石油焦的理化性質(zhì)

1、石油焦的理化性質(zhì)石油焦是渣油延遲焦化的副產(chǎn)物，而高溫氣化則是實現(xiàn)其高效、活潔利用的 有效方法。然而，石油焦的氣化活性很低，這制約了石油焦用做大規(guī)模高效氣化原 料的可行性。因此，研究石油焦的理化性質(zhì)及其氣化反應(yīng)特性以尋找制約其氣化 活性的關(guān)鍵因素顯的尤為重要。催化氣化技術(shù)可有效改善石油焦的氣化反應(yīng)活性 以實現(xiàn)其高效利用，而建立一個準確、普適性的催化氣化反應(yīng)動力學(xué)模型對于解 決石油焦催化氣化的現(xiàn)實性問題，如氣化爐的設(shè)計和優(yōu)化，具有極其重要的意義。 本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：在熱解溫度為350-500C范圍內(nèi)，以減壓渣油、煤瀝宵和生物質(zhì)瀝宵為原料分別制備了三類液相炭化焦，并對三類液相炭化焦的 理

2、化性質(zhì)和氣化反應(yīng)特性進行了研究，在此基礎(chǔ)上進一步考察了三類液相炭化焦 在高溫燧燒過程中理化性質(zhì)和氣化反應(yīng)特性的演變規(guī)律。結(jié)果表明：液相炭化焦中可溶有機質(zhì)的含量高達14.1266.69%，經(jīng)CS2處理后，液相炭化焦碳微晶結(jié) 構(gòu)的變化很小，而BET比表面積和孔體積均大幅增加，從而導(dǎo)致其氣化反應(yīng)活性 的大幅提高；液相炭化焦中存在的大量小分子有機物質(zhì)是制約其氣化反應(yīng)活性 的一個重要因素；三種液相炭化焦經(jīng)高溫燧燒后的碳微晶結(jié)構(gòu)的有序化程度存 在如下關(guān)系，即煤瀝宵焦石油焦生物質(zhì)瀝宵焦，而三者的氣化反應(yīng)活性則完全相 反。以五種煤氣化灰渣為研究對象，對其物相組成、表面形態(tài)和粒度分布等理化 性質(zhì)進行了分析表征，

3、并考察了不同煤氣化灰渣對石油焦/CO2和石油焦/水蒸氣 氣化反應(yīng)特性的影響。結(jié)果表明：煤氣化灰渣的組成極不均勻，不同粒度氣化灰渣的化學(xué)組成有很大的差異，可通過簡單的篩分過程初步實現(xiàn)氣化灰渣的分級 利用；氣化灰渣殘?zhí)考捌湓旱目焖贌峤饨沟奶冀Y(jié)構(gòu)有序化程度存在如下關(guān)系 即DSHHZDSHFHSF-RP1400，而氣化灰渣殘?zhí)康臍饣磻?yīng)活性則要優(yōu)于其原煤 的快速熱解焦；不同氣化灰渣對石油焦/CO2氣化反應(yīng)促進作用的大小順序為： SHF牛SHHZGTHZBGTHZALNH乙氣化灰渣對氣化反應(yīng)促進作用的大小與氣 化灰渣中Fe2O3+CaO和Fe2O3+CaO+Na2O+K2。含量近似成線性關(guān)系。在氣化溫

4、度為8001000C范圍內(nèi)，分別考察了氣化溫度、原煤摻入量以及煤種對不同 煤階原煤與石油焦共氣化反應(yīng)特性的影響。結(jié)果表明：隨著神府煤摻入量的增加,神府煤/石油焦共氣化的氣體產(chǎn)物中H2產(chǎn)率以及氣體產(chǎn)物的總產(chǎn)率均逐漸增加，氣體產(chǎn)物中H2的含量逐漸從石油焦單獨氣化時的 51.88%增加至共氣化時的 62.05%;不同煤階原煤與石油焦的共其氣化反應(yīng)速率存在如下關(guān)系：即 XLTSFGP;三種原煤/石油焦共氣化過程中水煤氣變換反應(yīng)均未達到平衡狀態(tài)，但水煤氣變換反應(yīng)的發(fā)生程度存在如下關(guān)系：即XLTSFGP;原煤/石油焦共氣化,尤其是褐煤/石油焦共氣化技術(shù)，可實現(xiàn)石油焦和褐煤資源的高效、活潔利用，是一條可行、

5、具有推廣前景的技術(shù)。對石油焦在水蒸氣/CO2混合氣余下的非催化和 催化氣化反應(yīng)特性進行了研究，主要考察了氣化劑組成、氣化溫度等參數(shù)對石油 焦在水蒸氣/CO2混合氣余下的氣化反應(yīng)活性、氣體產(chǎn)物中H2+CO的總產(chǎn)率以及 H2/CO比值的影響。結(jié)果表明：催化氣化條件下單位質(zhì)量的碳完全氣化所產(chǎn) 生的氣體產(chǎn)物中H2+C。總產(chǎn)率以及H2/C。比值均大非催化氣化；石油焦在水 蒸氣/CO2混合氣余下催化氣化一步法定向調(diào)控氣體產(chǎn)物中H2/CO比值以生產(chǎn)費托合成反應(yīng)的原料氣經(jīng)初步試驗表明是可行的。考察了單種金屆鹽、復(fù)合金屆鹽以及可棄催化劑作用下石油焦/CO2的氣化反應(yīng)特性，并提出了一個普適性的催 化氣化反應(yīng)動力學(xué)

