石油焦煅烧工艺的稳定及节能减排

石油焦煅烧工艺的稳定及节能减排

刘金东

辽河石油勘探局有限公司石油化工分公司 辽宁盘锦124010

【摘要】石油焦是石油的一种副产物，其是原油的一种。随着我国石油工业的快速发展，石油焦锻烧后品质特征的变化引起了严重的环境问题。本文将对锻烧工艺的创新和节能减排展开了有效的分析，这样才能让石油焦在锻烧工艺中，有效地减少了污染的排放，并减少了能源的消耗。

【关键词】石油焦；煅烧工艺；节能减排

石油焦锻烧时会产生大量的有害物质和能耗，严重制约了其可持续发展。所以，为了减少石油焦在锻烧过程中对环境和能源造成的损失，需要加大对锻烧过程的改革力度，以达到节能减排的目的。同时，减少锻烧过程的污染指数，也是当前我国经济发展、建设绿色锻烧技术、实现石化行业可持续发展的现实需求。

1 石油焦煅烧工艺现状分析

如何锻烧石油焦并将其用于预焙阳极的材料制备，是提高预焙阳极品质的关键。近年来，我国对石油焦的需求日益增长，对其锻烧技术提出了严峻的挑战。有些炼厂在锻烧过程中，为提高自己的经济效益，多次锻烧，造成了严重的污染。特别是二氧化硫的浓度明显升高，引起了严重的环境污染。与此同时，传统的炼焦技术也难以满足炼焦行业对炼焦的迫切需要，炼焦过程存在着能耗过高的问题，这与我国炼焦行业的可持续发展不符。

在炼焦工艺中，不能将其除去，并且会对产品的品质产生很大影响。水分也会对石油焦锻烧工艺的调整有很大的影响，所以，石油焦的贮存也很重要，到库后的石油焦，通常不能立即上线，由于石油焦的运输通常都是通过铁路敞开的方式进行，在运输过程中，在淋雨后，水分远高于设计低于3%的水平，而且由于季节的原因，其含量差异也很大。所以，在制造时，必须将其贮存一段时间（通常是2个月），让其内部的水分经过蒸发和沥干后再使用。但这并非是说，石油焦储藏的时间越久，其品质就会变差，而且还会有外来的杂质掺杂进来。

2 加强节能减排的煅烧工艺革新举措探究

2.1 优化回转炉煅烧设备

回转炉在锻烧过程中发挥着举足轻重的作用，而传统回转炉在型号和性能上存在着较大的缺陷。为此，要提高石油焦锻烧的总体品质，就需要对其进行强化改造，以使其具有更好的锻烧特性，以适应日益增长的需求。对于回流炉，应强化喂料机构的控制，使喂料机构的称量性能得到有效提高。通过本项目研究，不仅能有效地改善因喂料不顺畅而导致的施工延误，而且还能对回转炉内的温度进行合理的控制，显著提高了石油焦的品质，改善了锻烧过程。另外，通过增加回转炉的类型，能够有效地提高整个锻烧过程，比如沈阳研究所就研制出了2.84×55米的大型回转炉，这使得锻烧过程的进展得到了很大的提高。

2.2 合理设置窑体风次

在对炼制技术进行改革时，可通过调整炉体风次，提高炼制品质。通过把空气等级改成2~3级，可为焙烧过程提供充足的风能供给[2]。利用强风能的供给，使得石油焦得到充分的燃烧，提高了其在窑内的锻烧品质。同时，若其含水量较小，且配合适当的锻烧过程，则可实现其完全无油的完全燃烧，可有效降低锻烧过程能耗。

2.3 筒内外喷水结合冷却方式的创新

在焙烧过程中，由原来的冷却方法，改为采用桶内和桶外同时喷水的方法，以提高其冷却速率。同时，采用此一内一外一体化的冷水喷射方法，可迅速降低炼制过程中的温度，防止炼制过程中由于氧化而导致炼制过程中的品质降低。通常，双向冷却后的石油焦温度不会超过70℃。能有效地降低了石油焦的氧化度，降低了焦炭的烧损。与传统的单向降温方法相比，碳的损伤降低了4个百分点，显示出了更大的节能效果。

2.4 加强煅烧回转窑烟气的余热利用

对回转式高炉的结构进行了改造，在高炉炉膛内引入一条烟气母管，使之与炉膛有效连接，涂上导热油，并对高炉进行了加热。该炉的烟气温度约为265摄氏度，经除尘器净化后再排放。这样，就可以达到废热的目的。利用废热锅炉，将高炉内的烟气，转换为高压、高温的蒸汽，作为小型机械的动力来源，以及照明。通过循环炉渣的余热利用，提高了锻烧过程的能量回收，使锻烧过程的可持续发展得到了有效地实现。

