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炼焦化产品产率的影响因素研究

2020-10-21杨文智

中国化工贸易·下旬刊 2020年3期
关键词:产率影响因素

摘 要:本文主要分析了影响炼焦化产品产率的因素,在此基础上提出提高产率的相应对策,以此来提高炼焦化产品的生产效率和质量。提高炼焦化产品的生产效率可以提高炼焦化产品的生产效率,更好满足市场要求,还可以推动我国焦化化工企业的生产变革,不断提高自身的生产效率,推动焦化化工产业的现代化发展。

关键词:炼焦化产品;产率;影响因素

如何提高炼焦化产品的生产效率是炼焦工业中的一个重要问题,也是相关技术人员的工作重点。焦化指有机物碳化变焦的过程,这一工业在化学工业中有重要的作用和意义。现阶段焦化化工产品的应用范围不断扩大,需要对其生产效率进行改进,以提高炼焦化产品的生产有效性,提高资源的利用效率,推动焦化化工產业的健康发展。

1 炼焦化学产品及其组成

在焦炉内部进行高温干馏,会使得煤在受热的条件下发生一系列复杂的物理化学反应。当焦炉内部温度在200℃以下的时候,在水分蒸发作用的影响下会发生化学反应,从而析出C02、和CH4等气体,而当温度升高,达到200℃-300℃之间,就会导致一些大分子含氧化合物发生分解,在这个过程中又会生成H2O,CO2等气体,这些气体都被成为初次分解产物。这些初次分解产物在析出的过程中会发生移动,主要路径为沿着温度为1000℃的焦炉墙体向炉顶空间进行移动,而在移动过程中还会在高温影响下而发生二次热解,在这个过程中还会生成二次热裂解产物,此外初次分解的产物还会在胶质层之间的煤料并逸出来,同时还可能发生另一项反应--芳构化反应。

在焦化化工生产的实际过程中,化工产业的组成和数量往往和炉内温度以及原煤的质量成正比,即化工产业的组成和数量在温度升高的条件下会不断增加,此外还有一个重要的影响因素也会直接影响化工产品的组分,它就是炭化室的时间。但这些影响因素产生作用都有一定的条件,且因为炼焦工业的整个炉组都有自身的规律,即都是固定且连续的,而且在实际的生产过程中,焦炉中的每个部分的化工产品组分都基本一致,因此在实际的生产过程中也不会产生较大的变化。

2 影响焦化化工产品产率的因素

2.1 原料煤的影响

原煤料对于焦化化工产品的产率产生直接的影响,主要表现在于原煤料的煤化程度不同,化工产品的产率也会不同,煤化程度对焦化化工产品产率的影响主要表现在以下几大方面:煤的开始热解温度、粘结性、热解反应等,原煤料的煤化程度还会直接影响焦化产品的产率,此外,由于在实际的生产过程中焦化产品的性质存在较大差异,这导致不同的焦化产品在不同的岩相组成中的产率也会不同,因此说原煤料的煤化程度对焦化化工产品的产率有着直接的影响。

2.2 最终结焦温度的影响

受最终结焦温度的影响,焦化化工产品的产率也存在较大的差异,这主要因为在实际的生产过程中,炉内结焦的最终温度也是不同的。随着焦炉热解温度的不断升高,会使得煤气的产率不断提高,但伴随着的是焦油和焦炭产率的降低,而在生产过程中由于各种化工产品的组成和生产率的不同,其在高温条件下随着热解温度发生的变化也不同,因此要求相关技术人员和操作人员在开展具体工作的过程中要严格按照生产要求来控制热解温度,如果热解温度过高也会对产品的回收率产生不良影响。

2.3 炉顶空间温度以及容积的影响

炉顶的空间温度以及容积也会影响焦化化工产品的产率。操作人员在具体生产的过程中发现,炉顶空间的温度有其自身最优标准,即达到这一标准时化工产品的产率和质量都是最佳的,这一温度标准就是750℃左右。如果炉顶空间温度过高,例如已经达到了900℃以上,就会导致焦化化工产品的质量下降,氢气量也会不断增加,随之而来的是煤气热值的降低。因此具体操作人员要认识到在进行焦炉生产的时候要考虑炉顶空间对于炉顶温度的影响,即如果炉顶空间过大,炉顶的温度也会不断升高,带来的结果就是焦化化工产品的产率下降。

