石油焦生产工艺及设备PPT课件

• b. 硫分
• 硫是影响石油焦质量的杂质之一，石油焦的含硫量取决于 渣油的含硫量，渣油中的硫分有30％～40％残留在石油焦 中，如果含硫量较高的渣油事先加氢脱硫，减少渣油中的 含硫量，由此得到的石油焦含硫量相应降低。石油焦中的 硫可分为硫的有机化合物(硫醚、硫醇、磺酸等)和硫的无 机化合物(硫化铁、硫酸盐)两类。一般煅烧到1300℃左右 脱硫效果不大，只有将煅烧温度提高到1450℃左右才能有 较明显的脱硫效果，一部分硫化物需在石墨化的高温下才 能排出。对生产铝电解用阳极材料及生产石墨制品而言， 硫是一种有害元素，含硫量较大的石油焦生产的石墨电极 在石墨化过程中产生“气胀”现象，容易导致产品裂纹。 含硫较高的石墨电极炼钢时，吨钢电极消耗量有所增加， 中国多数产地的石油焦硫分较低，只有使用国内高硫原油 或进口高硫原油的炼油厂生产的石油焦硫分较高。
石油焦简介
目录
• 1. 石油焦简介
• 1.1 石油焦简介 • 1.2 石油焦制备工艺 • 1.3 石油焦特性 • 1.4 石油焦分类 • 1.5.1 电解铝原理简介 • 2.2 石油焦制电解阳极 • 2.3 石油焦其他用途
• 3. 熟焦加工工艺及设备
• 3.1 加工工艺
• 延迟焦化的原料主要有减压渣油(直馏渣油)、二次加工渣 油(如热裂化渣油、催化裂化渣油、轻油裂解渣油、石油 沥青)，有时直接使用原油。石油焦的质量首先与原油或
渣油的成分及特性有关，各种原油的性质不同，所以经过
蒸馏加工后得到的渣油性质也不一样，就是同一种原油经
过不同的加工装置后，渣油的性质也有很大差异。中国延 迟焦化原料多数为减压渣油，其密度都小于1，结焦值不
• c. 挥发分
• 把石油焦隔绝空气加热到一定温度，其中有机质和一部分 矿物就会分解成气体或液体逸出，再减去石油焦中的水分 ，就是挥发分。石油焦挥发分的大小表明其焦化温度的高 低，釜式焦的焦化温度较高、可达700℃左右，因此釜式 焦的挥发分较低(3％～7％)，而延迟焦化石油焦的焦化温 度只有500℃左右，所以挥发分高达8％～15％，延迟焦化 生产的石油焦其挥发分不仅取决于焦化温度，还和渣油通 人焦化塔的装填时间及向焦炭层吹入蒸汽的条件有关，同 一塔卸出的焦炭挥发分也差别很大，如位于塔底的焦炭结 构较致密，体积密度大，挥发分较低，而塔顶部的焦炭结 构疏松，挥发分要高得多。石油焦挥发分的多少对炭素制 品质量并无多大影响，但对煅烧作业有影响，高挥发分的 石油焦使用一般结构的回转窑或罐式炉煅烧都有困难，需 对煅烧设备进行必要改造，才能适应煅烧高挥发分石油焦 的需要。
大，由于减压渣油中胶质及沥青质含量高，而芳烃的含量 少，焦化时大多生成蜂窝状或海绵状结构(也有少量的低 级针状焦生成)，因此这种石油焦的石墨化后电阻率较高
及热膨胀系数较大。一般延迟焦化工艺生产的延迟焦挥发 分含量高达10％～15％、粉焦多，而且焦炭的机械强度较 低。
1.3石油焦特性
• 表征石油焦物理化学性质的指标有灰分、硫分、挥发分、 真密度、孔隙率、电阻率、热膨胀系数和机械性能等。
• a. 灰分
• 灰分是指一种物质中的固体无机物的含量。石油焦灰分中 主要元素为铁、硅、钙、铝、钠、镁，还有少量的钒、钛 、铬等。生产电解铝用的阳极材料和电解氯化钠溶液的石 墨阳极时应限制石油焦中钒的含量。影响石油焦灰分大小 的因素首先是原油的含盐量和脱盐程度，原油中的盐分经 过蒸馏或裂解加工后大部分富集在渣油里，一小部分沉积 在炉管、容器、设备里，而渣油中的盐分大部分残留在焦 炭中。石油焦的灰分还受冷却水及卸焦用高压水含盐量的 影响，特别是多次重复利用的冷却水和卸焦用高压水一般 含盐分比较高。生产出来的石油焦如堆放在露天，地面上 的泥沙或刮风带来的泥沙也会增加石油焦的灰分，生产石 墨制品的石油焦灰分一般应小于0.5％，生产高纯石墨所用 的石油焦灰分不应大于0.15％。
• d. 真实密度
• 指材料在绝对密实状态下的体积内固体物质的实际体积， 不包括内部空隙。石油焦在1300℃煅烧后的真密度的大小 是衡量石油焦质量的主要项目，一般来讲，煅烧后真密度 越高，说明这种焦容易石墨化，而且石墨化后电阻率较低 、热膨胀系数较小，石油焦的体积密度表示焦炭结构的致 密程度，并且与机械强度成正比。真实密度除与焦炭的体 积密度有关外，还和焦炭的颗粒度有关。
1.2石油焦制备工艺
• 国内外生产石油焦的焦化工艺早期为釜式焦化或平炉焦化 ，目前大量使用的是延迟焦化，此外少数炼油厂采用流化 焦化、接触焦化等焦化工艺，石油焦的性质首先与原料有 关，也和焦化工艺有关。
• 以下主要对延迟焦化做介绍
• 延迟焦化
• 渣油以很高的流速通过加热炉的炉管，将渣油加热到 500℃左右，立即进入一座数十米高的焦化塔，渣油在焦 化塔内靠自身带入的热量进行焦化反应，从塔顶排出大量 的汽一液产品，残留下焦炭，焦炭的数量占入塔渣油量的 10％～20％。延迟焦化装置一般是一台加热炉配备两座焦 化塔，加热到指定温度的渣油进入两座焦化塔中的一座， 当焦炭在焦化塔内生成和积累到一定高度，即将热渣油切 换到另一座焦化塔中。对于焦化塔外的汽一液产品回收分 馏系统而言，是连续生产的，对于两座焦化塔而言，只有 一座处于焦化生产状态，另一座则处于出焦或准备状态。 渣油在焦化塔内的焦化时间约需24h，视渣油性质及循环 比的大小，每塔处理量有所区别，用水力除焦设备(压力 高于10MPa的高压水)切割及卸出塔内生成的焦炭。
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3.1.1工艺原理简介
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3.1.2罐式煅烧炉工艺
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3.1.3回转窑工艺
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3.1.4电煅烧炉工艺
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3.2 主要设备及辅机
• 3.3 主要设备厂家
• 3.4 主要设备运输方案
• 4. 石油焦市场
• 4.1 石油焦市场简介
• 4.2 国内主要生产厂家及行情
1.1 石油焦简介
• 石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂 转化而成的产品。本质是一种部分石墨化的炭素形态。从 外观上看，为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒 ），有金属光泽，颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为 碳，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素，不能熔融。广 泛用于冶金、化工等工业作为电极或生产化工产品的原料 。