石油焦技术参数

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高硫石油焦深度脱硫技术研究

作者：宋宁宁

来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第07期

摘 要：近年来，随着我国从中东地区进口原油量的不断增加，硫含量相对较高的原油经焦化工艺得到包括留含硫化合物的石油焦制品。高硫石油焦最终以硫化物的形式排出，对环境造成一定的影响。本文阐述了几种石油焦脱硫技术，并分析了脱硫技术应用优势及局限性，以期探索石油焦脱硫经济性工艺技术。

关键词：石油焦;脱硫;焦化;加工工艺

石油焦是石油炼化的衍生物，由重质渣油经热解和缩聚反应生成固体碳材料，常见的石油焦生产工艺包括延迟焦化、硫化焦化、接触焦化等。石油焦具有高碳、低挥发、低灰分和高热值等特点，广泛应用于冶金、化工、电力等领域，在我国国民生产中占有重要地位。石油焦质量主要由灰分、挥发分、硫分和煅后真密度等因素组成，并以此作为石油焦等级评价和经济价值的评价标准。其中，硫分作为石油焦质量优劣评价的关键指标，当石油焦含硫量较高时，将对下游生产、工艺加工造成严重影响。因此，有必要深入研究高硫石油焦深度脱硫技术，提高石油炼化生产的经济效益和社会效益。

1 石油焦脱硫方法概况

按燃烧阶段来区分，可将石油焦脱硫方法分为燃前脱硫、燃中脱硫和燃后脱硫三种类别。就技术应用情况来看，燃后烟气脱硫技术是各大炼厂应用最为广泛、最成熟的脱硫方式。然而，由于燃后石油焦并不适用铝电解等工艺生产，限制了石油焦的应用。相对而言，燃前脱硫技术不仅能够有效降低石油焦中的硫分含量，而且还能够提高石油焦的适用范围，因此，研究燃前脱硫技术具有重要的研究价值。

2 高硫石油焦脱硫方法

在石油焦中，硫分主要以硫醇、硫脒和噻吩类有机硫形式存在，噻吩类有机硫占硫分含量的90%左右，因此，石油焦脱硫主要是脱除此类形式的硫分、根据脱硫技术的不同，可将燃前脱硫技术分为高温煅烧脱硫、湿化学氧化脱硫、碱金属化合物脱硫、溶剂萃取脱硫等。

石油焦的用途

根据硫含量的不同，石油焦可分为高硫焦（硫含量3%以上）和低硫焦（硫含量3%以下）。低硫焦可作为供铝厂使用的阳极糊和预焙阳极以及供钢铁厂使用的石墨电极。其中高品质的低硫焦（硫含量小于0.5%）可用于生产石墨电极和增炭剂。一般品质的低硫焦（硫含量小于1.5%）常用于生产预焙阳极。而低品质（低硫）石油焦主要用于冶炼工业硅和生产阳极糊。高硫焦则一般用作水泥厂和发电厂的燃料。

石油焦可以用于不同工业，用于电厂、水泥厂和玻璃厂等作燃料的石油焦，需要高的热值及良好的研磨性；用于铝厂和钢铁厂或碳素厂作为原料的石油焦，无论是作为阳极糊和人造石墨电极的原料或是作为生产碳化物的原料均需要控制其含硫量和挥发分，对于制作电极原料的石油焦还应对金属含量加以控制。

1 石油焦用作电厂CFB锅炉的燃料

配套建设一批以石油焦为原料的CFB锅炉，为炼厂提供低成本的蒸汽、电、氢气。这是一举三得的事，既消化了价格低廉的高硫石油焦，又满足了企业新增项目的用汽、用电需求，还可以替代部分现有烧油锅炉，节约出宝贵的重油资源。

另外，工业硅生产也用高硫焦。

2 石油焦用作冶炼厂阳极糊和石墨电极的原料

含硫量低的石油焦，可以用于冶炼厂制作电极的原料。碳素厂使用石油焦，生产供铝厂使用的阳极糊，生产供钢铁厂使用的石墨电极。

石油焦的硫含量影响到焦的使用和用焦制成炭素制品的质量。特别在制造石墨电极中硫含量是一项较为重要的指标，硫含量过高会直接影响到石墨电极的质量，也会影响到炼钢的质量。在500℃以上的高温下，石墨电极内的硫会被分解出来，过多的硫使电极晶体膨胀，致使电极收缩并产生裂纹,严重的可使电极报废。在生产石墨电极中，石油焦的硫含量会影响电耗量，用含硫为1.0％的石油焦生产电极时所用耗电量要比用含硫为0.5％的石油焦每吨多耗电9％左右。石油焦在作为阳极糊的原料时，其含硫量对耗电量也有明显的影响。

