煅烧石油焦工艺流程

1 一、石油焦

（一）石油焦

1、定义

石油焦（PETroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦炭为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，焦炭的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。 石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）这些指标决定焦炭的化学性质。

2、性质

石油焦是黑色或暗灰色坚硬固体石油产品，带有金属光泽，呈多孔性，是由微小石墨结晶形成粒状、柱状或针状构成的炭体物。 石油焦的主要用途是电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳素行业生产增炭剂、石墨电极、冶炼工业硅以及燃料等。石油焦组分是碳氢化合物，含碳90－97%，含氢1.5－8%，还含有氮、氯、硫及重金属化合物。

石油焦是延迟焦化装置的原料油在高温下裂解生产轻质油品时的副产物。石油焦的产量约为原料油的25-30%。其低位发热量约为煤的1.5-2倍，灰分含量不大于0.5%，挥发分约为11%左右，品质接近于无烟煤

3、性状

石油焦的形态随制程、操作条件及进料性质的不同而有所差异。从石油焦工场所生产的石油焦均称为生焦（green cokes），含一些未碳化的碳烃化合物的挥发份，生焦就可当做燃料级的石油焦，如果要做炼铝的阳极或炼钢用的电极，则需再经高温煅烧，使其完成碳化，降低挥发份至最少程度。大部份石油焦工场所生产的焦外观为黑褐色多孔固体不规则块状，此种焦又称为海绵焦（sponge coke）。第二种品质较佳的石油焦叫做针状焦（needle coke）与海绵焦比，由于其具较低的电阻及热膨胀系数，因此更适合做电极。有时另一种坚硬石油焦亦会产生，称之为球状焦（shot coke）。这种焦形如弹丸，表面积少，不易焦化，故用途不多。

（二）石油焦加工工艺

煅后焦的生产工艺

煅后焦是一种重要的工业原料，广泛应用于冶金、化工、轻工等领域。煅后焦的生产工艺主要包括原料选用、煅烧工艺、设备选型等几个方面。下面我将详细介绍煅后焦的生产工艺。

首先是原料选用。煅后焦的主要原料是石油焦和煤焦，其中石油焦是以石油煤焦油经过加热裂化后得到的一种固体碳质材料，煤焦是指将煤在高温下经过脱水干馏而得到的煤焦炭。选用合适的原料是生产煅后焦的第一步，原料的质量直接影响到煅后焦的成品质量。通常来说，选择石油焦和煤焦的比例需要根据具体生产工艺和成品要求来确定。

其次是煅烧工艺。煅后焦的生产过程主要包括混配、成型、煅烧、冷却等环节。混配阶段主要是将选用的石油焦和煤焦按照一定比例混合，以保证最终产品的成分和性能。成型阶段则是将混合好的原料通过成型设备成型成颗粒状，便于后续的煅烧处理。煅烧阶段是生产煅后焦的核心工艺，通常在高温下对成型好的原料进行煅烧处理，以达到去除杂质、提高焦炭结晶度等目的。同时，对于不同的产品要求，煅烧工艺中的煅烧温度、时间、气氛等参数也有所不同。

再次是设备选型。生产煅后焦的设备主要包括煅烧炉、冷却设备、输送设备等。煅烧炉是生产过程中最为重要的设备之一，它直接影响到煅烧工艺和产品质量。通常采用的煅烧炉有间接加热炉、直接加热炉等，不同类型的煅烧炉对能源消耗、煅烧效率等指标有所不同。除此之外，冷却设备和输送设备也是煅后焦生产中必不可少的设备，它们能保证产品的冷却和顺利输送。

总的来说，煅后焦的生产工艺是一项复杂的过程，需要考虑原料选用、煅烧工艺、设备选型等多个方面的因素。同时，随着工业技术的不断发展，煅后焦生产工艺也在不断创新和改进，以适应不同工业领域对煅后焦产品的需求。希望我所介绍的生产工艺能对相关领域的人士有所帮助。

煅烧石油焦工艺流程

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石油焦煅烧工艺流程。

1. 石油焦破碎。 将石油焦从焦炉中取出后，进行破碎，以获得合适粒度。

79Machining and Application机械加工与应用煅烧工艺及设备比选朱东旭，曾 勇，史博川，王尚元（东北大学设计研究院（有限公司），辽宁 沈阳110013）摘 要：煅烧目的是排除生焦中的挥发份和水份等，使生焦体积收缩、导电率提高、强度增加，保证煅后焦质量是保证阳极质量的重要前提。目前，国际上就大型煅烧企业来说主要采用罐式煅烧炉和回转窑两种煅烧设备，本文针对这两种炉型进行分析对比以及罐式煅烧炉技术的横向对比分析，10层罐式炉从投资、产品质量、产能等方面优于其它炉型。关键词：煅烧；设备；罐式煅烧炉；回转窑中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）01-0079-2

收稿日期：2021-01作者简介：朱东旭（1986-），男，辽宁朝阳人，本科，中级工程师，研究方向：炭素工程设计及研究。1 概述煅烧是预焙阳极生产的第一道热处理工序，煅烧目的是生焦在1200～1300℃温度下，排除挥发份和水份等，生石油焦体积收缩、导电率提高、强度增加，保证煅后石油焦质量是保证阳极质量的重要前提。在煅烧过程中，伴随挥发分的排出，高分子芳香族碳氢化合物发生复杂的分解与缩聚反应，分子结构不断变化，原料本身体积逐渐收缩，从而提高了原料的密度和机械强度。随着煅烧温度的提高，石油焦所含杂质逐渐排除，降低了原料的化学活性。同时，在煅烧过程中，原料热解逸出的碳氢化合物在原料颗粒表面和孔壁沉积一层致密有光泽的热解炭膜，其化学性能稳定，从而提高了煅后料的抗氧化性能。石油焦在煅烧过程中导电性能的提高也是挥发分逸出和分子结构重排的综合结果。在煅烧过程中，碳原子排列有序，晶格收缩，导电性增强，即电阻率降低。当前、国内外用于炭素材料煅烧的炉型主要有回转窑、罐式煅烧炉、回转床煅烧炉、电煅烧炉等。回转床罐式炉是20实际70年代才出现的新炉型。目前使用较少，没有在行业内得到广泛应用。另外，设备需要引进，造价高。电煅烧炉由于产能小，生产成本高，一般只用于产能小或生产高质量炭块时才选用。目前，国际上就大型石油焦煅烧企业来说主要采用罐式煅烧炉和回转窑两种煅烧设备，现就该两种炉型进行论述。2 炉型对比2.1 罐式煅烧炉罐式煅烧炉为在固定的料罐中实现对生石油焦的间接加热，使之完成煅烧过程的加热设备。煅烧时原料由炉顶加入罐内，在由上而下的移动过程中，逐渐被位于料罐两侧的火道加热。其燃料为原料逸出的挥发分。燃料在火道中燃烧产生的热量是通过火道壁间接传给原料的。生石油焦在经过煅烧带1250～1350℃的高温下进行煅烧，完成一系列的物理化学变化后，从料罐底部进入冷却水套迅速冷却后，经排料机构连续排出炉外。工艺流程图如下