关于石油焦煅烧工艺及节能减排研究论文_段恒斌 周凯

兖矿铝用阳极有限公司 山东省济宁市邹城市 273500

摘要:新时期内,国家和社会对石油企业提出了新的标准和要求,不仅要提升石油生产的质量和效率,同时还要进一步提升石油生产工艺的安全性、节能性和环保性,以更好地符合时代发展的步伐和国家发展战略的要求。本文围绕石油焦煅烧工艺及节能减排的相关议题进行了探讨,分析了石油焦煅烧工艺的发展现状,比较了石油焦煅烧各项工艺技术不同,论述了如何通过改善石油焦煅烧工艺来实现工艺生产的节能减排,推动石油企业节能降耗、安全环保、提质增效发展目标的加快实现。

关键词:石油生产、石油焦煅烧、节能减排

1引言

石油焦是石油冶炼过程中的一种副产物。由于石油焦的热量值较高,而且所含的灰分少,因此可被用作工业生产燃料或原料,在钢铁行业、电力行业等能源行业和工业制造行业中所应用。由于石油焦含有硫、碳以及重金属物质,因此本身对环境有着显在或潜在的危害,因而随着过国家和社会对环保重视力度的加强,石油焦生产和使用也受到了更加严格的控制。如2015年,我国在大气污染防治法中明确提出关于不符合品质标准的石油焦严谨进口、销售以及燃用的规定。2016年国家相关部门发布了限制石油焦为燃料的火电厂规划建设的通知。这些政策文件都给石油焦行业带来影响,提醒和规范石油焦行业加快工艺升级,以安全环保的生产工艺来迎接市场的挑战。

2石油焦煅烧工艺现状分析

在炭素生产过程前,需要对石油焦进行高温煅烧处理,通过高温环境来去除石油焦中的水分以及各种挥发性物质,提升石油焦的综合性能。由于市场中的石油焦品质参差不齐,其中含有的硫元素以及各种重金属物质含量在实际生产过程中也会有较大的波动性,因而对于石油焦煅烧的质量控制难度较大。同时在石油焦煅烧过程中会产生并挥发出多种污染环境的物质,因而石油焦煅烧工艺的环保指标控制也面临较大的难度。在石油焦煅烧行业传统的工艺技术中,如罐式煅烧炉或回转窑煅烧工艺中,由于煅烧的温度较低,因此无法高效地去除石油焦中的硫元素以及多种重金属元素,想要更好地去除就面临提高煅烧温度,增加能耗的问题。此外,由于在石油焦煅烧过程中产生并挥发出的含硫物质和重金属物质不能回收利用,因此资源的转化和利用率很低。在新形势下,石油焦煅烧从业人员还需要尽快正视上述问题,积极探索出更科学高效的工艺技术,以满足行业发展和国家政策的要求。

3石油焦煅烧工艺技术比较

石油焦煅烧工艺可采用多种方法,如罐式煅烧炉技术、回转窑技术、电热煅烧炉技术等。其中罐式煅烧炉技术是传统的煅烧方法,应用最为普遍,由于物料在炉内缓慢升温,因此可以较好地保障煅烧质量。但是该方法对于温度的控制以及物料的投入或排放量控制技术难度较高,一旦控制不好很容易造成煅烧质量的波动。回转窑技术的生产能力大,使用寿命长,但其不足之处在于物理氧化过程中会造成烧损,同时设备的维修成本较高。电热煅烧炉自动化程度高,因此人工劳动量少,能够是实现较高的煅烧温度。但是生产容量较小,而且对电流电源的稳定性要求高。

4加强节能减排的煅烧工艺革新举措探究

结合本单位的实际工艺现状,技术人员从以下方面入手进一步提升了能量的利用率,实现了较好的节能减排效果。

(一)回转窑热量的循环利用

回转窑中的高温烟气带有很多的热量,这部分热量如果没有被利用就造成很大的能耗浪费,因此技术人员针对这部分烟气进行了节能工艺改进,回转窑的高温烟气一部分用于给锅炉提供热量,另一部分热能用于给导热油炉提供热能在回转窑沉灰室后与余热锅炉并接设一高温烟气加热的导热油炉。从沉灰室后高温烟气管道系统中引出一定数量的管道支管用于给导热油加热炉提供热量,热量的控制可以通过在导热油炉前安装阀门或者利用引风机的转速调节来实现。烟气经过导热油加热炉之后进入到旋风除尘器中净化,达标后排放。通过工艺改造不仅使高温烟气的热能被高效利用,同时还进一步减少了重油燃料的用量,大大降低了企业的生产成本。

(二)提升烟气脱硫技术

结合单位的实际现状技术人员采用了半干式氨法脱硫工艺。脱硫净化系统包括脱硫塔本体、氨水罐、氨水泵、管道输送装置、烟道脱硫剂加热装置、蒸气加热装置、热水池、热水泵、管道冲洗装置、自动化控制仪表和电气设备装置。本工艺系统中,烟气流量在经过控制后进入到蒸发室中,确保脱硫塔的效率达到95%,脱硫剂在烟道加热器中被加热到85℃~92℃进入蒸发床进行脱硫反应。为了提高烟气脱硫效果,利用脱硫环来提升对硫氧化物的吸收能力,脱硫环中含有的活性炭以及强碱性和强氧化性物质能够有效吸附烟气在混合区中没有反应完全的硫氧化物,确保了脱硫效果。通过烟气脱硫工艺设计不仅满足了脱硫效果,同时也尽可能减少了烟道长度,不仅节省了空间而且合理控制了投入成本。

(三)煅烧工艺的配合

通过采用多种煅烧工艺技术相结合的方法来提升煅烧的质量和效率。如可将传统罐式煅烧炉和电加热高温煅烧工艺有机结合起来,在罐式煅烧炉中实现石油焦自身的挥发分燃烧,在电加热高温煅烧炉中实现1200℃以上的高温段燃烧,充分发挥出不同煅烧工艺的优势,提高煅烧效率。再经过电加热高温煅烧炉后,高温烟气同样进行热能的再利用,之后进行烟气脱硫处理,使排放气体的硫化物浓度达到排放指标。

5结语

综上所述,石油焦的煅烧生产过程中会产生多种对环境有害的物质,在新形势下,相关企业及工作人员必须借助科技的力量来优化煅烧工艺,减少能耗的浪费,控制污染物的生产和排放浓度,使石油焦煅烧行业能够早日走上节能降耗、高质高效的健康发展道路上。

参考文献

[1]罐式炉内石油焦煅烧过程的二维传热传质数学模型,肖劲,黄金提,张红亮,等,《中国有色金属学报》,2016(11)

[2]石油焦煅烧炉用后硅砖分析及其损毁机制初探,任博,桑绍柏,徐义彪,林正杰,李建涛,等,《耐火材料》,2016(02)

[3]石油焦煅烧程度对铝用炭阳极显微结构及电解消耗的影响,《工程科学学报》,2016(04)

[4]中国竖罐式炉煅烧石油焦技术分析与研讨,王平甫,罗英涛,宫振,等,《炭素技术》,2009,28(4)

[5]浅谈焦炉生产煅烧石油焦的优势,万红根,张才生,孙嘉林,《江苏冶金》,2008(2)

论文作者:段恒斌 周凯

论文发表刊物:《科技新时代》2018年11期

论文发表时间:2019/1/14

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