煉焦化產(chǎn)品產(chǎn)率的影響因素研究

摘 要：本文主要分析了影響煉焦化產(chǎn)品產(chǎn)率的因素，在此基礎(chǔ)上提出提高產(chǎn)率的相應(yīng)對策，以此來提高煉焦化產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。提高煉焦化產(chǎn)品的生產(chǎn)效率可以提高煉焦化產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，更好滿足市場要求，還可以推動(dòng)我國焦化化工企業(yè)的生產(chǎn)變革，不斷提高自身的生產(chǎn)效率，推動(dòng)焦化化工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煉焦化產(chǎn)品;產(chǎn)率;影響因素

如何提高煉焦化產(chǎn)品的生產(chǎn)效率是煉焦工業(yè)中的一個(gè)重要問題，也是相關(guān)技術(shù)人員的工作重點(diǎn)。焦化指有機(jī)物碳化變焦的過程，這一工業(yè)在化學(xué)工業(yè)中有重要的作用和意義?，F(xiàn)階段焦化化工產(chǎn)品的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，需要對其生產(chǎn)效率進(jìn)行改進(jìn)，以提高煉焦化產(chǎn)品的生產(chǎn)有效性，提高資源的利用效率，推動(dòng)焦化化工產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 煉焦化學(xué)產(chǎn)品及其組成

在焦?fàn)t內(nèi)部進(jìn)行高溫干餾，會(huì)使得煤在受熱的條件下發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)焦?fàn)t內(nèi)部溫度在200℃以下的時(shí)候，在水分蒸發(fā)作用的影響下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而析出C02、和CH4等氣體，而當(dāng)溫度升高，達(dá)到200℃-300℃之間，就會(huì)導(dǎo)致一些大分子含氧化合物發(fā)生分解，在這個(gè)過程中又會(huì)生成H2O，CO2等氣體，這些氣體都被成為初次分解產(chǎn)物。這些初次分解產(chǎn)物在析出的過程中會(huì)發(fā)生移動(dòng)，主要路徑為沿著溫度為1000℃的焦?fàn)t墻體向爐頂空間進(jìn)行移動(dòng)，而在移動(dòng)過程中還會(huì)在高溫影響下而發(fā)生二次熱解，在這個(gè)過程中還會(huì)生成二次熱裂解產(chǎn)物，此外初次分解的產(chǎn)物還會(huì)在膠質(zhì)層之間的煤料并逸出來，同時(shí)還可能發(fā)生另一項(xiàng)反應(yīng)--芳構(gòu)化反應(yīng)。

在焦化化工生產(chǎn)的實(shí)際過程中，化工產(chǎn)業(yè)的組成和數(shù)量往往和爐內(nèi)溫度以及原煤的質(zhì)量成正比，即化工產(chǎn)業(yè)的組成和數(shù)量在溫度升高的條件下會(huì)不斷增加，此外還有一個(gè)重要的影響因素也會(huì)直接影響化工產(chǎn)品的組分，它就是炭化室的時(shí)間。但這些影響因素產(chǎn)生作用都有一定的條件，且因?yàn)闊捊构I(yè)的整個(gè)爐組都有自身的規(guī)律，即都是固定且連續(xù)的，而且在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，焦?fàn)t中的每個(gè)部分的化工產(chǎn)品組分都基本一致，因此在實(shí)際的生產(chǎn)過程中也不會(huì)產(chǎn)生較大的變化。

2 影響焦化化工產(chǎn)品產(chǎn)率的因素

2.1 原料煤的影響

原煤料對于焦化化工產(chǎn)品的產(chǎn)率產(chǎn)生直接的影響，主要表現(xiàn)在于原煤料的煤化程度不同，化工產(chǎn)品的產(chǎn)率也會(huì)不同，煤化程度對焦化化工產(chǎn)品產(chǎn)率的影響主要表現(xiàn)在以下幾大方面：煤的開始熱解溫度、粘結(jié)性、熱解反應(yīng)等，原煤料的煤化程度還會(huì)直接影響焦化產(chǎn)品的產(chǎn)率，此外，由于在實(shí)際的生產(chǎn)過程中焦化產(chǎn)品的性質(zhì)存在較大差異，這導(dǎo)致不同的焦化產(chǎn)品在不同的巖相組成中的產(chǎn)率也會(huì)不同，因此說原煤料的煤化程度對焦化化工產(chǎn)品的產(chǎn)率有著直接的影響。

