淺談煤焦油加工過(guò)程中電脫鹽技術(shù)

閆鵬

摘 要：本文對(duì)煤焦油加工過(guò)程里面出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的分析進(jìn)行闡述，分析了對(duì)目前煤焦油加工過(guò)程里面防腐措施的研究情況，論述了煤焦油電脫鹽技術(shù)的具體機(jī)理，最后探討了煤焦油電脫鹽技術(shù)特點(diǎn)和相關(guān)解決策略，只要煤焦油行業(yè)能夠持續(xù)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和改革進(jìn)展，推進(jìn)電脫鹽技術(shù)應(yīng)用力度，就一定能夠?qū)崿F(xiàn)煤焦油優(yōu)質(zhì)脫鹽的基本目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：煤焦油加工 電脫鹽技術(shù) 解決策略

煤焦油脫鹽工序是煤焦油進(jìn)行深加工過(guò)程里面的重要步驟。一般而言，煤焦油在進(jìn)行深加工過(guò)程里面通常要求鹽的基本含量不能超過(guò)3ml，水的基本含量不能超過(guò)0.3%。目前，在國(guó)內(nèi)各大工業(yè)的應(yīng)用過(guò)程里面還沒(méi)有出現(xiàn)關(guān)于煤焦油經(jīng)過(guò)脫鹽處理后里面的鹽含量能夠滿足要求的文章。由于煤焦油本身的組成成分十分復(fù)雜，里面的成分甚至達(dá)到萬(wàn)種以上，不可能像處理原油那樣采用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)處理裝置和單一的具體實(shí)驗(yàn)條件就能夠?qū)崿F(xiàn)所有煤焦油進(jìn)行電脫鹽的具體需求。比如，可以將煤焦油的組成成分按照各自成分的密度范圍開(kāi)展歸納分類，能夠細(xì)致分為水上油成分、水下油成分和懸浮油成分等部分，而原油一般來(lái)說(shuō)密度比水要小一些，屬于水上油成分。這兩種油本身的密度的差異情況直接造成了這兩種油在電脫鹽具體裝置里面電場(chǎng)實(shí)際位置、電脫鹽罐的具體形狀、電極種類等都不一樣。此外，由于煤焦油本身組成成分更加復(fù)雜多變，本身具有特別強(qiáng)的導(dǎo)電性，經(jīng)常出現(xiàn)電極短路、擊穿等問(wèn)題，還有對(duì)于電極、電脫鹽罐本身的吸附現(xiàn)象十分嚴(yán)重，常常造成電場(chǎng)失效情況等問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)煤焦油在具體加工過(guò)程里面的電脫鹽技術(shù)開(kāi)展分析研究，深入分析探討煤焦油電脫鹽過(guò)程的實(shí)際特性，為以后的煤焦油電脫鹽技術(shù)相關(guān)研究工作及具體的工業(yè)應(yīng)用方面提供一些參考。

一、煤焦油加工過(guò)程里面出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的分析

鹽類物質(zhì)在常見(jiàn)的煤焦油加工過(guò)程里面出現(xiàn)腐蝕作用的主要的原因包括鉸鹽物質(zhì)和水出現(xiàn)反應(yīng)、鉸鹽物質(zhì)自身出現(xiàn)分解、氯離子作用造成的點(diǎn)蝕現(xiàn)象、有害的硫元素物質(zhì)和介質(zhì)里面的其它化合物出現(xiàn)反應(yīng)和相關(guān)電化學(xué)反應(yīng)等情況。在煤焦油里面通常含有的大量氯化氫物質(zhì)會(huì)加速對(duì)于設(shè)備的腐蝕速度，而且這種腐蝕現(xiàn)象常常會(huì)持續(xù)循環(huán)進(jìn)行。另外，加工環(huán)境溫度的升高也會(huì)加速上述腐蝕反應(yīng)的連鎖速度和侵害進(jìn)展。

