导航：安全管理网>> 安全论文>> 化工安全论文>>正文

世界首套煤直接液化沥青生产装置高含固物料防沉积技术对比论述

文档作者：李　帅文档来源：中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司		更新日期： 2026年05月11日	点击数：
下载地址：点击这里	文件大小： 1.36 MB 共2页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共2页]

本文件共2页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：1.36 MB 共2页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：双6储气库建设前期工作再评价初探

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

74
技术应用与研究
世界首套煤直接液化沥青
生产装置高含固物料防沉积技术对比论述
李　帅　　中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司
【摘　要】2011年以来，神华鄂尔多斯煤炭直接液化（年产100万吨油品）示范装置实现了平稳长周期运行，煤制油
从无到有，正朝着从有到强的方向发展，煤制油产品也从简单向多元化方向发展，煤制油油品主要面向
航煤和军用柴油，发挥着煤直接液化的油品特点，油渣的利用是煤液化工艺优化和产品链延伸的一个重
要环节。
【关键词】液化；沥青；固物料；防沉
【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2021.20.035
一、沉降过程难点及解决问题所应用技术对比
煤直接液化油渣萃取装置通过沉降分离方式将分离
器内物料根据固含量分为三个等级沉降时间为72小时，
分别是顶部占比40%的顶液，含固量为0.5%，中间占比
40%中间液，含固量为2-3%，底部占比20%的底液，含
固量为20%。沉降分离器满容积为1970m3。
底部含固量在20%物料，在加工完成顶部20%沥青之
后，需要返回前部工段进行回炼，那么高含固的沥青质
的物料如何在静止72小时后，实现均匀处理，成为重要
处理难题。
传统高含固物料，例如重质油，催化油浆，熟煤
浆，生煤浆等物料在开停工及工艺生产处理过程中产
生，都需要存储和处置，这些物料都有一个共同的特
点，就是固含量高，沉积快，防沉积措施不到位极易出
现固体团聚沉积，影响再次加工的输送过程，会造成储
罐底部堆积，常规采用的防止沉积的方案为采用1个顶
部搅拌器或者采用多个侧面搅拌器，进行搅动，但无论
是顶部搅拌或者侧面搅拌，设备故障率及高，需经常维
护，且搅拌效果不理想。
1．搅拌形式介绍。常见的搅拌方法有机械转动搅
拌、气流均质搅拌和超声波传导搅拌三种。
（1）机械转动搅拌。工作原理：依靠搅拌叶片在混
合物料流体中中转动对其进行搅拌。
适用领域：用于中、低压立式钢制容器中为主。
优点：效率高、适用性广。
缺点:传动部件多，易发生机械故障，安装复杂，与
设备本体连接密切。
（2）气流均质搅拌。工作原理：利用气体喷射到流
体层内，对流体产生搅拌作用，或使气体分散到流体底
部后以密集状态上升促进液体产生对流循环，从而实现
搅拌。
适用领域：腐蚀性液体，高温高压液体；大型设备、
构筑物内机械转动搅拌装置难以安装和使用的场合。
优点：安装方便，无发生机械故障的隐患，几乎不
影响设备本体的稳定.
缺点:不适于高粘度液体；搅拌气流不能与物料发生
化学反应。
（3）超声波传导搅拌。工作原理：利用声波场在流
体中的振动碰撞传播特性（分子按声频进行振动）来加
速传质速率。
适用领域：腐蚀性液体，高温高压液体；大型设备、
构筑物内机械转动搅拌装置难以安装和使用的场合。
优点：特别适用于机械设备无法安装在其内的场
合，如高压反应釜、工业窑炉的烟道等。
缺点:应用范围窄，主要功效是加速化学反应速率。
本 搅 拌 系 统 涉 及 的 沉 降 罐 尺 寸 为 ：
φ14500mm×H13000mm。要使沉降罐内沉泥顺利排出
罐外，传统的机械传动搅拌处理方式有两种，一是机械
传动搅拌混匀+抽吸泵抽出，二是刮泥机+抽吸泵抽出；
但以上两种方式在本系统中均存在问题。
机械搅拌：因罐较高，直径较大，导致桨叶尺寸较
大，运行中易对罐体的稳定性造成影响；中心轴太粗，
不易加工，长期使用容易发生钢材疲劳破坏；一旦机械
传动部位发生故障，需要清罐置换后检修，检修工作量
大，影响生产进度，且存在重大安全隐患；一般不能带
