摘要：目前国内煤制甲醇气化车间渣水处理基本上都是采用的德士古气化渣水系统，其中包括黑水处理与灰水循环，鲁南化肥厂渣水处理系统灰水处理采用三级闪蒸存在很多缺点，渭化渣水处理系统气化灰水处理采用四级闪蒸，能更有效地闪蒸出黑水中的酸性气体，黑水被浓缩，加入絮凝剂更有利于黑水沉降。但该工艺流程过于复杂，增加了设备投资。闪蒸汽进入变换工段汽提塔，不再采用火炬排放，有利于环境保护。合成气经旋风分离器，水洗塔二级除尘、降温，有利于气体的净化。国泰化工渣水处理系统灰水系统采用二级闪蒸。结构更加紧凑，流程简便，操作简单。经过二级闪蒸，能够有效地分离出黑水中的酸性气体，节省设备投资，有利于环保。 关键词：气化车间渣水处理；鲁南化肥厂渣水处理系统；渭化渣水处理系统；国泰化工渣水处理系统
甲醇不仅是重要的化工原料，也是洁净燃料。发展大型煤制甲醇，并加工为烯烃和替代燃料，以煤代替石油，是国家能源安全的需要，也是化学工业高速发展的需要。随着煤气化技术，甲醇合成技术和设备、机械加工技术的进步，甲醇的装置规模均在2000t/d~3000t/d，最大已达7000t/d。大型化甲醇与国内的联醇、中小型甲醇有很大的差别，在工艺选择时，必需考虑如下问题:(1)低能耗，低三废排放：(2)有高的可靠性，安全性，能长周期运行：(3)具有高的自动化水平：
(4)要考虑有合理、高效的蒸汽动力系统，最好能考虑循环经济。
一、气化渣水处理简介
目前国内煤制甲醇气化车间渣水处理基本上都是采用的德士古气化渣水系统，其中包括黑水处理与灰水循环。黑水为气化炉、洗涤塔或水洗塔、热水塔去闪蒸装置的水。灰水为黑水澄清处理后的清水。渣水系统运行得正常与否，直接影响到整个系统能否长期安全稳定运行。国内各厂的渣水系统经过不断革新和改造，运行已趋稳定，但仍
然存在着不少问题。
二、国内气化渣水处理设备的不同与发展
衰变池
（一）鲁南化肥厂渣水处理系统
1、工艺流程
兖矿鲁南化肥厂德士古水煤浆加压气化装置于1989开始建设，1993年4月投入试生产，1995年全面投产。2001年12月鲁南化肥厂又新增全部国产化的第3台气化炉。气化炉运行方式改为2开1备，同时配套增设第2套闪蒸系统。2004年新增第3套闪蒸系统，达到了3台气化炉配置3套闪蒸系统运行。装置早期运行中存在气化炉和洗涤塔带水、黑水系统堵塞和磨损、灰水系统结垢等问题，严重制约系统的连续稳定长周期运行。黑水系统的运行周期一般为3～6个月，经过不断改造，气化系统运行非常稳定，
备用的闪蒸系统投入后，极大地缓解了黑水系统对主系统连续运行的影响。
图1鲁南化肥厂渣水处理系统工艺流程图
2、装置特点
该灰水处理采用三级闪蒸，高压为0.71MPa，中压为0.20MPa，真空-0.055～-0.065MPa。这套灰水处理系统是国内最早的装置，有多年生产运行经验，操作比较熟练。该装置主要缺点如下：
（1）因闪蒸罐气相（废气）直接火炬排放，开停车过程中压力和液位（闪蒸罐）比较难以控制。
（2）系统结垢严重。该系统使用的大多为U型管换热器，运行周期短，一般检修后只能运行3个月。
颠簸的航行
换热器列管堵塞比例高达2/3，闪蒸罐清理难度大。由于罐内汽液分离器短时间无法清理彻底，被迫拆下清理，导致检修周期过长。
（3）管道和阀门更换频繁，检修费用较高。
（二）渭化渣水处理系统
渭河煤化工集团有限公司采用6.5MPa水煤浆加压气化技术的大型化肥装置于1992年3月开工建设，1996年5月生产出尿素产品，1997年正式进入生产运营阶段，2000年生产达标，2001年实现盈利。
1、工艺流程
渭化渣水系统工艺流程见下图，从气化炉和碳洗塔排出的高黑水减压后进入高压闪蒸器，闪蒸出大部分溶解的合成气，含尘液体再经低压、真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车运出厂外。高压闪蒸器闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。低压闪蒸器闪蒸出的低压气体温度约120℃，直接送至洗涤塔给料槽作脱氧热源。真空闪蒸出的气体，经真空闪蒸冷凝器冷凝后由蒸汽喷射泵及真空泵抽出进入分离器，气体放空，冷凝水可作为系统水。澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泡沫仪
泵
氟塑料离心泵结构图
图2渭化渣水系统工艺流程
2、装置特点
气化灰水处理采用四级闪蒸，能更有效地闪蒸出黑水中的酸性气体，黑水被浓缩，加入絮凝剂更有利于黑水沉降。但该工艺流程过于复杂，增加了设备投资。闪蒸汽进入变换工段汽提塔，不再采用火炬排放，有利于环境保护。
（三）国泰化工渣水处理系统
国泰化工有限公司煤气化装置于2005年7月建成投产，采用新型四喷嘴对置气化技术，气化炉操作压力为4.0MPa，2台气化炉，2套渣水处理系统。蒸发热水塔的操作压力为0.45MPa，真空闪蒸罐的压力为-0.07～-0.08MPa，蒸发热水塔分为黑水闪蒸室和填料塔。
1、新型冷却室洗涤结构
运用交叉流式洗涤冷却水分布器和复合床高温合成气冷却洗涤设备，既强化高温合成气与洗涤冷却水间的热质传递过程，又很好地地解决了洗涤冷却室带水、带灰、液位不易控制等问题，并使合成气
充分润湿，有利于后续工段进一步除尘净化。ccc360
2、分级净化式合成气初步净化工序
采用“分级净化”的概念，由混合器、分离器、塔三单元组合形成合成气初步净化工艺流程，即先“粗分”再“精分”，具有高效、节能的作用。混合器后设置分离器，除去80%～90%的细灰，使进入水洗塔的合成气较为洁净，加入水洗塔的洗涤水比加入混合器的润湿洗涤水更清洁，以保证洗涤效果。表现为系统压力降低（0.08～0.1MPa），分离效果好，合成气中细灰含量低（<1mg/m3）。分级净化的方法避免了合成气初步净化工序的堵塞问题。德士古水煤浆气化炉投料初期，附着在工艺气出口管线
内壁上的垢污受热及高速气流冲刷后脱落，极易造成水洗塔出口管线堵塞。由于多喷嘴气化技术设置了分离器，灰垢被预先挡在分离器内，这样，即使离器排水管线被堵，碳洗塔排水照样可以起到排灰作用。
3、渣水处理工序
dopc采用含渣水蒸发产生的蒸汽与灰水直接接触，同时完成传质、传热过程。该法的优越性为：①无影响长周期运转的隐患；②回收热量充分，高温灰水与闪蒸汽温差<2℃，热效率高。工业装置运行中已证实具有较长的操作周期和很好的能量回收效果。渣水处理系统关键设备—蒸发热水塔的操作灵活性和稳定性远优于其他渣水处理技术。
4、装置特点
合成气经旋风分离器，水洗塔二级除尘、降温，有利于气体的净化。灰水系统采用二级闪蒸。结构更加紧凑，流程简便，操作简单。
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