图9为干粉气化的典型工艺-Shell工艺(SCGP)流程示意图。国内应用Shell工艺较早的装置主要有巴陵石化合成氨与尿素项目、安庆石化油改煤项目、湖北双环油改煤项目、柳州化学工业集团公司26万吨合成氨项目等。近两年,由于干粉气化工艺开车效果较好,该工艺得到快速推广。
表3为某油改煤项目Shell粉煤气化工艺主要泵技术参数。烧嘴冷却水泵、渣池循环泵、灰水泵、灰渣水排放泵等在气化装置中属于重点泵设备。同水煤浆气化装置类似,这些泵工作的环境都很劣。进口压力高、温度高、输送的介质中含有煤灰固体颗粒,或者几项情况同时存在。从目前装置上设备使用情况看,所需泵都能在国内解决,只是使用寿命长短问题。双相钢材料、特殊轴封结构的应用为这些泵的安全运行打下很好的基础。
煤液化工艺及关键泵设备
神华鄂尔多斯103万吨、山西潞安21万吨和内蒙古伊泰18万吨3个煤制油示范项目相继投产,并且实现了长周期稳定运行,这标志着煤制油工艺已经成熟。神华鄂尔多斯项目是在美国HTI直接液化工艺基础上结合其它新工艺的优点改进的工艺;内蒙古伊泰、兖矿集团均用的是F-T间接液化工艺;兖矿集团建成万吨级中试装置,并投产成功。神华HTI直接液化改进工艺和F-T间接液化工艺各有优点,未来这两项工艺必将成为我国煤制油工艺的主流。
图10为神华鄂尔多斯煤制油百万吨级装置两段法煤加氢直接液化工艺流程简图。泵设备主要分布在备煤装置、制备装置、四联合装置(煤液化、加氢稳定、加氢改质、轻烃回收)、制氢装置、空分装置恻中。
表4列出了煤液化主要泵参数,这些泵当时都是从国外进口的,现在有些已能国产,但还是有不少位号的泵需要通过技术攻关才能实现国产化。
(1)从图10可以看出,K-I反应器、K-2反应器各有一台循环泵与之配套,设备位号为103-P-图10立式低压离心煤浆泵201和103-P-202。这两台泵在高温(455 qC)、高压(20 MPa)下工作,绐反应器打循环,输送含煤粉颗粒达50%的油浆,其工作状况特别恶劣,且泵在系统单元中单台运行、无备台,要求泵的可靠性特别高。加氢塔循环泵104-P-102也是类似情况。装置上所用的这3个位号的泵是从美国福斯(Flowserve)公司进口的。该泵结构上类似于炉水泵,但泵与电机之间多了一道机械密封。该泵属离心泵与电机一体化,电机为湿定子型,如图11所示。