2.5 脱硫技术的应用

随着我国石油焦业的发展，我国石油焦业中出现了大量的产品质量问题，特别是其中的硫化物含量远超国家标准。这就使得它在锻烧过程中产生了大量的二氧化硫，对环境产生了严重的污染。所以，在进行炼钢前，必须先对其进行脱硫，这样才能减少炼钢过程中的污染。由于烟气脱硫技术的广泛使用，使烟气的脱硫方式日趋多元化。石灰法作为一种广泛使用的脱硫工艺，因其高效的脱硫特性而备受锻烧界的青睐。而双碱法硫化工艺的使用也较为广泛，其中以 NAOH为主，用于石油焦的脱硫。另外，采用氨-硫铵法进行脱硫，还能有效地减少因脱硫而带来的费用。

2.6降低石油焦上生产线时的水分含量

由于近年来我国炼制的炼焦资源日益紧缺，导致炼制过程中的水份在进入炼制环节后逐渐升高，其重要原因在于炼制后的炼制过程与炼制过程相比，炼制后炼制环节的水份较少。随着石油焦含水量的增加，其在回转窑中的预热、干燥所需的时间会变得更长，且所需的热量也会变得更大，这将影响到其锻烧温度的提升与稳定性，进而导致所锻烧的石油焦品质下降。针对石油焦含水量高的问题，采取了以下措施：提高贮存期，尽量降低上线时的含水量；为防止石油焦被雨水浸透而导致其含水率升高，在运输时应做好防水处理；增设石油焦预干装置，在其上线之前对其进行预干，利用回转窑的烟气作为干燥的热源，达到节能的目的。但是，对于中段的加热方式，应视各生产环节的具体情况而定。

2.7合理安排高硫石油的使用

为适应目前石油焦难以获得的情况，可将高含硫量的石油焦放入炼钢厂的生产流程中。但是，为了确保阳极的品质，铝用预焙阳极的制造单位在采购和使用过程中，必须结合自己的实际，采取切实的对策。

1、采购高硫化度的石油焦，其主要技术参数必须符合如下条件：挥发性不大于12%，而且其变化幅度必须很小；灰分≤0.5%，各种微量元素，尤其是对阳极抗氧化性有重要作用的钠，钒，钙，镍，和其他微量元素，如 Fe, Si，对原铝的品质等级有一定的影响；粉末焦炭的含量（小于8毫米）要尽量少。已有研究发现，我国原油的灰分值一般都要比进口的低，采用国产原油焦化的延迟石油焦的灰分值也要比进口原焦化的低。所以，在炼油过程中，我们应该尽可能多地购买高硫的国内焦炭，而不是从进口的或者是从进口的石油焦制得的。

2、高硫焦要按照其物理化学性质和含硫量的测定结果，与其他焦炭按照一定的配比配制。高硫石油焦和低硫石油焦的最优组合应该是：混合焦的硫含量较低（硫含量的极限最大值也较小）, S/Ca, S/Na, S/V，即混合焦中 Na/Ca等元素的相对含量尽量低。

3、为了实现混焦配比的精确，用于混焦配比的高低硫焦配比，原则上应该分批存放。

4、由于高硫焦锻烧过程中所排放的烟雾会对空气造成一定的污染，所以，要依据实际测量的烟雾中二氧化硫含量的结果，来调整和完善炼焦配方。

3 结语

石油焦是炼油过程中产生的一种副产物，它是炼油过程中的一种重要产物，也是炼油过程中重要的一环。由于对预焙阳极的需求量大幅上升，使得石化焦锻烧出现了供不应求的局面。由于缺乏标准的锻烧材料和工艺，导致了石油焦品质的恶化。为此，应加大对炼制过程改革的关注，促进炼制过程的节能减排。

【参考文献】

[1] 李德伟, 张紫光. 煅后石油焦的生产工艺与环保研究[J]. 云南冶金, 2022(003):051.

[2] 黄金堤. 煅后石油焦质量影响因素的灰色关联分析[J]. 有色金属工程, 2018, 8(3):4.

[3] 陈小波. 石油焦罐式煅烧炉使用寿命及硅砖侵蚀的研究[J]. 世界有色金属, 2017(10):2.

[4] 王鸿妹, 曹红飞, 李燕君. 从石英相变分析玻璃窑用硅砖的生产和使用[J]. 玻璃搪瓷与眼镜, 2021, 49(12):7.