焦油質(zhì)量的影響因素及控制辦法
發(fā)布時(shí)間:
2022-04-11
我焦化廠(chǎng)自投產(chǎn)以來(lái),焦油比重偏大,粘度大,一方面不利于焦油脫水,再者焦油流動(dòng)性大,向初冷補(bǔ)焦油使混合質(zhì)量 差,影響初冷溫度優(yōu)化控制。今年焦?fàn)t提高煤餅高度、化產(chǎn)加強(qiáng)焦油管理,提高焦油質(zhì)量

焦油質(zhì)量可由喹啉不溶物QI(或甲苯不容物)、灰分和水分來(lái)衡量。喹啉不容物主要有五種成分:煤粉焦粉炭黑無(wú)機(jī)灰分和沸點(diǎn)高于350℃的重質(zhì)組分。
焦油由喹啉不溶物和裝煤高度有關(guān)。裝煤高度低,由于沒(méi)有足夠的煤來(lái)吸收爐墻的熱量,從而導(dǎo)致?tīng)t鼎溫度升高。爐頂空間大使碳化室內(nèi)的焦?fàn)t煤氣停留時(shí)間長(zhǎng),從而使焦?fàn)t煤氣過(guò)熱分解,形成更多的QI副產(chǎn)物。炭黑是不完全燃燒的產(chǎn)物由于裝煤平煤次數(shù)增加,進(jìn)入炭化室的空氣或氧氣增多,產(chǎn)生炭黑多
喹啉不容物QI(或甲苯不容物)、灰分和水分彼此相關(guān), 喹啉不容物QI增高,則水分和灰分含量相應(yīng)增加。
炭化室頂部厚結(jié)石墨問(wèn)題
在焦?fàn)t生產(chǎn)管理中,由于焦?fàn)t吸壓力制度、加熱制度的不規(guī)范、及煤餅倒塌后未采取降溫措施等諸多原因,導(dǎo)致炭化室頂部結(jié)了厚厚的一層石墨。石墨的增多會(huì)導(dǎo)致?tīng)t頂空間溫度升高,在加煤時(shí)也會(huì)因石墨的增多而產(chǎn)生阻力從而導(dǎo)致煤餅倒塌,影響生產(chǎn)產(chǎn)量,煤餅的倒塌反過(guò)來(lái)又造成爐頂空間過(guò)大,煤氣導(dǎo)出緩慢,煤氣在里面發(fā)生二次裂解,進(jìn)一步使石墨增多,形成惡性循環(huán)。
焦油乳化
煤焦油和氨水形成了以碳質(zhì)粉末(煤粉+焦粉)為乳化劑的穩(wěn)定油包水型(w/o)型乳化液。其穩(wěn)定性受乳化劑粒度、組成、劑量、及分散相組成等因素影響乳化劑越細(xì)乳化劑中煤粉比例越大乳化劑的劑量越大焦油乳化劑就越穩(wěn)定,乳化劑劑量越大,乳化液粘度越大。
焦油含水控制
水在焦油中能形成穩(wěn)定的乳濁液,在受熱時(shí)形成乳濁液的小水滴存在于交油中不能立即蒸發(fā),而處于過(guò)熱狀態(tài),當(dāng)黨建熱溫度過(guò)高時(shí)所有小水滴在焦油整個(gè)容積中急劇汽化蒸發(fā),容易造成突沸竄油事故。加熱過(guò)高,對(duì)流現(xiàn)象嚴(yán)重,輕質(zhì)組分易揮發(fā),造成焦油損失,污染環(huán)境。焦油必須控制好加熱溫度。加熱溫度可根據(jù)其比重大小控制。如下:
|
焦油比重 |
加熱溫度 |
輕油含量 |
靜止周期(h) |
|
1.12-1.15 |
50-60 |
5 |
8 |
|
1.15-1.18 |
60-70 |
4 |
12 |
|
1.18-1.19 |
70-90 |
3 |
24 |
|
1.19-1.20 |
90-100 |
2 |
48 |
|
1.20-1.24 |
100-105 |
1 |
96 |
解決焦油質(zhì)量的根本方法
一、防止炭化室頂部結(jié)石墨,使喹啉不溶物Q降低措施
1.集氣管的壓力控制
集氣管壓力是根據(jù)吸氣管正下方炭化室底部壓力在結(jié)焦末期保持在5Pa來(lái)確定的。如果集氣管壓力控制不當(dāng),焦?fàn)t煤氣在炭化室頂部停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),焦?fàn)t煤氣不能及時(shí)導(dǎo)出,就會(huì)發(fā)生焦?fàn)t煤氣二次裂解。發(fā)生的主要裂解反應(yīng)方程式為:
C2H6=C2H4+H2
C2H4=CH4+C
CH4=C+2H2
2.爐頂空間溫度控制
爐頂空間溫度是指炭化室頂部空間里的荒煤氣溫度。根據(jù)《焦?fàn)t技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定,爐頂空間溫度宜控制在800±50℃,不宜超過(guò)800℃,爐頂空間溫度過(guò)高,則焦?fàn)t煤氣在炭化室頂部產(chǎn)生二次裂解,大量的沉積碳附著在炭化室頂部,空間溫度過(guò)高,造成化產(chǎn)回收焦油質(zhì)量不合格,如焦油比重增大、含萘高、粘度增大、脫水困難。
3.合理的標(biāo)準(zhǔn)溫度
