焦油加工范文

焦油加工范文（精选9篇）

焦油加工 第1篇

1 煤焦油中水分和渣对焦油加工的危害

原料粗焦油含有大量的水分, 对焦油蒸馏操作非常不利, 可导致管式炉连续蒸馏系统的压力显著增高、阻力加大, 同时有导致管道或设备破裂引起火灾的危险。

焦油中所含的氨水中一部分氨以氢氧化铵的形式存在, 但绝大部分均为铵盐。这些盐类在焦油最后的脱水阶段仍然不能全部去除, 当焦油加热到220～250℃时, 就会分解成游离酸和氨, 导致管道和设备严重腐蚀, 增加设备的维修费用和生产成本;而且铵盐的存在还会使焦油馏份和水发生乳化, 对萘油馏份的脱酚操作极为不利。

焦油中的渣含量过大会直接影响焦油预处理塔中轻组分的分馏效果, 增加系统的阻力, 并加大设备和管道的磨蚀, 从而降低设备和管道的使用寿命, 增加维修成本;而且长期生产将会致使槽内残渣累积, 增加清渣的次数, 严重者会导致设备堵塞;另外渣含量的增加还会导致沥青灰分增加;严重影响系统的稳定运行和产品的质量。

2 焦油脱水脱渣的常用的两种种方式

(1) 沉降式分离法:沉降分离法系指固体微粒由于重力作用在液体介质中自然下沉, 使固体与液体分离的方法。该法适用于固体物含量高的料液的粗分离, 但分离不够完全, 通常还需配合其他的分离方法。

(2) 离心式分离法:离心分离法系指将料液置于离心机中, 离心机高速旋转, 使料液中固体与液体或两种不相混溶的液体借助大小不同的离心力而达到分离的方法。

3 我公司焦油脱水脱渣的工艺流程

(1) 初步脱水:我公司煤焦油初步脱水, 一般采用沉降式脱水法, 即煤焦油在贮槽中用蛇管加热, 使煤焦油温度维持在70～80℃, 静置36h以上, 通过沉降可使焦油与水因密度不同而分离, 澄清出来的水分离至煤焦油液面上, 溢流至氨水收集槽, 送至焦化二厂酚水处理系统进行处理。余下的焦油水份可初步脱至2%～3%.

(2) 二次脱水及脱渣:初步脱水后仍不能满足工艺要求, 我公司采用了离心法——国际上先进的超级离心机技术。该方法是通过超级离心机靠物体高速旋转时受到离心加速度, 不同比重的物体受到不同的离心力, 且二者的差异随着转速的增大而增大, 加快了沉降速度。这种方法可以使二种不同比重的液体和一种更高比重的三相混合液连续分离。重相液体通过在柱段端部的可调叶轮压力排出。轻相液体通过柱段端部的配液盘重力流出 (如下图) 。对粗焦油不但脱水而且还可以脱渣, 分离效率高达90%以上, 处理后的无水焦油含水在2%以下, 含渣在0.3%以下。脱出的渣送至煤场供焦炉炼焦用。脱出的水送至酚水槽, 再送到二厂酚水处理系统进行处理。对废物均进行了有效的处理, 又不会造成环境的污染。

(3) 精脱水:离心机来的脱水焦油通过原料焦油泵与轻油回流泵送来的轻油混合后, 经过预热后进入到降膜式换热器被导热油加热后进入脱水塔顶部。共沸油汽 (轻油和水) 从无水焦油中分离出来, 经过冷凝器和油水分离器, 重相的氨水流入氨水槽, 由泵送入后续的“中和”单元, 轻相的轻油自流到轻油槽, 送至“激冷”单元的激冷塔。脱水塔底部的无水焦油经过加热后送至“初馏”单元的初馏塔。

4 我公司焦油脱水脱渣工艺实施的效果

我公司脱水脱渣工艺效果良好, 精脱水脱渣后, 焦油含水可达0.3%-0.5%以下, 含渣在0.3%以下;沥青的灰分均在0.3%以下;工业萘产品优等品率达到95%, 改质沥青水份含量均保持在5.0%以下, 脱酚酚油及甲基萘油水份含量也均达到2.0%以下。C103脱水塔及C201初馏塔等关键设备内零件填料均无无明显腐蚀现象。在同行业中有极大的推广价值。

