 常識知識 |
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相關術語：
HGI是指煤的哈德格羅夫（簡稱哈氏）可磨性指數(Hardgrove Grindability Index)：通過比較煤標準來測定相對容易磨成粉末的煅后石油焦。HGIzhi值越高，煅后石油焦就越容易研磨。
煤的灰分（Ash）：是指煤完全燃燒后剩下的殘渣。因為這個殘渣是煤中可燃物完全燃燒，煤中礦物質（除水分外所有的無機質）在煤完全燃燒過程中經過一系列分解、化合反應后的產物，所以確切地說，灰分應稱為灰分產率。
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出口石油焦規格指標
| 項目 |
指標 |
試驗方法 |
| GB/T |
ASTM |
| 硫分 |
0.5%以下 |
387 |
D1552 |
| 灰分 |
1.0%以下 |
SH/T0029 |
D4422 |
| 揮發分 |
10-15% |
SH/T0026 |
D4421 |
| 水分 |
8%以下(如超過8%,扣除超出部分計重量) |
SH/T0032 |
D4931 |
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| 項目 |
質量指標 |
試驗方法 |
| 一級品 |
合格品 |
| 1A |
1B |
2A |
2B |
3A |
3B |
| 硫含量,% 不大于 |
0.5 |
0.5 |
0.8 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
3.0 |
GB/T387 |
| 揮發分,% 不大于 |
12 |
12 |
14 |
17 |
18 |
20 |
SH/T0026 |
| 灰分,% 不大于 |
0.3 |
0.3 |
0.5 |
0.8 |
1.2 |
SH/T0029 |
| 水分 不大于 |
3 |
SH/T0032 |
| 真密度,g/cm3 |
2.08～2.13 |
報告 |
- |
SH/T0033 |
| 粉焦量(塊粒8mm以下),% 不大于 |
25 |
- |
附錄A |
| 硅含量,% 不大于 |
0.08 |
- |
SH/T0058 |
| 釩含量,% 不大于 |
0.015 |
- |
SH/T0058 |
| 鐵含量,% 不大于 |
0.08 |
- |
SH/T0058 |
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用加熱爐將原料加熱到反應溫度，并在高流速、短停留時間的條件下，使原料只發生少量反應，就迅速離開加熱爐進入焦炭塔進行裂化和縮合生焦反應。它是目前世界上渣油深度加工（見石油煉制過程）的主要方法，占石油焦化總處理能力的四分之三。
根據不同原料和操作條件，可以調節各種產品的產率：多產汽油、柴油，或多產裂化原料重質餾分油，或多產焦炭。生成的焦化氣是煉廠氣來源之一。
延遲焦化為半連續操作。當一臺焦炭塔內的焦炭累積到一定高度后（約需24h），切換到另一臺焦炭塔繼續進行焦化。充滿焦的焦炭塔在用水蒸氣吹掃和水冷后，用水力除焦設備除去塔內焦炭，然后又切換成為焦化操作。
延遲焦化的主要操作條件為：加熱爐出口溫度495～505℃，焦炭塔壓力0.18～0.28MPa（表壓），分餾塔底溫度不大于400℃。水力除焦設備分有井架式、半井架式和無井架式等多種。一般采用有井架式除焦設備。加熱爐有立式爐和無焰燃燒爐兩種爐型。無焰燃燒爐的輻射室爐管排在爐膛中間，燃燒器（又稱火嘴）排在兩邊；氣體燃料通過無焰燃燒器噴入，形成極短的無焰燃燒火焰，使爐管雙面均勻受熱，盡可能減少渣油原料在爐管內壁因過熱而結焦。 |
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原料送入流化床反應器，反應器內為流化狀態的高溫焦炭粉粒，用油氣和水蒸氣保持粉粒流化，原料在焦粒表面發生焦化反應，生成的焦炭附著在焦粒上。反應產品油氣經旋風分離器分去焦粒后送入分餾塔。在反應過程中不斷引出焦炭粉粒送入燒焦器，用空氣燒去部分焦粒，再循環回反應器，提供焦化反應所需熱量，過多的焦炭粉粒則從系統中排出。 |
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是在流化焦化裝置的基礎上，組合一套焦炭氣化設備（一段或兩段焦炭氣化），將流化焦化產生的焦炭轉化為燃料氣（和合成氣）的過程。焦炭在流化焦化反應器中生成后，進入加熱器加熱，然后一部分回到反應器，一部分去氣化。焦炭氣化分為氣化和水煤氣化兩段，第一段氣化用空氣燒焦，以供應加熱器和水煤氣反應所需熱量，并產生低熱值氣體；第二段氣化用水蒸氣生產合成氣（H2+CO）。
靈活焦化原料的適應性大，可以加工各種高硫、高金屬、高殘碳的重質油料，并能使約99%的進料轉化為氣體、汽油、中間餾分油和重質餾分油，其余1%為石油焦。
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定義：
針狀焦是炭素材料中大力發展的一個優質品種，其外觀為銀灰色、有金屬光澤的多孔固體，其結構具有明顯流動紋理，孔大而少且略呈橢圓形，顆粒有較大的長寬比，有如纖維狀或針狀的紋理走向，摸之有潤滑感，是生產超高功率電極、特種炭素材料、炭纖維及其復合材料等高端炭素制品的原料。根據生產原料的不同，針狀焦可分為油系針狀焦和煤系針狀焦兩種。以石油渣油為原料生產的針狀焦為油系針狀焦；以煤焦油瀝青及其餾分為原料生產的針狀焦為煤系針狀焦。