二、對(duì)目前煤焦油加工過(guò)程里面防腐措施的研究

在煤焦油加工過(guò)程里，根據(jù)鹽類腐蝕影響的原理不同，通常采用的防腐方法主要是加堿和脫鹽這兩種形式。不過(guò)，這種的加堿的防腐方法常常會(huì)出現(xiàn)部分不利的生產(chǎn)影響，比如，在煤焦油里面加堿后會(huì)出現(xiàn)氯化鈉物質(zhì)，而氯化鈉物質(zhì)在高溫環(huán)境里面常常會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的水解反應(yīng)從而產(chǎn)生鹽酸物質(zhì)。眾所周知，鹽酸這種物質(zhì)對(duì)煤焦油加工設(shè)備的腐蝕危害程度特別大。此外，在煤焦油里面加堿還會(huì)阻礙進(jìn)行高質(zhì)瀝青的提取作業(yè)。而另外一種常用的防腐方式就是脫鹽法。這種脫鹽法一般來(lái)說(shuō)主要涵蓋了物理防腐和化學(xué)防腐兩種方式。其中物理防腐方法主要分為沉降防腐法和過(guò)濾防腐法，而化學(xué)防腐方法分為電化學(xué)防腐法和聲化學(xué)防腐法。目前，脫鹽法是大多數(shù)焦化企業(yè)里面進(jìn)行煤焦油加工過(guò)程中開(kāi)展防腐工作的重要方式。此外，目前還有部分利用微波原理、磁處理原理和生物法原理等先進(jìn)的前沿防腐技術(shù)運(yùn)用在煤焦油設(shè)備上面。上述的脫鹽技術(shù)和電脫鹽技術(shù)相比來(lái)說(shuō)，還是有著一定的局限性。目前電脫鹽這種技術(shù)對(duì)于煤焦油設(shè)備本身的資金投入不多，而且在具體的加工操控過(guò)程中具有簡(jiǎn)單快捷的特點(diǎn)，同時(shí)脫鹽效果特別的明顯。

三、分析煤焦油電脫鹽技術(shù)的具體機(jī)理

一般而言，電脫鹽技術(shù)主要是利用電場(chǎng)力的作用，促成煤焦油里面的小水滴開(kāi)始發(fā)生聚化成大水滴的狀態(tài)，在自然重力的具體作用下，實(shí)現(xiàn)煤焦油組成成分的下沉和分離。

（1）水滴沉降過(guò)程。由于煤焦油里面通常含有的各種鹽類物質(zhì)幾乎都可以溶于水里面，因此向煤焦油里面注入適量的淡水成分，讓這些鹽類能夠充分進(jìn)行溶解。此時(shí)，煤焦油里面通常含有的大量膠質(zhì)物質(zhì)等乳化劑成分變成保護(hù)膜，導(dǎo)致煤焦油里面無(wú)法凝聚的小水滴常常懸浮在煤焦油里面，從而進(jìn)入到相應(yīng)的乳化狀態(tài)。然后，通過(guò)完全破壞這種乳化狀態(tài)，促進(jìn)小水滴開(kāi)始慢慢凝聚成大水滴，隨著這些水滴的不斷變大，在自然重力的影響下，這些水就會(huì)進(jìn)行沉降，而煤焦油自身的密度往往低于水自身的密度，煤焦油自然就會(huì)出現(xiàn)向上升的情況，最后就能夠?qū)崿F(xiàn)真正的油水分離。

（2） 電場(chǎng)力作用過(guò)程。在上述的水滴經(jīng)過(guò)充分沉降過(guò)程以后，在相關(guān)電場(chǎng)力的實(shí)際作用下，煤焦油里面的小水滴開(kāi)始轉(zhuǎn)化成大水滴的狀態(tài)，進(jìn)而這些水滴由于受電場(chǎng)方向開(kāi)始不斷極化的強(qiáng)烈影響，這些水滴進(jìn)一步開(kāi)始出現(xiàn)聚結(jié)。在適宜的電場(chǎng)力強(qiáng)度作用下，加大電場(chǎng)強(qiáng)度能夠促進(jìn)水滴之間聚合力的不斷變大。然而，不可以超過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度規(guī)定范圍數(shù)值，否則就會(huì)出現(xiàn)水滴分散的現(xiàn)象。因此按照煤焦油自身的物理和化學(xué)屬性，選擇合適的電場(chǎng)強(qiáng)度特別重要。