摘要：对焦油脱水脱渣工艺的应用方式及工艺流程进行探讨。

焦油加工 第2篇

1基本情况

1997年7月16～30日，我公司组团考察了德国的煤焦油加工、炼焦和煤气净化等技术，先后与Thyseen Still Otto公司、VFT焦油加工公司、Krupp Koppers公司和Kaiserstuhl焦化厂等8个单位进行了技术交流和现场参观。德国的VFT公司主要从事煤焦油加工，该公司由在德国境内的Castrop-Rauxel厂（焦油处理量50万t/a）、比利时的Zelzate厂（焦油处理量25万t/a）、法国的Marienau厂（焦油处理量18万t/a）和加拿大的Hamitton厂（焦油处理量24万t/a）等4个焦油加工厂组成。VFT公司下设运输、塑料和焦油加工厂等3个部门，煤焦油加工则是公司的主要部分，公司年销售收入达8亿马克，员工1400人。主要产品有煤焦油、粗苯、电极、芳烃、特种溶剂和浸渍树脂等。我们主要参观了德国境内的Castrop-Rauxel厂和比利时的Zelzate厂，现将情况分别介绍如下。2Castrop-Rauxel焦油加工厂

该厂焦油蒸馏装置的设计处理能力为65万t/a，实际处理量为48万t/a，全厂职工约1000人, 主要产品有精萘、精蒽、咔唑、菲和酚产品等。

2.1焦油加工技术

焦油蒸馏采用常减压多塔式工艺，每个主塔均配有1个副塔，塔底油的循环加热都用管式炉，各塔的回流量均可单独调节，工艺流程见图1。图1Castrop-Rauxel厂的多塔式常减压焦油蒸馏工艺流程图

如图1所示，原料焦油与脱水塔的轻油蒸汽换热后，再在加热器中用低压蒸汽预热到105℃后送入脱水塔中。脱水塔底的塔底油经管式炉循环加热到150℃后进行脱水，无水焦油先后与酚油塔顶的蒸汽和蒽油塔底的热沥青换热后，其温度可升高到250℃，进入常压操作的酚油塔中部。酚油塔由上下两段组成，下段为10m高的填料层，上段有40块泡罩塔盘组成。从酚油塔顶逸出的酚油蒸汽经冷凝后部分作酚油塔的回流，回流比为16，其余部分作酚油产品。酚油塔的侧线馏出物送入有20层塔盘的副塔顶部，副塔采出萘油。酚油塔的部分塔底油先在换热器中加热副塔的塔底油，然后送入甲基萘塔的中部，甲基萘塔的塔顶压力控制在27kPa，该塔下段为高10m的填料层．上段为40块泡罩塔盘，回流比17, 塔顶产品即为甲基萘馏分。甲基萘主塔的上侧线馏出物引入副塔中，经副塔蒸馏得洗油产品。主塔的下侧线馏分即为芴油，主塔塔底油用管式炉循环加热，副塔的塔底油在换热器中用主塔的塔底油加热。主塔塔底油与副塔塔底油换热后送入蒽塔中部，塔顶压力控制在9kPa。蒽塔的上下段均为高10 m的填料层，塔顶采出蒽油，塔底产品为沥青，其回流比控制在1.5。蒽油蒸汽冷凝时放出的热量用蒸汽发生器回收，塔底油用管式炉循环供热。管式炉出口温度控制在380℃。在该流程中，由于采用了常减压蒸馏技术和采取了完善的余热回收措施，不仅可精细地将粗焦油分为各种馏分，而且加工焦油的耗热量可控制在0.882MJ/t左右。2.2粗酚精制

Castrop-Rauxel厂的精酚装置是集中加工从德国各焦化厂焦油中提取的粗酚和废水脱酚时回收的粗酚，其处理能力为3万t/a。粗酚先用NaOH稀溶液萃取，再用CO2分解，最后用连续蒸馏获得各种酚类产品，工艺流程见图2。

图2Castrop-Rauxel厂的粗酚精酚装置制流程

如图2所示，原料粗酚在换热器中与脱水塔顶的蒸汽换热后进入脱水塔中，塔顶蒸汽经冷凝和油水分离后，所得油类返回脱水塔。分离水送至废水脱酚装置处理。从脱水塔底排出的无水粗酚送入真空蒸渣塔，在此除去高沸点酚和残碱，塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后进入苯酚塔，塔顶蒸汽经冷凝后即得产品苯酚。苯酚塔采用塔底再沸器循环加热塔底油的方式供热，部分塔底油作为邻甲酚塔的原料，塔顶采出邻甲酚产品，塔底油也用再沸器循环供热。部分塔底油作为间对甲酚塔的原料，在此蒸馏得间对甲酚馏分，塔底也用再沸器供热，部分塔底油与经残渣洗涤器处理后的蒸渣塔残渣一起送入二甲酚塔的蒸馏釜中，在此用稀硫酸脱除残碱，蒸馏切取二甲酚产品，釜内残渣作为酚渣送至原料焦油槽中。包括蒸渣塔在内的5座蒸馏塔均在真空下进行蒸馏作业，其真空度控制在1～14kPa，其中苯酚塔的真空度为8kPa, 回流比12；邻甲酚塔的真空度为6.5kPa, 回流比25；间对甲酚塔的真空度为4.5kPa,回流比15。

