浅谈提高化产焦油回收率的措施

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月9期   作者:丁幸超
[导读] 化产焦油回收率问题是焦化厂生产经营中的主要问题之一
        丁幸超
        河南平煤神马首山化工科技有限公司
        摘要:化产焦油回收率问题是焦化厂生产经营中的主要问题之一,要想提升化产焦油回收率,就要从不同角度分析能够影响回收率的因素,根据不同因素的影响,提出切实可行的回收率提升措施,从而提高企业经营经济效益。本文结合化产焦油回收实际情况,简要分析了化产焦油回收率影响因素,对化产焦油回收率提高措施进行深入探究,以期能够为我国炼焦化产企业的高效、可持续经营提供有价值的参考资料。
        关键词:煤炭化工厂;焦油;回收率

        焦油是炼焦化产企业日常生产中的重要化学产品,是煤炭加工处理过程中自然形成的化产品产物,具有流动性较差、黏性较高、热值较高的特点,容易粘附在焦化系统的管道中,最终影响焦化厂生产效率。煤炭焦油中有较多的有机化合物,其中95%的物质为芳香族化合物,是重要的化工原料,提升化产焦油回收率,不仅能够有效解决焦化产物粘附管道、影响企业生产效率的问题,还能够进一步提升企业经营附属经济效益,为工业生产提供更多的原料资源。因此,工作人员可以从配煤、炉顶温度等不同的因素环节入手,调整配煤结构、控制炉顶温度,加强对其他生产环节的管理,从而提升焦油回收率[1]。
一、焦油回收率影响因素  
        根据焦化厂生产工艺流程与工艺特点,对焦油回收率的影响进行分析,发现能够影响回收率等因素具体体现如下:
        第一,配煤结构对焦油回收率的影响。配煤就是指煤的挥发性、结构、粘结性;在实际生产过程中,原煤的挥发性、粘结性与结构能够直接影响焦油回收率,这是由于在炼焦过程中,原煤会出现分解反应,其分解程度会受到原煤变质程度的影响;而变质程度会通过原煤的挥发性进行衡量。通过大量研究实践发现,原煤的挥发性越大其自身的焦油回收率越高,而当原煤的挥发性增加到一定程度之后,其焦油回收率会逐渐呈现出回落的趋势。另外,原煤中的胶质厚度层越高,其焦油回收率越大。在实际炼焦过程中,工作人员可以把握配煤结构的影响,适当调整原煤结构、原煤挥发性与粘结性,控制配煤比在1/3左右,从而提升焦油回收率[2]。
        第二,焦炉炉顶空间温度的影响。炉顶空间温度就是指炼焦工艺中的温度参数值,而这一温度数值能够在一定程度上受到焦炉炉顶空间结构的影响影响。一般情况下,若炉顶空间过大,会导致煤气在炉顶空间有较长的停留实践,从而进一步增加炉顶空间温度,而炉顶空间温度的不断提升,会促使焦油回收率出现变化,可以体现为:随着炉顶空间温度的提升,焦油回收率逐渐增加,到达一个节点之后逐渐回落。若炉顶空间温度在780℃,此时的焦油回收率最高。
二、化产焦油回收率提高措施
(一)优化配煤结构  
        根据上述的焦油回收率影响因素分析,建议工作人员要优化配煤结构,通过调整原煤性能实现对焦油回收率的控制。在优化配煤结构之前,工作人员需要保证焦炭质量,明确设定炼焦成本,将“在最大程度上提升焦油回收率”为主要目标,优化原煤配合方案。