石油焦质量标准

一、外观质量，石油焦的外观质量是其质量标准中的重要指标之一。一般来说，石油焦应该呈现出块状或颗粒状，表面应该光滑、无裂纹、无凹凸不平的现象。此外，石油焦的颜色应该均匀，不应有明显的色差。外观质量的好坏直接影响到石油焦的使用效果，因此在质量标准中对外观质量有着严格的要求。

二、化学成分，石油焦的化学成分是其质量标准中的关键指标之一。石油焦主要由碳、氢、氧、硫等元素组成，其中碳的含量应该高于98%，硫的含量应该低于1%。此外，石油焦中还应该含有一定的挥发分和灰分，但是这两者的含量也有严格的要求。化学成分的合理比例对于石油焦的燃烧性能和化工加工性能有着重要的影响。

三、物理性能，石油焦的物理性能也是其质量标准中的重要指标之一。物理性能包括真密度、堆积密度、电阻率等参数。石油焦的真密度和堆积密度应该适中，既要保证石油焦的密实性，又要保证其透气性。电阻率是衡量石油焦导电性能的重要指标，对于石油焦的冶金和电力应用有着重要的影响。

四、热性能，石油焦的热性能是其质量标准中的重要指标之一。热性能包括燃烧性能、热值等参数。石油焦的燃烧性能应该稳定，燃烧后的灰渣应该少，热值应该高。这些参数直接关系到石油焦的能源利用效率和环保性能。

总的来说，石油焦质量标准是保证石油焦质量稳定、可靠的重要手段，各国都应该严格执行石油焦质量标准，提高石油焦的质量，推动石油焦产业的健康发展。

石油焦检测国家标准

石油焦是一种重要的能源和原料，广泛应用于冶金、化工、电力等领域。为了确保石油焦的质量和安全性，国家对石油焦的检测标准进行了严格规定，以保障生产和使用的安全和可靠性。

首先，石油焦的外观检测是国家标准的重要内容之一。外观检测主要包括颗粒形状、颜色、表面光泽等指标。颗粒形状应该均匀规整，无明显裂纹和破碎；颜色应该均匀一致，无明显的色差；表面光泽应该明亮光滑，无明显的破损和氧化现象。这些外观指标的检测可以直观地反映石油焦的质量和生产工艺是否符合标准要求。

其次，石油焦的化学成分检测也是国家标准的重要内容之一。化学成分检测主要包括固定碳、挥发分、灰分、硫分等指标。固定碳是石油焦的主要成分，其含量直接影响石油焦的燃烧性能和热值；挥发分是石油焦在高温下挥发的物质，其含量反映了石油焦的稳定性和燃烧过程中的气体排放量；灰分是石油焦中的无机杂质，其含量直接影响石油焦的燃烧残渣和热损失；硫分是石油焦中的有害元素，其含量对环境和健康造成潜在危害。因此，化学成分检测是保证石油焦质量和安全的重要手段。

此外，石油焦的物理性能检测也是国家标准的重要内容之一。物理性能检测主要包括真密度、堆积密度、电阻率等指标。真密度是石油焦的基本物理性质，其值直接关系到石油焦的质量和用途；堆积密度是石油焦在储存和运输过程中的重要参数，其值直接关系到石油焦的包装和装载；电阻率是石油焦导电性能的指标，其值直接关系到石油焦在铝电解槽中的使用效果和安全性。因此，物理性能检测是保证石油焦质量和安全的重要手段。

综上所述，石油焦检测国家标准是保证石油焦质量和安全的重要保障，其内容涵盖了外观检测、化学成分检测和物理性能检测等多个方面。只有严格执行国家标准，才能确保石油焦的质量和安全，为各行业的生产和使用提供可靠的保障。希望各相关单位和企业能够重视石油焦检测国家标准，加强质量管理，提高产品质量，共同推动行业的健康发展。