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石油焦的篩分和生產(chǎn)工藝
[ 時(shí)間:2023-02-14 閱讀:1346次 ]
石油焦的篩分和生產(chǎn)工藝

一、什么是石油焦

石油焦是延遲焦化裝置的原料油在高溫下裂解生產(chǎn)輕質(zhì)油品時(shí)的副產(chǎn)物,是石油在提煉過程中產(chǎn)生的一種可再利用的“廢料”,是黑色或暗灰色堅(jiān)硬固體石油產(chǎn)品,帶有金屬光澤,呈多孔性,碳?xì)浠衔?,含?0-97%,含氫1.5-8%,還含有氮、氯、硫及重金屬化合物。

石油焦是電解鋁所用的預(yù)焙陽極和陽極糊、碳素行業(yè)生產(chǎn)增炭劑、石墨電極、冶煉工業(yè)硅以及是化工、冶金、水泥、發(fā)電等領(lǐng)域中重要的燃料。

 

二、石油焦的四種分類和用途

1.按焦化方法:

平爐焦、釜式焦、延遲焦、流化焦,目前國內(nèi)主要生產(chǎn)延遲焦。

2.按熱處理溫度:

生焦和煅燒焦。

3.按硫含量的高低:

低硫:**的熟焦,例如針狀焦,主要用于制造超高功率石墨電極和某些特種炭素制品;在煉鋼工業(yè)中針狀焦是發(fā)展電爐煉鋼新技術(shù)的重要材料。 

中硫:普通的熟焦,大量用于煉鋁。

高硫:普通的生焦,則用于化工生產(chǎn),如制造電石、碳化硅等,也有作為金屬鑄造等用的燃料。

4. 按顯微結(jié)構(gòu)形態(tài)的不同:

海綿焦(又稱普通焦)和針狀焦(又稱**焦) 。

5.按照不同的形態(tài):

針狀焦:具有明顯的針狀結(jié)構(gòu)和纖維紋理,經(jīng)煅燒后主要用作煉鋼中的高功率和超高功率石墨電極,部分用于負(fù)極材料。

彈丸焦或球狀焦:形狀呈圓球形,直徑0.6-30mm,一般是由高硫、高瀝青質(zhì)渣油生產(chǎn),只能用作發(fā)電、水泥等工業(yè)燃料。

海綿焦:化學(xué)反應(yīng)性高,雜質(zhì)含量低,主要用于煉鋁工業(yè)及炭素行業(yè)。

粉焦:徑流態(tài)化焦化工藝生產(chǎn),其顆粒在(直徑0.1~0.4mm)揮發(fā)份高熱膨脹系數(shù)高,不能直接用于電極制備和碳素行業(yè)。

 

、石油焦生產(chǎn)工藝方法

國內(nèi)外生產(chǎn)石油焦的焦化工藝早期為釜式焦化或平爐焦化,目前大量使用的是延遲焦化。此外,還有流化焦化、接觸焦化等焦化工藝。

1.延遲焦化

延遲焦化裝置是煉油廠提高輕質(zhì)油收率和生產(chǎn)石油焦的主要加工裝置。它將減壓渣油、常壓渣油、減黏渣油、重質(zhì)原油、重質(zhì)燃料油和煤焦油等重質(zhì)低價(jià)值油品,經(jīng)深度熱裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的液體和氣體產(chǎn)品,同時(shí)生成石油焦。

在延遲焦化過程中,通常使用水平管式加熱爐在高流速、短停留時(shí)間的條件下將物料加熱至490~510℃的反應(yīng)溫度后進(jìn)入焦炭塔,在焦炭塔內(nèi)的一定的溫度、停留時(shí)間和壓力條件下,物料發(fā)生裂解和縮合反應(yīng)生成氣體、汽油、柴油、蠟油和焦炭。由于物料在加熱爐管中停留時(shí)間很短,僅發(fā)生淺度熱裂化反應(yīng),物料在快速通過加熱爐爐管并獲得反應(yīng)所需要的能量后,它的裂化和縮合生焦反應(yīng)被“延遲”到加熱爐下游的焦炭塔內(nèi)發(fā)生,故該過程被稱為“延遲焦化”。

延遲焦化裝置主要由8個(gè)部分組成:

焦化部分—分餾部分—?dú)怏w回收脫硫——水力除焦——焦炭脫水儲(chǔ)運(yùn)——吹氣放空系統(tǒng)——蒸汽發(fā)生——焦炭焙燒

 

2. 接觸焦化與流化焦化

接觸焦化與流化焦化:接觸焦化屬于薄油層焦化,接觸焦化的載熱體是焦粒,焦粒的活性表面是生成新焦層的中心,按照載熱體焦粒大小的不同,可以把接觸焦化分成兩類:

(1)粒度較大的移動(dòng)床接觸焦化(很少使用);