2.4 操作工艺的影响

在具体的生产过程中,如果存在操作不当的问题也会影响到炼焦化产品的产率。如果炭化室内部压力不断升高,就会使得煤气渗入到燃烧体系中,结果会导致煤气的损失;反之,如果炭化室形成了负压,煤气热值也会不断降低,这样会导致化工产品的产率不断降低。此外,如果刮渣槽的过程中存在操作不当的问题,也会直接影响到化工产品的产率。

2.5 配合煤的性质的影响

配合煤的性质不同也会影响焦化化工产品的产率,主要表现在于原料煤的煤化程度对焦化产品的产率有着直接的影响,例如会影响到煤的开始热解温度、煤解反应性、孰结性等等。因为原煤料的煤化程度不同,其进行热解反应的产物和产率也有所不同。此外入炉配合煤的挥发分变化也会影响化产品的产率。

粗苯的产率往往和配合煤的挥发份和煤的变质程度有关,在生产过程中会和配合煤的挥发份含量成正比,此外,粗苯的产率还和配合煤中碳氢比的数量相关。

2.6 炼焦操作条件的影响

炼焦的操作条件的变化也会影响炼焦化产品的产率,例如在生产过程中随着炉顶空间温度的变化,焦油的质量和产量也会随之发生变化。因此在生产过程中,为了提高炼焦化产品的产率,要注重对炼焦的操作条件进行改善,要结合焦虑的工艺特点来保证炉顶空间温度的降低,在这个过程中要注重保证焦炭的质量和产量。

2.7 煤气净化过程影响化产品回收的因素

煤气净化过程中影响化产品回收的主要因素有两个,即焦油的产率和粗苯的产率。其中荒煤气的温度会在受到循环氨水的喷洒下冷却而降低,因此温度一般控制在80-85℃之间,这个温度可以冷却60%左右的焦油,然后在初冷器内进行二次冷却,当温度降低到21℃左右,如果在进入初冷器之后的煤气温度过高,会导致焦油气的冷凝率不断降低,但是在实际生产过程中发现,如果荒煤气的温度没有发生变化,荒煤气的温度并不是使得焦油产率降低的主要原因。以实际生产过程中的数据为主要参照,发现在荒煤气中苯的含量和入炉煤挥发性之间有着正相关的关系,即入炉煤挥发份的增强会使得荒煤气中的苯含量不断增加。

3 提高焦化化工产品产率的对策

首先在开展生产之前要对生产环境进行实地考察,根据煤场的存煤情况与总调度室进行联系,以此来调整煤配,通过这种方式来稳定生产系统。此外,在生产过程中很难保证煤质的百分百质量完好,如果在生产过程中煤质出现问题要及时进行调整,降低因煤质较差对焦化化工产品产率的影响,如果在生产过程中原材料存在明显的质量问题,要及时和相关部门进行协商,商讨相关的解决措施,同时要注重在原材料选取的过程中加强对质量的监管。结焦时间存在差异也会影响焦化化工产品的产率,因此在生产过程中要根据结焦的具体时间来采取相应的管理措施,以提高焦化化工产品的产率。在生产过程中要明确按照焦炉的管理规范来进行相关的操作。在生产过程中还要注重对回收系统换热器的养护工作,即在生产过程中要定期进行酸洗,以此来保证换热的效果。要提高焦化化工产品的产率,就要注重生产过程中的质量监控工作,即在生产过程中利用停煤气的时间来进行质量监管,同时还要注重对回收的板式换热器的清洗。

4 总结

综上,可以知道影响炼焦化产品产率的因素有很多,从大的方面讲主要有原材料、生产工艺等的影响,在具体的生产过程中要结合实际情况来进行分析,以此来提高炼焦化产品产率,提高资源利用的有效性,从而促进炼焦化产品的质量,使其具有更强的市场竞争力,能更好满足市场需求。

参考文献:

[1]曹文,张善学,李剑利等.焦炉炉顶空间温度偏高对化产收率影响分析[J].山东化工,2016,45(9).

[2]周正,安振东,张宁等.利用40kg焦炉试验预测焦炭硫分及产率[J].燃料与化工,2016,47(2).

[3]张磊.黏结剂在焦化配煤炼焦生产中的应用探究[J].河北企业,2017(6).

作者简介:

杨文智(1975- ),男,山西霍州人,汉族,1998年毕业于太原理工大学精细化工专业,从事煤化工、煤焦化项目的生产管理工作。

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