3Zelzate焦油加工厂

该厂位于比利时的GHENT海峡，联结欧洲最主要的高速公路，紧靠比利时、德国和荷兰的炼焦厂。年销售收入约1亿美元，有50％以上的产品销售到欧洲以外，全厂员工169人，焦油处理量25万t/a，年产电极沥青12.5万t。为减轻环境污染，沥青采用液态输送。精苯装置的处理能力6.5万t/ a。该厂的主要产品有苯酐、纯苯、电极沥青、铺路沥青、粗蒽、粗喹啉和炭黑油等。

3.1焦油蒸馏技术

该厂的焦油加工装置采用Still-Otto公司开发的二塔式常减压蒸馏技术，工艺流程见图3。

图3Zelzate厂的焦油蒸馏工艺流程

如图3所示，原料焦油先后与酚油塔顶蒸汽、真空塔顶蒸汽和塔底沥青换热后进入常压脱水塔中脱水，塔顶的轻油蒸汽经冷凝冷却和油水分离后，部分轻油作回流，其余部分作轻油产品（沸点90℃，180℃前馏出量90%)。塔底的无水焦油经管式炉循环加热后为脱水塔提供热量，部分无水焦油送入酚油塔中部。酚油塔在负压下操作，塔顶采出的酚油，部分作回流，部分作为酚油（沸点140℃, 206℃前馏出量95％）产品，塔底油由管式炉循环加热提供热量，塔侧线切取的萘油送入萘油塔，塔顶蒸汽回送至酚油塔，塔底所得萘油（沸点214℃, 218℃前馏出量95％）即为工业萘。从酚油塔底抽出的部分塔底油送入真空塔底部，该塔在真空度2kPa下操作，故不必补充热量，塔顶馏出洗油（沸点255℃, 290℃前馏出量95％)，上部侧线切取甲基萘油（沸点288℃ , 250℃前馏出量95％)，中间侧线切取一蒽油，下部侧线提取二蒽油，塔底产品即为沥青。加工每吨焦油的能耗为836MJ，耗电12kWh,15℃冷却水2～8m3。该流程的特点是能耗低，我国大厂加工每吨焦油的能耗

一般在13.4GJ，而Zelzate厂焦油蒸馏装置的能耗仅为国内大厂的62.5％。另外，由于生产过程全部采用了计算机自动控制，其劳动生产率很高。

3.2苯酐生产技术

苯酐生产装置是以液态工业萘为原料，在装有V2O5催化剂的反应器用空气氧化成450℃的苯酐蒸汽，在冷却器中冷却到250℃左右进入苯酐结晶器中。废气用铂催化剂催化燃烧后放散，苯酐结晶用热油将其熔化成液态苯酐。

3.3粗蒽生产技术

粗蒽装置的生产能力为3.4万t/a，粗蒽含蒽量约35％ ,蒽结晶机为连续操作的转动机械刮刀式结晶机，与国内相似。蒽油在3台串联的一次结晶机中冷却结晶，然后进行离心过滤，滤液送入4台串联的二次结晶机中进一步结晶和再次离心过滤。每台结晶机的冷却温度是不同的，通常是由高到低逐渐降低到35～40℃，过滤方式也不相同。粗蒽送Castrop-Rauxel厂加工成精蒽。该公司已开发成功了从蒽油直接生产蒽醌的新工艺，即蒽油经一次结晶、蒸馏得含蒽60％的粗蒽，再经溶剂蒸馏制取95％精蒽，最后经氧化得蒽醌，整个工艺过程较简单，其产率高达70%。

4几点体会

(1)德国在炼焦化学产品的集中加工方面已形成了规模经济，煤焦油和粗苯全部实现了集中加工。如德国的VFT公司集中加工德国所产的全部焦油，鲁尔煤矿公司Veba厂的粗苯加氢装置就是集中处理德国所有焦化厂的粗苯，其处理能力达35万t/a。而在我国，年产200万t的焦油却分散在50个厂加工，其中处理能力在10万t/a以上的仅占15%, 3万t/a以下的装置却占了75％。不仅工艺技术落后，而且能耗高，能耗一般都在12～13GJ/t，有的则高达20GJ/t。还存在经济效益差和污染严重等问题，随着市场经济的发展和完善，实现焦油和粗苯加工的规模化才是唯一的出路。