用途：
針狀焦是制造高功率和超高功率電極的優質材料，用針狀焦制成的石墨電極具有耐熱沖擊性能強、機械強度高、氧化性能好、電極消耗低及允許的電流密度大等優點。
目前生產的針狀焦根據使用的原料可分為石油系和煤系兩類。石油系以美國為代表，煤系則以日本為代表。日本的三菱化成和新日化公司的生產裝置于20世紀70年代末和80年代初投產。美國大湖炭素公司卻在1950年首先開發成功。1964年美國聯合碳化物公司成功地以針狀焦為原料制造出超高功率電極。據最新統計，國內高功率和超高功率電極的需求量為6～10萬t/a，相應的針狀焦需要量為6～12萬t/a。目前，因進口的針狀焦數量有限，錦州石化公司的產量也只有3萬t/a。因此國內超高功率電極的產量只好由針狀焦的數量來決定。 |
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石油焦干粉燃燒系統由儲粉罐、流態噴吹罐、供氣管路、控制裝置、燃燒器等單元組成。
儲粉系統由儲粉罐和倉頂放散器及松料裝置組成。儲粉罐是噴吹系統中的重要設備，設計時需考慮石油焦干粉全窯使用的用量，根據地區不同，儲罐設有保溫或加熱裝置。
噴吹設備為輸送耐磨性好，壓力穩定，調節性強，工作可靠，維修簡便的流態噴吹罐及超稀相輸送器。
可根據窯爐產量及輸粉量不同進行設計。一般一個小爐兩套系統，互相獨立，根據DCS發出的換爐開關信號自動切換。在輸氣管網上布置有壓力檢測和流量控制等元件，能保證焦干粉的精確計量和順利輸送。根據焦干粉燃料的特性，爐前噴吹系統中設計了噴前清掃、噴后清掃等裝置，保證了管網系統的穩定、長期運轉；
供粉管路針對焦干粉在換火期間滯流后的重新流動及檢修需要，在閥門及管徑選擇時進行了合理配置；
燃燒器是焦干粉能否充分燃燒的關鍵設備，需使用特制的焦干粉噴槍。焦干粉噴槍的火焰長度、用氣量、覆蓋面積、燃燒效率、更換方便是選用時必須考慮和兼顧的幾方面；
玻璃熔窯小爐下空間狹小，溫度高，對焦干粉供粉支管及燃燒器布置有一定的困難。設計時考慮了熔窯池壁貼磚、更換噴嘴磚等熱修操作的需要。通過對工人操作無影響；
控制系統采用了手動和自動二套控制單元，正常生產時可通過主控室計算機自動完成燃燒系統的流量控制、壓力調節、換火等各項操作。當需要個別調整或調試時可切換至手動單元進行操作。減輕了操作人員的勞動強度，保證了系統運行的穩定性。
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石油焦用作燃料時與重油的比較 |
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熱值比較：
石油焦粉熱值約8500～8600kcal/kg，重油熱值約9500～9600kcal/kg，燃燒1.05～1.10噸石油焦粉與燃燒一噸重油熱值相當。通過實驗，石油焦粉燃燒時火焰溫度可穩定在1670～1710℃之間，完全滿足玻璃熔化要求。
成份比較：
石油焦各項成份指標與重油類似，石油焦粉燃燒時與重油燃燒火焰長度，擴散面，火焰形狀等優于重油或類似，因石油焦燃料特性，火根溫度較比重油低。減輕了碹腳部位的燒蝕，因此使用石油焦粉作為玻璃熔窯燃料不會對熔窯造成異常燒蝕。
燃燒產生水份含量比較：
重油元素組成：碳＝86.4%；氫＝12.7%；每噸重油含氫＝127公斤，可生成1143公斤水。石油焦粉替代1噸重油時，其物理化合成水份約1030公斤，等熱值水焦漿生成水份比重油略少或接近。石油焦粉在霧化燃燒過程中水分呈微料狀，高溫下迅速氣化并隨煙氣排放，不會對熔窯耐火材料形成異常侵蝕。
燃燒需氧量比較：
重油含碳＝86.4%，含氫＝12.7%，燃燒1噸重油需氧3320公斤。石油焦粉含碳95.9%，含氫3.8%，石油焦粉替代1噸重油時氧氣3317公斤。兩者氧氣量很接近， 需要助燃風量相同，產生的廢氣量接近。石油焦由于產家和牌號等級的不同，如含硫量，含水量，灰分，熱值等理化指標略有差異，所產生的廢氣量略有改變，對窯爐燃燒工況無不利影響。 |
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石油焦粉燃燒與重油燃燒之間的節能比較：
☆ 一條以重油為燃料的500t/d浮法玻璃生產線燃料消耗
重油全年消耗量約32000噸/年
重油市場價大約4500元/噸（為湖南地區2010年4月單價）
重油年消耗費用為32000噸/年×4500元/噸＝14400萬元/年
重油系統設備年利用8760小時
重油系統設備功率為35千瓦/小時（電價約0.8元/千瓦）
重油系統設備電耗費用為8760小時×35千瓦/小時×0.8元/千瓦≈25萬元
重油系統全年總消耗費用：重油14400萬元+電耗25萬元≈14425萬元/年
☆ 一條以石油焦粉為燃料的500t/d浮法玻璃生產線消耗
成品石油焦粉全年消耗量約32000噸/年×1.10焦粉比值≈35200噸/年
成品石油焦粉市場價大約2550元/噸（為湖南地區2010年4月單價）
成品石油焦粉全年消耗費用為35200噸/年×2550元/噸＝8976萬元/年
石油焦粉系統設備年利用8760小時
石油焦粉系統設備功率為195千瓦/小時（電價約0.8元/千瓦）
石油焦粉系統設備電耗費用為8760小時×195千瓦/小時×0.8元/千瓦≈137萬元
石油焦粉系統全年總消耗費用：石油焦粉8976萬元+電耗137萬元≈9113萬元 |
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