6、模型。結(jié)果表明：本文所提出的修正隨機孔模型不僅能很好 地解釋單種金屆鹽的催化氣化行為，而且能很好地解釋復(fù)合金屆鹽、甚至可棄催 化劑的催化氣化反應(yīng)行為，是一個普適性的催化氣化反應(yīng)動力學(xué)模型；所提出 的催化氣化反應(yīng)動力學(xué)模型中的模型參數(shù)a和6值的大小可在一定烈度上表征催化劑的催化能力，具有一定的物理意義。L1石油煉粉的理化特性為丁使廢氣就含址達到國家環(huán)保要求.康力公 司選用的石油焦為低含破鼠的1B級產(chǎn)品，經(jīng)研磨后 的成品石油焦粉理化特性如下；&度；<0.090 （ 17。目）100%; <0.075 mm <2（）0目）大于9盛 含琉量 t 0.5% - 0,8% 含水W

7、3呢 密度：O.52-O.56g/cmJ 捧發(fā)粉，8% 14% 灰分；0J8% 固定碳f 7.1% 熱值500 kJ/標左右1石油焦粉在浮法堵客上使用的理途基礎(chǔ) 石油焦髭一種多孔結(jié)構(gòu)、非段性碳色化合物，是煉油廠延遲焦化的產(chǎn)物，是石油家康的最末端產(chǎn) &.石油焦粉是有袖焦在綬脫水、破碎、除帙后， 輕球磨機超繃研磨.達到特定粒度級配的物末狀固 體，具有良好的流動性.通過氣力輸送、霧化后. 進入客中可穩(wěn)定燃燒，石油焦理化性質(zhì)及用途介紹石油焦石油焦(PETroleumcoke)是原油經(jīng)蒸儲將輕重質(zhì)油分離后，重質(zhì)油再經(jīng)熱裂的 過程，轉(zhuǎn)化而成的產(chǎn)品，從外觀上看，焦炭為形狀不規(guī)則,大小不一的黑色塊狀

8、(或顆粒)， 有金屬光澤，焦炭的顆粒具多孔隙結(jié)構(gòu)，主要的元素組成為碳，占有 80wt%(WT是Weight 的英文縮寫就是重量百分含量的意思.5WT%相當于50000PPM(PPM是以百萬計含量.)以上，其余的為氫、氧、氮、硫和金屬元素。石油焦具有其特有的物理、化學(xué)性質(zhì)及機械性質(zhì)，本身是發(fā)熱部份的不揮發(fā)性碳，揮發(fā)物和礦物雜質(zhì)(硫、金屬化合物、水、灰等)這些指標 決定焦炭的化學(xué)性質(zhì)。性狀石油焦的形態(tài)隨制程、操作條件及進料性質(zhì)的不同而有所差異。從石油焦工場所生產(chǎn) 的石油焦均稱為生焦(greencokes),含一些未碳化的碳燒化合物的揮發(fā)份，生焦就可當做 燃料級的石油焦，如果要做煉 翅的陽極或煉鋼用

9、的電極， 則需再經(jīng)高溫燧燒，使其完成碳化， 降低揮發(fā)份至最少程度。大部份石油焦工場所生產(chǎn)的焦外觀為黑褐色多孔固體不規(guī)則塊狀， 此種焦又稱為海綿焦(spongecoke)。第二種品質(zhì)較佳的石油焦叫做針狀焦(needlecoke)與海綿焦比，由于其具較低的電阻及熱膨脹系數(shù)，因此更適合做電極。有時另一種堅硬石油焦亦會產(chǎn)生，稱之為球狀焦(shotcoke)。這種焦形如彈丸，表面積少，不易焦化，故用途 不多。加工工藝石油焦是以原油經(jīng)蒸儲后的重油或其它重油為原料，以高流速通過 500C ±1 C加熱爐的爐管,使裂解和縮合反應(yīng)在焦炭塔內(nèi)進行，再經(jīng)生焦到一定時間冷焦、除焦生產(chǎn)出石油焦。用途主要用于制

10、取炭素制品，如石墨電極、陽極弧，提供煉鋼、有色金屬、煉鋁之用；制 取炭化硅制品，如各種砂輪、砂皮、砂紙等；制取商品電石供制作合成纖維、乙快等產(chǎn)品； 也可做為燃料，但做燃料用時需用分級式?jīng)_擊磨來進行超微粉碎，通過 JZC-1250設(shè)備制成 焦粉后才能進行燃燒，目前用焦粉做燃料的主要是些玻璃廠、水煤漿廠等。分類按照不同的形態(tài)分為四種 :(1)針狀焦：具有明顯的針狀結(jié)構(gòu)和纖維紋理，主要作用煉鋼中的高功率和超高功率石墨電極.(2)海綿焦：含硫高，含水率高，表面粗糙，價格高,(3)彈丸焦或球狀焦:形狀呈圓球形，直徑0.630mm,因表面光滑所以含水率較低,一般是由高硫高瀝青質(zhì)渣油生產(chǎn),只能用于發(fā)電，水泥等工業(yè)燃料.(4)粉焦：徑流態(tài)化焦化工藝生產(chǎn)，其顆粒在(直徑0.10.4 mm)揮發(fā)份高熱膨脹系數(shù)高，不能直接用于電極制備和碳素行業(yè)質(zhì)量標準石油焦質(zhì)量標準元素一級品 1A1B2A2B3A3B 硫含量不大于 0.5%0.5%0.8%1.0%1.5%2. 0%3.0% 揮發(fā)份不大于 12%12%14%14%17%18%20% 灰份不大于 0.3%0.3%0.5%0.5%0.5%0. 8%12%水份3%3%3%3%3%3%3%真密度不大于 2.08%2.13%2.13%粉焦量25%硅含量0.08% 鈕含量0.15%鐵含