在实际过程中,工作人员可以针对原煤配合比问题进行大量实验,分别从洗精煤、焦炭、配合煤等角度入手,获取实时数据,分析生产数据内在规律,把握这些数据变化与焦炭质量之间的变化关系,构建数据库,将其作为进一步优化配煤结构的依据。之后,要分析单种煤、配合煤的不同特质,了解这两种煤与焦炭质量变化之间的关系。工作人员可以展开试验,在实际生产过程中提升肥煤配合量,提高配合煤挥发分,从而提升焦油回收率。另外,还可以加强对配煤的水分控制、粒度控制,控制水分在11%之下,避免出现大量配合煤水分影响炉顶空间温度的情况;严格控制粒度在85-88之间,避免出现粒度过小/过大影响煤气质量的问题[3]。
(二)加强炉顶温度控制  
        根据上述的焦油回收率影响因素分析,工作人员可以加强对焦油炉顶空间温度的控制。可以发现,当炉顶空间温度在780℃时,相对应的焦油回收率最高;而炉顶空间温度受到空间大小的影响,炉顶空间越大,其温度越高。在炉顶空间控制方面,工作人员可以通过控制炉内的装煤高度,保证高度在5.2m左右,以此实现对焦炉炉顶空间大小、温度的控制。在实际过程中,工作人员还可以通过如下方法实现这一控制,包括:(1)适当增加空气过剩系数;可以根据原定空气过剩系数,将焦炉煤气加热数值控制在1.15-1.25之间,控制高炉煤气的加热数值在1.15-1.2之间,最高不超过1.3。(2)适当增加混合比;工作人员可以采用高炉煤气加热的方法,将焦炉煤气输入量增加总量的8%,促使炉顶温度适当降低15-20℃,避免出现炉顶温度高于780℃的情况;若结焦时间大约在22-24小时,可以控制煤气混入量在6-8%之间;若结焦时间在25-30小时之间,可以控制煤气混入量增加3-5%之间,从而实现加热控制,保证焦炭均匀成熟,控制焦炉炉顶空间温度始终在780℃左右。(3)加强对装煤量的控制;工作人员可以适当调整下煤时间,加强平煤操作,提升单孔入炉煤的装入量;还可以进行平煤杆筋板做调整,提升煤线高度。(4)控制石墨清理;在装置的推焦杆头上方两角位置安装石墨刮刀,去除推焦的过程的炭化室顶部石墨;之后正确进行烧石墨工作,根据推焦计划,提前30分钟关闭桥管水封翻板,打开上升盖管,促使去炭化室顶部的石墨进入,保证炉顶空间畅通。(5)控制集气管压力;工作人员可以借助吸气管,将其安装在下方炭化室底部,控制结交末期压力在5Pa左右,从而控制集气槽压力。
(三)加强度挥发分的控制
        挥发分是影响焦油回收率的重要因素之一,这是由于焦油回收率依赖于挥发分物质含量、有机物质构成,只有具有高挥发分的煤种才能够在焦化的过程中制取煤焦油。根据不同的煤结构,煤阶越低,侧链越长,其挥发分越高;而煤变质的程度越高,挥发分越少,结构越稳定,芳香程度不断提高。在实际过程中,工作人员对煤的挥发分指标进行测定,发现挥发分指标能够有效反映出不同煤种的挥发物产出率;而根据煤的铝甑温干馏试验,确定了煤的挥发分越大,其焦油产量越高。因此,工作人员可以先计算出煤的挥发分,根据挥发分指数情况,对煤种进行控制,从而实现对挥发分的控制,有效提升生产过程中的焦油回收率。
结语:
        综上所述,焦油是焦化工厂生产过程中产生的重要产物,对焦油进行回收能够有效提升化工厂经营经济经济效益,提升化工厂生产资源利用率,还能够为工业产业提供原材料,具有多种价值。为了提升焦油回收率,工作人员分析影响焦油回收率的重要因素,发现炉顶温度、配煤结构等均会影响焦油回收率。基于此,工作人员要根据实际情况优化配煤结构,控制配煤结构水分不大于11%,控制每份碎粒度在85-88之间;还可以控制炉顶温度与挥发分,有效提升焦油回收率,提升焦化厂企业经济效益。
参考文献:
[1]侯瑞芳.焦化厂焦油回收率影响因素及改进思路[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(17):17-18.
[2]冯李涛. 高温煤焦油回收率影响因素研究[D].安徽工业大学,2019.
[3]苗钧.浅谈提高化产焦油回收率的措施[J].化工管理,2018(20):204-205.
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