负荷启动，容易发生电机过载。
二、搅拌方式的选择
方案一：气流均质搅拌
气流均质搅拌工艺采用的核心部件是射流喷嘴, 带压
的工作流体通过射流喷嘴时,高速流动的流体流过其渐缩
喉管,在喉管处形成局部真空,经过喉管后又因为冲击作用
形成局部高压,气液在低、高压交替作用下被分割成大量
微小的气泡,形成气液混合体，并从头部喷出。混合体的
冲量相对于气体大大增加，加大了气流的冲刷强度与作
75
技术应用与研究
用范围，有利于将容器底部的不溶物充分搅动并与溶液
混匀均质，射流喷嘴内特别设计的螺旋形气液流道，使
射流喷嘴的气液混合均匀稳定、喷射距离变长，冲击力
增大。
1.工艺说明。气流均质搅拌系统由循环泵、氮气缓
冲罐和悬混装置组成。悬混装置包含沉降罐外的底液循
环管道、氮气输送管道、气液混合室以及罐内的布流管
道及其上安装的射流喷嘴。
系统工作时通过氮气缓冲罐将要求的加压氮气输送
到悬混装置的气液混合室，同时循环泵将底液也输送到
悬混装置的混合室，而后悬混装置上的“射流喷嘴”就
会将气液混合体喷出，按一定角度射流到沉降罐内的底
液中，底液被“悬混装置”驱动而混合均匀。
2.工艺性能特点。a) 混合效率高：采用特殊内流道
结构的喷嘴，喷嘴内气液在低、高压交替作用下被分割
成大量微小的气泡，形成气液混合体，交替高、低压的
冲击混合甚至能使气体迅速乳化到循环液当中，混合均
匀的气液混合体高速冲入罐底液中，产生强烈的搅拌混
合作用。b) 供气设计简单：采用氮气缓冲罐强制(有压)
供气模式，设计简单，操作便捷，容易维护；c) 气液混
合体喷射作用距离长：悬混装置上的喷嘴向下最大射流
深度超过0.5m，远远超过传统水射器及其它穿孔气流均
质搅拌管。d) 不堵塞：与传统射流器相比，射流喷嘴
采用特殊内流道结构，结构非常光滑流畅，正常运行的
情况下几乎不会出现任何故障（制作材料腐蚀、磨损除
外），更不会像传统穿孔气流均质搅拌管一样易堵塞。
e) 使用寿命长：通常的微孔气流均质搅拌器的使用寿命
约3 年左右就出现膜片老化脱落等现象，而不得不费时
费力重新更换，射流喷嘴采用的是不锈钢材质，使用寿
命可长达五年以上，使用碳纤维或刚玉制造的射流喷嘴
使用寿命更可达到十年以上。
3.存在问题。此方案需要增设外挂式悬混罐4台，底
部设置喷头138个，虽然比传统搅拌形式好，但也有不足
之处，外挂式悬混罐影响操作空间，138个喷头布置在罐
底，影响底部清理。
方案二：混合均质搅拌系统
1.混合均质工艺说明。射流混合器由耦合分配器和
射流器组成，其中耦合分配器由混合液进入管、混合液
分配腔、气体吸气管、气体分配腔等组成；射流器采用
文氏管射流原理，由混合液进口、导流环、动力喷嘴、
气体吸入口、混合腔、扩散腔组成。
运行时，新鲜洗油经叶轮加压后通过混合液进入管
泵入混合液分配腔，经分配后的混合液流过射流器导流
环后进入动力喷嘴形成射流，喷入混合腔产生负压区；
气体经吸气管吸入气体分配腔后进入射流器混合腔，在
混合腔内进行气、液充分混合，混合后通过混合腔后段
将射流的动能逐步转变成压能后进入扩散腔。在扩散腔
内，气、液混合物进一步混合。同时，在射流流体压力
的作用下，射流微小气泡，从扩散腔的喷嘴中倾斜向下
喷出、扩散，形成对液体和对沉降罐底部沉积物的冲
击、搅拌，由池底上升至液面。混合流体从混合喷嘴以
相对较高的速度撞到罐内液体， 随后依靠混合流体的拖
曳作用将其夹带而走，这样最终动力流体，吸入气体和
拖曳夹带流体的总和，使整个罐内液体搅动起来并将罐
内形成湍流状态进而充分混合。
2.射流混合器优势
覆盖面积大，单台设备最大服务直径可达9m，无搅
拌死角，搅拌充分，形成气泡可达μm级，气、液、固三
相充分混合，罐内无需维护，不堵塞，允许直径20mm的
颗粒通过，没有密封问题，可以实现氮气内循环搅拌和外
源氮气搅拌的切换。低能耗，附属设备投资费用低。
3.混合均质系统搅拌方式切换
通过控制氮气管道的阀门射流混合器可实现动力充
氮和无动力自吸充氮的切换。由于混合运行时会产生负
压，当打开自吸管道阀门时即可将罐内氮气吸入射流混
合器进行气、液、固三项混合搅拌；当关闭自吸管道阀
门，打开外源氮气管道阀门，即可实现外源动力充氮，
此时可充入的氮气更多，为保证氮气和液体充分混合。
三、总结
混合均质系统利用本身混合腔进行混合，不需要外
挂悬混罐，减少了设备数量，优化了空间，底部布置简
单，只需要5个曝气头即可满要求，底部清理操作简捷，
解决了传统搅拌器的弊端，延长了运行周期，为高含固
的物料处理提供了解决方案。
参考文献：
[1]李克健,吴秀章,舒歌平. 煤直接液化技术在中国的发展
[J].洁净煤技术,2014

网友评论 more

化工安全论文最新内容

05-11