，污泥在罐底沉降结实，造成启动转耙时过载跳。为了不影响气化系统开车，打开人孔人工清除罐内积存的淤泥，排空排净后启动转耙恢复正常。为了防止再出现转耙的过载跳车，制定预防措施：一是运行期间，现场巡检转耙运行情况，润滑油泵是否正常工作及润滑油油位、油质是否正常，主控监视转耙电流不得超过2.6A；二是系统停车后，继续往真空抽滤系统送泥浆直至排空，方可停运转耙。

2.3 湿洗系统排污水管线加酸处腐蚀

湿洗系统排放水减压前为4.2MPa，151℃，pH值在7～7.5之间，经减压后进入V-1704，生产以来多次在进V-1704前的加酸处发生腐蚀泄漏，而在除渣单元排放水的加酸处从没发生过此类现象，经分析，湿洗排放水温度较高加剧了电化学腐蚀的速度，因此在控制加酸量的基础上，我们选择更换加酸处短接的材质，原来设计的是普通碳钢，后选型为带聚四氟乙烯内衬的钢管，由于聚四氟乙烯具有良好的耐腐蚀、耐高温特性，在更换后没有再发生腐蚀泄露。

3 结语

鉴于我国多煤、少气、贫油的实际情况，近年来煤化工在国内有了长足的发展，也得到了国家的大力支持，但是煤炭资源是不可再生的一次能源，如何高效的利用仍然是个需要探究的课题。在现有的煤化工工艺上如何做得更好，如何更高效的使用煤炭资源。无论是煤气化还是煤液化，不仅是要改进工艺提高效率，更重要的是做好配套设施的工艺改进，让装置长、满、优运行。国内煤炭资源和水资源的不均衡分布要求在做好煤炭资源利用的同时高效的利用和保护水资源也是很迫切的需要。所以做好配套水处理系统对于人和自然和谐发展的长远目标有着重要的意义。