
2010年9月第41卷第5期
燃料与化工 Fuel & Chemical Processes
利用石油焦生产一级治金焦
刘建军高舰·(临决焦化股份有限公司,准北235141)
石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后,重质油再经热裂过程转化而成的产品,从外观上看,石油焦为形状不规则,大小不一的黑色块状(或颗粒),有金属光泽。石油焦颗粒具多孔隙结构,主要元素组成碳占80%以上,其余为氢、氧、氮、硫和金属元素。石油焦特殊的物理、化学及机械性质指标决定焦炭的化学性质,其物理性质中孔隙度
及密度决定焦炭的反应能力和热物理性质。 1石油焦对焦炭质量的影响
加人石油焦配煤后,配煤的基氏最大流动度明显降低,也相对减少了炉内压力。这是因为石油焦作为一种典型的配煤瘦化剂,能使装炉煤在结焦过程的半焦收缩阶段挥发分析出速度减小,减轻了半焦收缩,降低了热应力,使焦饼裂纹减少。在结焦过程的黏结阶段,石油焦颗粒表面吸附相当一部分煤热解生成的液相产物,使塑性体内液相量减小,流动度和膨胀度降低,热解生成的气体容易从塑性体析出。残留的变形粒子容易相互聚集,再固化生成气孔率低而气孔壁厚的半焦而降低了焦炭的反应性,增加了焦炭的反应后强度,能提高焦炭的块度,满足铸造焦和冶金焦的质量要求。
石油焦的配人量因煤而异,煤的黏结性强,容许石油焦的配用量多。此外,为了增加石油焦与黏结组分的界面结合力,减少裂纹中心,石油焦必须进行细粉碎。
1.1石油焦的添加量
西班牙钢铁公司对石油焦作为炼焦配煤添加剂进行了实验室和半工业规模的试验研究,其结果值得国内同行借鉴。
1)当添加0~6%石油焦时,随着石油焦添加量的增加焦炭反应性指数(CRI)有明显减少趋势,而反应后强度(CSR)则有增加的趋势。
2)转鼓指数的测定结果为,当石油焦的添加量为0~4%时,焦炭机械强度增加。当添加量增加为4%~6%时,机强度降低。添加6%石油焦时,
焦炭的转鼓指数比未加石油焦的好。收稿日期:2009-11-11
作者衡介:刘建军(1965-),男,助理工程师万方数据
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3)对焦炭孔隙率测定结果表明,焦炭的总孔
隙率随着石油焦量的增加略微减少。孔径分析表明,大孔和中孔体积有微小变化,总孔体积有所减少,
微孔体积明显减少。
2石油焦的粒度对成焦的影响 1.2
研究表明,相对于石油焦添加量对焦炭性能的影响,石油焦粒度对焦炭性能影响较大,主要有:
1)对分别添加3种不同粒度的石油焦获得的
焦炭进行了转鼓指数的测定,当添加3%的石油焦时,焦炭机械强度增加:当添加6%的粗粒和中粒的石油焦时机碱强度减小:而添加6%的细粒石油焦的焦炭机械强度比添加3%时略低一些,但比没加石油焦的原始配煤好。
2)对于添加3%和6%的细粒石油焦,焦炭对 CO,的反应性CRI持续减少,当加人3%粗粒和中粒石油焦时,反应性儿乎不变,而对添加6%粗粒和中粒石油焦,反应性现增加。分析表明,反应后强度CSR对于细粒石油焦有明显改进,对3%的中粒和粗粒石油焦,CSR几乎没有变化,而对6% 中粒和粗粒石油焦CSR则明显减少。
3)焦炭孔隙率测定结果表明,当加人3%和
6%细粒石油焦和3%的粗粒石油焦,焦炭有较低的孔隙率,而加人6%的粗粒石油焦时焦炭孔原率较高。对焦炭孔体积测定表明,添加不同粒度的石油焦,最明显的差别是微孔体积的变化。添加细粒石油焦微孔体积减少,添加3%的粗粒石油焦微孔体积减少,面添加6%的粗粒石油焦时,微孔体积增加。
试生产研究 2
某公司为提高焦炭质量,降低生产成本,根据石油焦特性及对成焦的影响,在JN33型焦炉上使用5种原料煤及锦西石油焦,试生产一级冶金焦。原料精煤选择见表1,配煤方案见表2。
配合煤人炉后经28h成焦,累计试生产焦炭 196炉,共取样10次,检测质量(平均数)见表3。
表3检测结果表明,按既定配煤方案及现有生产人员、设备、工艺和优质原料能够生产出质量稳
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