合理的制定標(biāo)準(zhǔn)溫度是生產(chǎn)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié),標(biāo)準(zhǔn)溫度制定的過(guò)高,則會(huì)導(dǎo)致?tīng)t頂空間溫度過(guò)高,焦炭過(guò)熟,如果標(biāo)準(zhǔn)溫度制定的過(guò)低,則會(huì)導(dǎo)致焦炭不成熟,因此標(biāo)準(zhǔn)溫度的制定就顯得尤為重要。標(biāo)準(zhǔn)溫度的制定可根據(jù)以下幾方面來(lái)把握:
(1) 根據(jù)焦餅中心溫度來(lái)制定:焦餅中心溫度是焦炭成熟的指標(biāo),一般焦?fàn)t生產(chǎn)中,焦餅中心溫度達(dá)到1000±50℃時(shí)焦炭已經(jīng)成熟。
(2) 根據(jù)焦炭的揮發(fā)分來(lái)作為參考:一般規(guī)定焦炭的揮發(fā)分不超過(guò)1.9,在我們公司的生產(chǎn)中,我們所要求的焦炭揮發(fā)分在0.9~1.9之間。
(3 )還可根據(jù)爐頂空間溫度來(lái)作為參考,一般焦?fàn)t生產(chǎn)中爐頂空間溫度適宜控制在800±50℃。
4 .橫排溫度的均勻 保證橫排溫度均勻,是焦?fàn)t熱工管理中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。如果橫排溫度不均勻,將導(dǎo)致整個(gè)燃燒室立火道加熱混亂,焦餅成熟也生熟不一,從而在制定標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)產(chǎn)生過(guò)高標(biāo)準(zhǔn)。這也導(dǎo)致?tīng)t頂空間溫度升高,使焦?fàn)t煤氣發(fā)生二次裂解,使炭化室頂部石墨生長(zhǎng)加劇。
5.正確執(zhí)行燒上升管制度 按推焦計(jì)劃提前10分鐘~20分鐘打開(kāi)上升管蓋(最多不得超過(guò)三個(gè)),并同時(shí)關(guān)閉橋管水封翻板,打開(kāi)遠(yuǎn)離上升管的除塵孔蓋,吸入空氣,燒去炭化室頂部的石墨。
6.及時(shí)處理倒塌部位的燃燒室立火道 在裝煤過(guò)程中,如果搗固煤餅倒塌時(shí),要及時(shí)對(duì)倒塌部位的燃燒室立火道進(jìn)行處理,常用的方法是減少煤氣量,如插鐵絲,防止溫度過(guò)高而影響爐頂空間溫度。
7.加強(qiáng)煤餅搗固質(zhì)量。 加強(qiáng)煤餅搗固質(zhì)量,可以有效防止煤餅倒塌后造成的爐頂空間增大,進(jìn)而造成煤氣滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生二次裂解。
二、初冷器前吸力及初冷后煤氣溫度控制
在化產(chǎn)回收車(chē)間初冷器前吸力過(guò)大,會(huì)將煤粉焦粉帶入煤氣,吸力過(guò)大炭化室形成負(fù)壓,吸入空氣,引起部分化學(xué)產(chǎn)品在炭化室內(nèi)燒掉,使炭化室內(nèi)溫度增高。
初冷器煤氣出口溫度21~23℃為宜,溫度過(guò)高也會(huì)影響煤氣的導(dǎo)出,煤氣滯留引發(fā)煤氣二次分解加重。
焦油中水分、灰分、甲苯不溶物是焦油質(zhì)量的重要指標(biāo),它主要取決于冷凝工序的生產(chǎn)操作。操作中應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
(1)焦油氨水澄清槽內(nèi)應(yīng)保持—定的焦油層厚度,—般為1.5~2m,排出焦油時(shí)應(yīng)連續(xù)均勻,不宜過(guò)快,要求夾帶的氨水和焦油渣盡可能少,最好應(yīng)裝有自動(dòng)控制裝置。
(2)嚴(yán)禁在焦油澄清槽內(nèi)隨意排入生產(chǎn)中的雜油(硫氨酸焦油等)、雜水(蒸氨廢水等),以利于焦油、氨水、焦油渣分層,便于分離。
(3)靜置脫水的焦油儲(chǔ)槽,嚴(yán)格控制溫度在80~90℃,保證靜置時(shí)間在兩晝夜以上。同時(shí)應(yīng)按時(shí)放水,向精制車(chē)間送油時(shí)應(yīng)均勻進(jìn)行,且保持槽內(nèi)有一定的庫(kù)存量。
(4)嚴(yán)格控制初冷器后的集合溫度符合工藝要求,避免因增大風(fēng)機(jī)吸力而增加煤粉和焦粉的帶入量。另外,焦?fàn)t操作應(yīng)力求穩(wěn)定,嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)技術(shù)操作規(guī)定,盡量減少因煤粉、焦粉帶入煤氣而形成焦油渣,防止焦油氨水分離困難。
(5)機(jī)械化氨水澄清槽氨水滿(mǎn)流情況、焦油壓油情況、油水界面升降,減速機(jī)、刮渣機(jī)運(yùn)行情況保持正常。
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