2.2 最終結(jié)焦溫度的影響

受最終結(jié)焦溫度的影響，焦化化工產(chǎn)品的產(chǎn)率也存在較大的差異，這主要因?yàn)樵趯?shí)際的生產(chǎn)過程中，爐內(nèi)結(jié)焦的最終溫度也是不同的。隨著焦?fàn)t熱解溫度的不斷升高，會(huì)使得煤氣的產(chǎn)率不斷提高，但伴隨著的是焦油和焦炭產(chǎn)率的降低，而在生產(chǎn)過程中由于各種化工產(chǎn)品的組成和生產(chǎn)率的不同，其在高溫條件下隨著熱解溫度發(fā)生的變化也不同，因此要求相關(guān)技術(shù)人員和操作人員在開展具體工作的過程中要嚴(yán)格按照生產(chǎn)要求來控制熱解溫度，如果熱解溫度過高也會(huì)對產(chǎn)品的回收率產(chǎn)生不良影響。

2.3 爐頂空間溫度以及容積的影響

爐頂?shù)目臻g溫度以及容積也會(huì)影響焦化化工產(chǎn)品的產(chǎn)率。操作人員在具體生產(chǎn)的過程中發(fā)現(xiàn)，爐頂空間的溫度有其自身最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)，即達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)化工產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量都是最佳的，這一溫度標(biāo)準(zhǔn)就是750℃左右。如果爐頂空間溫度過高，例如已經(jīng)達(dá)到了900℃以上，就會(huì)導(dǎo)致焦化化工產(chǎn)品的質(zhì)量下降，氫氣量也會(huì)不斷增加，隨之而來的是煤氣熱值的降低。因此具體操作人員要認(rèn)識到在進(jìn)行焦?fàn)t生產(chǎn)的時(shí)候要考慮爐頂空間對于爐頂溫度的影響，即如果爐頂空間過大，爐頂?shù)臏囟纫矔?huì)不斷升高，帶來的結(jié)果就是焦化化工產(chǎn)品的產(chǎn)率下降。

2.4 操作工藝的影響

在具體的生產(chǎn)過程中，如果存在操作不當(dāng)?shù)膯栴}也會(huì)影響到煉焦化產(chǎn)品的產(chǎn)率。如果炭化室內(nèi)部壓力不斷升高，就會(huì)使得煤氣滲入到燃燒體系中，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致煤氣的損失;反之，如果炭化室形成了負(fù)壓，煤氣熱值也會(huì)不斷降低，這樣會(huì)導(dǎo)致化工產(chǎn)品的產(chǎn)率不斷降低。此外，如果刮渣槽的過程中存在操作不當(dāng)?shù)膯栴}，也會(huì)直接影響到化工產(chǎn)品的產(chǎn)率。

2.5 配合煤的性質(zhì)的影響

配合煤的性質(zhì)不同也會(huì)影響焦化化工產(chǎn)品的產(chǎn)率，主要表現(xiàn)在于原料煤的煤化程度對焦化產(chǎn)品的產(chǎn)率有著直接的影響，例如會(huì)影響到煤的開始熱解溫度、煤解反應(yīng)性、孰結(jié)性等等。因?yàn)樵毫系拿夯潭炔煌?，其進(jìn)行熱解反應(yīng)的產(chǎn)物和產(chǎn)率也有所不同。此外入爐配合煤的揮發(fā)分變化也會(huì)影響化產(chǎn)品的產(chǎn)率。

粗苯的產(chǎn)率往往和配合煤的揮發(fā)份和煤的變質(zhì)程度有關(guān)，在生產(chǎn)過程中會(huì)和配合煤的揮發(fā)份含量成正比，此外，粗苯的產(chǎn)率還和配合煤中碳?xì)浔鹊臄?shù)量相關(guān)。

2.6 煉焦操作條件的影響

煉焦的操作條件的變化也會(huì)影響煉焦化產(chǎn)品的產(chǎn)率，例如在生產(chǎn)過程中隨著爐頂空間溫度的變化，焦油的質(zhì)量和產(chǎn)量也會(huì)隨之發(fā)生變化。因此在生產(chǎn)過程中，為了提高煉焦化產(chǎn)品的產(chǎn)率，要注重對煉焦的操作條件進(jìn)行改善，要結(jié)合焦慮的工藝特點(diǎn)來保證爐頂空間溫度的降低，在這個(gè)過程中要注重保證焦炭的質(zhì)量和產(chǎn)量。