(2)粉狀焦炭的流化床接觸焦化,簡稱流化焦化。 

流化焦化使焦化的供熱條件有較大改善,流化焦化的主要設(shè)備為流化床反應(yīng)器,反應(yīng)器由呈流化狀態(tài)的高溫焦炭粉粒(載熱體)填充,油氣和水蒸氣使粉焦呈流化狀態(tài),渣油送入反應(yīng)器后,在高溫焦粒表面發(fā)生焦化反應(yīng),因此生成的焦炭附著在粉焦上,反應(yīng)產(chǎn)品(油氣)經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出焦粒后進(jìn)入分餾塔,在反應(yīng)過程中不斷從反應(yīng)器引出焦炭粉粒進(jìn)入燒焦器,用空氣燒去部分焦粒,再循環(huán)回反應(yīng)器,提供焦化反應(yīng)所需熱量,過多的焦炭粉粒則從系統(tǒng)中排出。流化焦化對(duì)的液體產(chǎn)品收率高,但焦炭收率低且多為粉焦,這種粉狀石油焦不適合用于制造石墨電極。


3. 焦?fàn)t生產(chǎn)煅燒石油焦

焦?fàn)t生產(chǎn)煅燒石油焦的工藝方法克服已有煅燒石油焦生產(chǎn)的缺陷,解決焦?fàn)t不能單獨(dú)用延遲石油焦生產(chǎn)煅燒石油焦的難題,提供一種通過配制的延遲石油焦添加瀝青后,采用焦?fàn)t生產(chǎn)煅燒石油焦的焦化生產(chǎn)工藝。 

焦?fàn)t生產(chǎn)煅燒石油焦的工藝方法由原料預(yù)處理、焦?fàn)t干餾煅燒、產(chǎn)品后處理和煤氣凈制四個(gè)系統(tǒng)組成:

原料處理系統(tǒng):延遲石油焦和瀝青分別經(jīng)預(yù)破碎,以延遲石油焦重量比為70-99%、瀝青重量比為1-30%的比例用電子皮帶秤進(jìn)行摻配,然后進(jìn)行混合粉碎,粒度小于3毫米部分≥60%;

焦?fàn)t干餾系統(tǒng):經(jīng)預(yù)處理的原料,送入焦?fàn)t進(jìn)行高溫干餾煅燒,控制煅燒溫度為950-1350℃,結(jié)焦時(shí)間為12-26小時(shí),成熟的焦炭經(jīng)冷卻熄焦,熄焦時(shí)間為10-250秒,使焦炭溫度≤100℃;

產(chǎn)品后處理系統(tǒng):出爐后的煅燒石油焦,對(duì)粒度進(jìn)行整粒,經(jīng)破碎、篩分處理(偉良方形搖擺篩用于石油焦的篩分,達(dá)到0-150毫米的粒度要求,分包裝或者散裝發(fā)運(yùn);

煤氣凈制系統(tǒng):高溫干餾煅燒產(chǎn)生的煤氣由焦?fàn)t進(jìn)入鼓風(fēng)冷凝系統(tǒng),經(jīng)氣液分離器、冷凝器、初冷塔、鼓風(fēng)機(jī)、電捕塔、終冷塔冷卻處理后,將凈制后的煤氣送出。

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四、石油焦制粉工藝流程

粉碎—塊狀的石油焦經(jīng)過粉碎設(shè)備進(jìn)行破碎。

烘干—部分客戶現(xiàn)場對(duì)石油焦含水量有較高要求的會(huì)增加烘干環(huán)節(jié)。

篩分—經(jīng)過破碎、烘干的石油焦進(jìn)行篩分以獲取不同的規(guī)格。偉良方形搖擺篩用于石油焦的篩分

磨粉—經(jīng)過破碎、烘干、篩分加工的石油焦進(jìn)行更深層次的加工,磨粉獲取更細(xì)的粉末用以不同的用途。比如生焦用于玻璃廠、陶瓷廠,一般需要加工到180目。另外,低硫、**的熟焦用于制作石墨電極需要加工到200目。

輸送--輸送設(shè)備貫穿整個(gè)過程中。


五、石油焦(煅燒焦)篩分

1.  篩分目的:分級(jí)

2.  選用機(jī)型: 方形搖擺篩

石油焦塊經(jīng)破碎后,進(jìn)入偉良方形搖擺篩進(jìn)行分級(jí)。部分客戶現(xiàn)場會(huì)先使用偉良直線篩去除大塊,篩上物返回破碎機(jī)再次破碎,篩下物進(jìn)入方形搖擺篩)篩分后進(jìn)入噸包階段。

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3.  篩分挑戰(zhàn)--偉良如何做

1)易堵網(wǎng)---石油焦塊經(jīng)破碎后的形狀很容易嵌入網(wǎng)孔,造成篩網(wǎng)堵網(wǎng)。跳球清網(wǎng)裝置。

2)出料口易磨損---由于石油焦的硬度較高,對(duì)機(jī)器本身磨損度較高,尤其是出料口。針對(duì)此情況出料口材質(zhì)可以換成錳鋼。

4.  客戶見證

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