焦油質量的影響因素及控制辦法

我焦化廠自投產以來，焦油比重偏大，粘度大，一方面不利于焦油脫水，再者焦油流動性大，向初冷補焦油使混合質量 差，影響初冷溫度優化控制。今年焦爐提高煤餅高度、化產加強焦油管理，提高焦油質量   

焦油質量可由喹啉不溶物QI（或甲苯不容物）、灰分和水分來衡量。喹啉不容物主要有五種成分：煤粉焦粉炭黑無機灰分和沸點高于350℃的重質組分。   

焦油由喹啉不溶物和裝煤高度有關。裝煤高度低，由于沒有足夠的煤來吸收爐墻的熱量，從而導致爐鼎溫度升高。爐頂空間大使碳化室內的焦爐煤氣停留時間長，從而使焦爐煤氣過熱分解，形成更多的QI副產物。炭黑是不完全燃燒的產物由于裝煤平煤次數增加，進入炭化室的空氣或氧氣增多，產生炭黑多    

喹啉不容物QI（或甲苯不容物）、灰分和水分彼此相關， 喹啉不容物QI增高，則水分和灰分含量相應增加。

炭化室頂部厚結石墨問題

在焦爐生產管理中，由于焦爐吸壓力制度、加熱制度的不規范、及煤餅倒塌后未采取降溫措施等諸多原因，導致炭化室頂部結了厚厚的一層石墨。石墨的增多會導致爐頂空間溫度升高，在加煤時也會因石墨的增多而產生阻力從而導致煤餅倒塌，影響生產產量，煤餅的倒塌反過來又造成爐頂空間過大，煤氣導出緩慢，煤氣在里面發生二次裂解，進一步使石墨增多，形成惡性循環。

焦油乳化

煤焦油和氨水形成了以碳質粉末（煤粉＋焦粉）為乳化劑的穩定油包水型（w/o）型乳化液。其穩定性受乳化劑粒度、組成、劑量、及分散相組成等因素影響乳化劑越細乳化劑中煤粉比例越大乳化劑的劑量越大焦油乳化劑就越穩定，乳化劑劑量越大，乳化液粘度越大。 

焦油含水控制

水在焦油中能形成穩定的乳濁液，在受熱時形成乳濁液的小水滴存在于交油中不能立即蒸發，而處于過熱狀態，當黨建熱溫度過高時所有小水滴在焦油整個容積中急劇汽化蒸發，容易造成突沸竄油事故。加熱過高，對流現象嚴重，輕質組分易揮發，造成焦油損失，污染環境。焦油必須控制好加熱溫度。加熱溫度可根據其比重大小控制。如下：    

 解決焦油質量的根本方法

一、防止炭化室頂部結石墨，使喹啉不溶物Q降低措施

1．集氣管的壓力控制

    集氣管壓力是根據吸氣管正下方炭化室底部壓力在結焦末期保持在5Pa來確定的。如果集氣管壓力控制不當，焦爐煤氣在炭化室頂部停留時間過長，焦爐煤氣不能及時導出，就會發生焦爐煤氣二次裂解。發生的主要裂解反應方程式為：  

C2H6=C2H4+H2

C2H4=CH4+C

CH4=C+2H2

2．爐頂空間溫度控制

    爐頂空間溫度是指炭化室頂部空間里的荒煤氣溫度。根據《焦爐技術管理規程》規定，爐頂空間溫度宜控制在800±50℃，不宜超過800℃，爐頂空間溫度過高，則焦爐煤氣在炭化室頂部產生二次裂解，大量的沉積碳附著在炭化室頂部，空間溫度過高，造成化產回收焦油質量不合格，如焦油比重增大、含萘高、粘度增大、脫水困難。

3．合理的標準溫度

    合理的制定標準溫度是生產中很重要的一個環節，標準溫度制定的過高，則會導致爐頂空間溫度過高，焦炭過熟，如果標準溫度制定的過低，則會導致焦炭不成熟，因此標準溫度的制定就顯得尤為重要。標準溫度的制定可根據以下幾方面來把握：

（1） 根據焦餅中心溫度來制定：焦餅中心溫度是焦炭成熟的指標，一般焦爐生產中，焦餅中心溫度達到1000±50℃時焦炭已經成熟。

（2） 根據焦炭的揮發分來作為參考：一般規定焦炭的揮發分不超過1.9，在我們公司的生產中，我們所要求的焦炭揮發分在0.9～1.9之間。 

（3 ）還可根據爐頂空間溫度來作為參考，一般焦爐生產中爐頂空間溫度適宜控制在800±50℃。

4 ．橫排溫度的均勻    保證橫排溫度均勻，是焦爐熱工管理中最重要的一個環節。如果橫排溫度不均勻，將導致整個燃燒室立火道加熱混亂，焦餅成熟也生熟不一，從而在制定標準溫度時產生過高標準。這也導致爐頂空間溫度升高，使焦爐煤氣發生二次裂解，使炭化室頂部石墨生長加劇。

5．正確執行燒上升管制度    按推焦計劃提前10分鐘～20分鐘打開上升管蓋(最多不得超過三個)，并同時關閉橋管水封翻板，打開遠離上升管的除塵孔蓋，吸入空氣，燒去炭化室頂部的石墨。

6．及時處理倒塌部位的燃燒室立火道    在裝煤過程中，如果搗固煤餅倒塌時，要及時對倒塌部位的燃燒室立火道進行處理，常用的方法是減少煤氣量，如插鐵絲，防止溫度過高而影響爐頂空間溫度。

7．加強煤餅搗固質量。   加強煤餅搗固質量，可以有效防止煤餅倒塌后造成的爐頂空間增大，進而造成煤氣滯留時間過長而產生二次裂解。  

二、初冷器前吸力及初冷后煤氣溫度控制  

在化產回收車間初冷器前吸力過大，會將煤粉焦粉帶入煤氣，吸力過大炭化室形成負壓，吸入空氣，引起部分化學產品在炭化室內燒掉，使炭化室內溫度增高。  

初冷器煤氣出口溫度21～23℃為宜，溫度過高也會影響煤氣的導出，煤氣滯留引發煤氣二次分解加重。   

 焦油中水分、灰分、甲苯不溶物是焦油質量的重要指標，它主要取決于冷凝工序的生產操作。操作中應注意如下幾點：   

(1)焦油氨水澄清槽內應保持—定的焦油層厚度，—般為1.5～2m，排出焦油時應連續均勻，不宜過快，要求夾帶的氨水和焦油渣盡可能少，最好應裝有自動控制裝置。   

(2)嚴禁在焦油澄清槽內隨意排入生產中的雜油(硫氨酸焦油等)、雜水（蒸氨廢水等），以利于焦油、氨水、焦油渣分層，便于分離。   

(3)靜置脫水的焦油儲槽，嚴格控制溫度在80~90℃，保證靜置時間在兩晝夜以上。同時應按時放水，向精制車間送油時應均勻進行，且保持槽內有一定的庫存量。    

(4)嚴格控制初冷器后的集合溫度符合工藝要求，避免因增大風機吸力而增加煤粉和焦粉的帶入量。另外，焦爐操作應力求穩定，嚴格執行各項技術操作規定，盡量減少因煤粉、焦粉帶入煤氣而形成焦油渣，防止焦油氨水分離困難。

(5)機械化氨水澄清槽氨水滿流情況、焦油壓油情況、油水界面升降，減速機、刮渣機運行情況保持正常。