四、探討煤焦油電脫鹽技術(shù)特點(diǎn)和相關(guān)解決策略

（1）煤焦油電脫鹽技術(shù)方面的特點(diǎn)。由于煤焦油本身成分十分復(fù)雜，因此進(jìn)行電脫鹽技術(shù)的開(kāi)展工作必須嚴(yán)格按照電脫鹽技術(shù)特殊性特點(diǎn)，根據(jù)上述的特點(diǎn)進(jìn)行合理的技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程。首先，采用電脫鹽技術(shù)，必須要充分考慮煤焦油自身具有的十分強(qiáng)的導(dǎo)電性和存在大量電離子等實(shí)際特點(diǎn)，所以在技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程里面，必須避免出現(xiàn)短路或電極失活等情況;其次，煤焦油里面由于各自復(fù)雜組成本身的密度值都不一樣，所以必須要保證設(shè)計(jì)過(guò)程的科學(xué)性和安全性，同時(shí)經(jīng)過(guò)電脫鹽加工后產(chǎn)生的懸浮物將直接影響后續(xù)的煤焦油脫鹽質(zhì)量;最后，經(jīng)過(guò)電脫鹽技術(shù)的重復(fù)開(kāi)展，會(huì)導(dǎo)致相關(guān)的儀器設(shè)備本身絕緣性的老化，造成煤焦油脫鹽質(zhì)量不高;另外，電脫鹽過(guò)程里面破乳劑的選擇和替換將直接影響脫鹽效果。

（2）對(duì)應(yīng)解決方式的探討。一方面，煤焦油自身的乳化性特點(diǎn)是電脫鹽技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)難點(diǎn)，極易出現(xiàn)水滴分散、煤焦油局部放電現(xiàn)象和出現(xiàn)不規(guī)則煤焦油電場(chǎng)。因此，選擇合適的破乳劑是進(jìn)一步提高煤焦油油水分離速度的關(guān)鍵法寶。常用的電脫鹽加工裝備由于長(zhǎng)期受到大顆粒煤焦油的不良影響，常常會(huì)造成電脫鹽加工設(shè)備絕緣性能的老化，導(dǎo)致出現(xiàn)電弧、水鏈甚至電蝕現(xiàn)象等嚴(yán)格后果。因此，加強(qiáng)吊掛本身的絕緣性能特別重要;另外，不斷優(yōu)化完善煤焦油加工過(guò)程里面的設(shè)備裝置，讓這些設(shè)備裝置能夠滿足脫鹽技術(shù)所需的電場(chǎng)要求。同時(shí)，加工環(huán)境的溫度變化對(duì)于電脫鹽加工設(shè)備的影響必須予以關(guān)注。因此，必須合理選取能夠適應(yīng)電脫鹽加工溫度的設(shè)備材料。對(duì)于煤焦油電脫鹽加工技術(shù)的具體實(shí)施過(guò)程必須要保證科學(xué)合理，相關(guān)的加工設(shè)備裝置的選擇使用更要充分考慮煤焦油電脫鹽加工的具體特點(diǎn)。

結(jié)束語(yǔ)

煤焦油行業(yè)必須持續(xù)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新力度和設(shè)備改革進(jìn)展，盡快推進(jìn)科學(xué)合理的電脫鹽技術(shù)能夠在煤焦油深加工過(guò)程里面實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)煤焦油優(yōu)質(zhì)脫鹽的基本目標(biāo)，增強(qiáng)煤焦油企業(yè)的社會(huì)收益和經(jīng)濟(jì)效益，為煤焦油企業(yè)真正推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展提供必要的技術(shù)動(dòng)力和理論保障。

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