如何提高化产焦油产量？

摘要

焦炭成本主要由配煤成本的高低所决定, 但化产品作为冲减项, 对其高低也有着重要影响。文章从煤、焦、化三个系统论述影响焦油回收率的影响因素, 并从这三个方面分析讨论提高焦油回收率的措施。

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影响焦油回收率的因素

1.1 煤系统对焦油回收率的影响

1.1.1 配合煤对焦油回收率的影响

    炼焦是煤在焦炉炭化室隔绝空气经过高温干馏转化为焦炭和焦炉煤气的过程, 焦油产率取决于炼焦煤料的挥发分, 在高温炼焦时, 煤的挥发分含量越高焦油产率就越高。

1.1.2 入炉煤水分、细度对焦油回收率的影响  

   入炉煤的水分的变化会相应的影响炼焦耗热量, 随即影响全炉温度的稳定性, 配合煤水分每变化1%, 全炉炉温平均变化7-8摄氏度, 从而影响炉温均匀性, 由此可能导致局部生焦而影响结焦时间, 对焦油回收率造成影响。

   入炉煤的细度过高会造成煤气中含煤粉量增加, 同时会造成煤气中含高粘度焦油, 增大初冷器阻力影响煤气中焦油冷凝从而影响焦油回收率。

1.2 焦系统对焦油回收率的影响1.2.1 标准温度的影响

   焦油是由多种有机化合物组成的混合物, 在不同温度下产生的焦油的组成和性质不同, 炼焦温度的高低直接影响焦油的质量, 焦油中甲苯不溶物的增加会对焦油收率有一定影响。

1.2.2 炉墙温度和炉顶空间温度的影响

    炭化室炉墙温度升高, 初次产物的二次热解程度增大, 焦油中的酚类及中性油类的产率降低, 游离碳的含量增高, 因此炉墙温度高将降低焦油回收率。炉顶空间温度便升高, 加深了炼焦化学产品二次热解的程度, 焦油收率下降。

1.2.3 压力的影响

   炭化室内的压力大, 增加了煤气泄漏的可能;炭化室内产生负压, 则空气便被吸入炭化室内, 部分煤气在炭化室内燃烧, 从而影响煤气及所有化产品收率。

1.3 化系统对焦油回收率的影响1.3.1 初冷器阻力的影响

    初冷器承担着煤气降温、除焦油和除萘的多重任务, 是煤气生产中的重要环节, 初冷器阻力增大, 严重影响煤气中焦油冷凝, 蒸汽吹扫时形成焦油渣等垢状物, 从而影响焦油回收率。

1.3.2 初冷后煤气温度的影响

    初冷器后煤气温度偏高, 焦油气的冷凝率会降低, 不仅影响焦油收率, 还会造成电捕后焦油含量升高, 进而影响后道洗涤指标。

1.3.3 机械化澄清槽的使用及压油的影响

    机械化澄清槽异常运行, 循环氨水在机槽内没有足够的自然沉降分离时间, 循环氨水停留时间短, 导致焦油氨水分离效果差, 造成循环氨水含油超标, 不仅影响炉顶氨水喷洒效果, 而且降低焦油收率。

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提高焦油回收率的措施

2.1 配煤控制

   通过煤岩组配煤实验, 在保证焦炭质量前提下推动提高气肥煤的配入量, 从而提高配合煤挥发分, 以期改善焦油产率。对进场煤水分进行检测和外部申诉, 改善单种煤水分, 努力控制配合煤水分小于10%, 进而降低配煤水分对炉温稳定性的影响。

   尝试控制配合煤粉碎细度 (2016年控制80-83, 2017年控制78-81) , 从而增加入炉煤堆比重, 减少煤气中含煤粉量, 降低焦油渣产生, 减少由焦油渣排出裹挟焦油造成的产量损失。

2.2 炼焦操作控制

2.2.1 炉顶空间温度控制

    增大空气过剩系数, 原定空气过剩系数焦炉煤气加热在1.15—1.25的标准值范围内, 高炉煤气加热在1.15—1.2的标准值范围内, 目标控制在在1.3左右, 以降低空间温度。

    增大混合比, 采用高炉煤气加热, 焦炉煤气混入量增加到8%时, 炉顶空间温度能降低15-20℃, 结焦时间22-24h时控制在6%-8%。结焦时间25-30h时控制在3%-5%。优化加热制度, 在保证焦炭均匀成熟的条件下, 将标准温度降低。

         780℃的炉顶空间温度, 是保证焦炭成熟需求及环保要求情况下, 有利于焦油收率的理想值。

2.2.2 装煤量控制

    调整螺旋下煤时间及顺序, 减少堵挂料现象。优化平煤操作, 稳定提高单孔入炉煤的装入量。

对平煤杆筋板作改造, 提高煤线高度。对平煤杆下部增加托板, 消除前端栽头造成煤线降低。

2.2.3 石墨清理控制

    在推焦杆头上部两角安装石墨刮刀, 推焦过程中将炭化室顶部石墨刮除。头部空压气吹扫装置使用, 去除炉顶生成的石墨。

正确开展烧石墨工作, 按推焦计划提前30分钟关闭桥管水封翻板打开上升管盖, 打开远离上升管的装煤孔盖, 吸入空气烧去炭化室顶部的石墨, 保证炉顶空间畅通。

2.2.4 集气管压力控制

    以吸气管正下方炭化室底部压力在结焦末期保持在5Pa来确定集气槽压力控制。开展集气管压力攻关工作, 减少集气管压力波动, 从而保证炭化室内压力。

2.2.5 其他炼焦操作控制

    炉门清扫到位, 刀边腹板损坏及时修复更换, 保证炉门密封严密, 减少煤气损失。氨水喷嘴保持畅通, 避免喷嘴堵塞造成集气管压力波动, 及集气管底部焦油沉积。

2.3 化产回收操作控制2.3.1 初冷器阻力控制

    保证循环水质量, 发现超标及时排污, 减少初冷器内部结垢, 定期对初冷器进行吹扫, 消除初冷器内部挂结物形成。保证喷洒管畅通和冷凝液中含油正常, 从而有效控制初冷器阻力。

2.3.2 初冷后煤气温度控制

    对脱硫冷水系统改造, 利用补充新水替代冷水。并进行拆迁利旧安装制冷机, 保证冷水能力满足初冷器需求, 尽量控制煤气出口温度合格。

2.3.3 机械化澄清槽的使用及压油

    制定机械化澄清槽检修标准, 消除设备故障, 提高使用率。在焦油氨水澄清槽压油操作上, 保证压油连续性, 控制合适的油水界面, 确保循环氨水不带油。确定合适的油水界面为机械化澄清槽的第6个阀门, 而且据此高度及测量的氨水液面实际高度适当调节压油口位置。提高循环氨水温度和压力, 使氨水在集气槽中达到较好的雾化效果, 提高煤气和氨水的换热效果, 尽可能增加煤气中焦油的冷凝量。

结语

通过表1可以看出, 我们通过一系列加强配煤控制、炼焦操作控制及回收操作管理和指标控制, 八钢焦化厂焦油回收率得到一定提高, 而且随着设备设施运行功能精度的不断提高, 焦油收率会继续稳步提高。累计22个月焦油增加6200余吨, 效益价值近千万元。

通过我们对相关措施的验证也发现, 焦炉操作和化工系统的控制对焦油收率有着必然影响, 但不可否认炼焦使用煤对焦油收率也有着暂不为人知,却极为关键的影响。这也需要我们继续关注和研究。