45B- 低品位炭の高品質ガス化プロジェクトにおける、タール・アスファルト粉塵による閉塞を解消するための多因子旋回流式親子分離装置
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この投稿は、2023年10月3日12時29分にluoli519によって最終的に編集されました。ある有名企業が、**級の低品位石炭を高品質化するための実証プラントの建設および運用を主導しました。コールタール水素化の分野では進展がとても良いです。しかし、低品位炭の改質ガス精製工程において、高品質な石炭タールと水素を連続かつ安定して得ることに、顕著な運用上の問題が生じている。主に、石炭タールや粉塵を含むコークス炉ガスが初期浄化工程で急速に初期分離器を詰まらせることで、精製ガスの予備分離工程に「障害」が生じ、生産プロセスの連続的かつ安定した運転が保証できなくなる。品質向上のために「閉塞」工程を回避した結果、大量の粉塵が水洗塔に流れ込み、それによって水洗塔が閉塞する「障害」が生じた。 皆さん、ご自身のガス化装置の運用経験に基づき、一緒に解決策を検討しましょう。
この装置におけるガス精製工程は、簡単に言えば、石炭の乾留によって得られた高温で粉塵を含む油ガスを、第一段の分離器でほとんどの粉塵を除去し、その後第二段の分離器でさらに粉塵を除去した上で、水洗塔に送り込むというものです。粉塵が油ガスと共に洗浄塔に入るため、後続の洗浄塔が詰まりやすくなり、長期間の運転ができなくなる。
この装置は華東のある企業によって設計されたもので、ガスの初期分離には当初フィルターセル式の分離装置が使用されました。予備機も用意されていましたが、分離装置のフィルターセルがあまりにも早く詰まり、寿命も短く、メンテナンスや交換の頻度が高すぎ、作業負荷も大きく、運用コストも高額になるため、プロジェクトの技術的・経済的な効果を実現することはできませんでした。
この分離工程の運転条件は以下の通りです：1、操作温度：550～560℃； 2、操作圧力：操作圧力：-1～1KPa（G）； 3、運転時のガス流量：通常7600m3/h（運転時）、最大8000m3/h（運転時）； 4、品質向上と粉塵濃度：～100g/m3； 5、ガス組成の向上：高温油ガスの主な成分（体積パーセント）：H2O、41%；タールガス、5%； ガス、54％。硫化水素含有量：5600ppm、アンモニア含有量：700ppm。
この投稿は、2016年11月2日22時08分にluoli519によって最終的に編集されました。設計側が元々採用していたフィルター式の分離装置では、この処理条件において粉塵やコークスガスを分離する際にすぐに詰まってしまい、正常に連続して動作させることができなかったのです。オーナーは、既存のフィルタータイプの濾過分離装置に代わるものとして、ある大学で石油化学業界で使用されるような標準的なサイクロン分離器を見つけ出した。
この標準的なサイクロン分離器のようなものを導入した後、連続運転の状況は従来のフィルター式の分離装置と比べて大幅に改善され、1週間以上連続して運転可能となった。しかし、その後、タールアスファルトの粉塵が気相入口付近および気相出口で明らかに付着・成長し、どんどん大きくなって流れ場を深刻に乱し、さらには入口や出口を塞いでしまうことがわかった。運転して半月後、再び停止した。幸い、高価なフィルターをさらに数セット消費することはなかった。
標準的なサイクロン分離器も詰まってしまったため、所有者は元の設計者のやり方に従い、もう1台の標準的なサイクロン分離器を予備機として追加し、切り替えて使用した。結局のところ、クラス標準のサイクロン分離器の再生にはフィルターエレメントなどの部品が不要であり、従来のフィルターエレメント式の过滤分離器よりも進歩している。
実は問題は油分の含有にあるのです。このガス媒体の浄化については、ルッチ炉またはサイディング炉の方法を参考にすべきである。両者の作業条件はほぼ同じと言える。
このガスの塵や油分を含む雰囲気を浄化するために高性能フィルターを使用するのは、明らかに困難である。
しかし、クラス標準のサイクロンセパレーターでも、そこにできるコークを処理するのは簡単なことではない。高温のアスファルトタールが粉塵と混ざり合ってサイクロン分離器の入口・出口付近に固着しているため、非常に硬い。溶剤で加熱して数時間浸しても剥がれず、高温の蒸気で洗浄しても効果はない。高圧風ハンマーと締め付け装置を使わざるを得ず、少しずつ叩き続け、数日かけてようやくコークスの塊をほぼ取り除くことができた。
ルッチ炉の粗ガス浄化における大きな問題点は、汚水量が多すぎることである。汚水量が過剰になって環境保護上の圧力を招かないよう、所有者と設計者は当初から、できるだけ乾式浄化を優先し、湿式をできるだけ少なくし、カーボン化汚水の発生もできるだけ抑えることを検討した。企業は北西部にあり、水資源が不足しているため、水の確保の圧力と環境保護の圧力という二重のプレッシャーにさらされている。