2.7 煤氣凈化過程影響化產(chǎn)品回收的因素

煤氣凈化過程中影響化產(chǎn)品回收的主要因素有兩個(gè)，即焦油的產(chǎn)率和粗苯的產(chǎn)率。其中荒煤氣的溫度會(huì)在受到循環(huán)氨水的噴灑下冷卻而降低，因此溫度一般控制在80-85℃之間，這個(gè)溫度可以冷卻60%左右的焦油，然后在初冷器內(nèi)進(jìn)行二次冷卻，當(dāng)溫度降低到21℃左右，如果在進(jìn)入初冷器之后的煤氣溫度過高，會(huì)導(dǎo)致焦油氣的冷凝率不斷降低，但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，如果荒煤氣的溫度沒有發(fā)生變化，荒煤氣的溫度并不是使得焦油產(chǎn)率降低的主要原因。以實(shí)際生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)為主要參照，發(fā)現(xiàn)在荒煤氣中苯的含量和入爐煤揮發(fā)性之間有著正相關(guān)的關(guān)系，即入爐煤揮發(fā)份的增強(qiáng)會(huì)使得荒煤氣中的苯含量不斷增加。

3 提高焦化化工產(chǎn)品產(chǎn)率的對策

首先在開展生產(chǎn)之前要對生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行實(shí)地考察，根據(jù)煤場的存煤情況與總調(diào)度室進(jìn)行聯(lián)系，以此來調(diào)整煤配，通過這種方式來穩(wěn)定生產(chǎn)系統(tǒng)。此外，在生產(chǎn)過程中很難保證煤質(zhì)的百分百質(zhì)量完好，如果在生產(chǎn)過程中煤質(zhì)出現(xiàn)問題要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，降低因煤質(zhì)較差對焦化化工產(chǎn)品產(chǎn)率的影響，如果在生產(chǎn)過程中原材料存在明顯的質(zhì)量問題，要及時(shí)和相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)商，商討相關(guān)的解決措施，同時(shí)要注重在原材料選取的過程中加強(qiáng)對質(zhì)量的監(jiān)管。結(jié)焦時(shí)間存在差異也會(huì)影響焦化化工產(chǎn)品的產(chǎn)率，因此在生產(chǎn)過程中要根據(jù)結(jié)焦的具體時(shí)間來采取相應(yīng)的管理措施，以提高焦化化工產(chǎn)品的產(chǎn)率。在生產(chǎn)過程中要明確按照焦?fàn)t的管理規(guī)范來進(jìn)行相關(guān)的操作。在生產(chǎn)過程中還要注重對回收系統(tǒng)換熱器的養(yǎng)護(hù)工作，即在生產(chǎn)過程中要定期進(jìn)行酸洗，以此來保證換熱的效果。要提高焦化化工產(chǎn)品的產(chǎn)率，就要注重生產(chǎn)過程中的質(zhì)量監(jiān)控工作，即在生產(chǎn)過程中利用停煤氣的時(shí)間來進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)管，同時(shí)還要注重對回收的板式換熱器的清洗。

4 總結(jié)

綜上，可以知道影響煉焦化產(chǎn)品產(chǎn)率的因素有很多，從大的方面講主要有原材料、生產(chǎn)工藝等的影響，在具體的生產(chǎn)過程中要結(jié)合實(shí)際情況來進(jìn)行分析，以此來提高煉焦化產(chǎn)品產(chǎn)率，提高資源利用的有效性，從而促進(jìn)煉焦化產(chǎn)品的質(zhì)量，使其具有更強(qiáng)的市場競爭力，能更好滿足市場需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹文，張善學(xué)，李劍利等.焦?fàn)t爐頂空間溫度偏高對化產(chǎn)收率影響分析[J].山東化工，2016，45（9）.

[2]周正，安振東，張寧等.利用40kg焦?fàn)t試驗(yàn)預(yù)測焦炭硫分及產(chǎn)率[J].燃料與化工，2016，47（2）.

[3]張磊.黏結(jié)劑在焦化配煤煉焦生產(chǎn)中的應(yīng)用探究[J].河北企業(yè)，2017（6）.

作者簡介：

楊文智（1975- ），男，山西霍州人，漢族，1998年畢業(yè)于太原理工大學(xué)精細(xì)化工專業(yè)，從事煤化工、煤焦化項(xiàng)目的生產(chǎn)管理工作。