(2）尽管德国的煤化工技术已达到了世界最先进的水平，但他们仍在积极地开展科研工作，不仅科研单位和高等院校进行科研工作，各公司也都有自己的研究室，并与生产密切结合，对传统工艺进行改进，用蒽油直接生产蒽醌的新工艺代替传统工艺就是极好的例子。

(3）在德国，无论是建设新装置、改造旧设备和开发新工艺，始终把节省能耗和提高产品质量放在重要地位。如比利时Zelzate厂的焦油蒸馏装置采用了Still-Otto公司开发的三塔新工艺，可从第二塔侧线直接切取95％工业萘，而第三塔则利用了前面两塔的热物料进行减压蒸馏，就不必再外加热源，从而可大幅度降低焦油加工的能耗；又如在KruppKoppers公司观看录像片时，首先映入眼帘的是99.995％的产品质量要求。

(4）德国的大型焦炉和焦油蒸馏装置均用计算机自动控制，各生产装置的计算机与总调度室均实现了联机操作，可大大减少岗位操作人员数量，如比利时Zelzate焦油加工厂的职工仅169人；年产焦炭200万吨的Kaiserstuhl焦化厂的定员也只有467人，我们在参观焦炉时，炉顶的操作工仅2人。

(5)德国极其重视环保工作，在我们参观的所有焦化厂和焦油加工厂的环境均非常好，包括焦炉在内的各生产装置均设有完善的消烟除尘设备，管道和设备的外观清洁，绿树成荫，空地上都种了草坪，厂区空气中闻不到气味。简图

共同学习共同提高大家顶起

焦油与蒸汽之间是接触换热还是非接触式换热？

我们公司加工每吨焦油耗能23.6万大卡，每吨焦油耗用天然气36方

脱水焦油有哪些管制标准?

轻油回流比例多少?

回复 8# 杰科特

天然气的热值是多少，应在32万左右吧

回复 10# 不明白

9000大卡

回复 1# huaiqiang

一、焦油工艺说明

原料焦油经无水焦油输送泵直接从原料油库抽吸，分别与焦油/混合份换热器、焦油/二蒽油换热器和焦油/一蒽油换热器，再送入焦油预热器加热，后送入一轻油塔脱出一轻油和部分水分，一轻油经过油水分离器分出水后进入回流槽，一轻油部分经过回流泵回流，部分送入油库一轻油储槽。塔顶一轻油采出循环水冷凝器冷凝。酚水则自流入酚水槽，由酚水泵定期送往污水处理。

脱除一轻油的焦油通过塔底泵送入二轻油塔，塔釜二轻油循环泵将底部焦油送往管式炉对流段，加热后再送入二轻塔继续脱出水分和轻油，二轻油塔精馏段侧线采出二轻油和部分水分，经过冷却器冷却和油水分离器脱出水分后进入二轻油中间槽。塔顶一轻油经过一轻油冷凝冷却器后进入油水分离器脱出水分后，部分经过回流泵回流，部分送入油库一轻油中间槽，酚水则流入酚水槽，由酚水泵定期送往污水处理。

二、原料焦油→焦油输送泵→三混换热器→二蒽油换热器→一蒽油换热器→导热油换热器→一轻塔→一轻塔底抽出泵→二轻塔→ 二轻塔底循环泵

→一轻油

焦油管式炉对流段→二轻塔→二轻塔底抽出泵→管式炉辐射段→沥青塔→中温沥青二轻油馏份

塔

改质沥青→沥青放料

闪蒸油

酚油

馏份塔→ 三混

一蒽油

二蒽油

三、洗涤工艺说明

洗涤岗主要负责萘油脱酚工作及调节焦油三混槽与工业萘原料槽槽存平衡工作。连洗系统将萘油中酚类以盐类形式与油相分离得到中性酚盐，然后中性酚盐经蒸吹系统将其中的中性油及多余水分和其它杂质吹出得到净酚盐（精制钠）；净酚盐再经CO2分解系统得到半成品粗酚，最终经硫酸分解得到合格的酚产品（即粗酚）。

四、蒸吹工艺说明

性酚盐经蒸吹泵送于酚钠换热器（50m2×2）与蒸吹柱顶蒸出的废水换热后进入

蒸吹柱顶，以雾状形式向以喷入蒸吹柱内，在蒸吹釜内以间接蒸汽加热并以直接蒸汽蒸吹，油水及杂质吹出后进入油水分离器，水进入焦油区废水槽，油进入焦油区地下槽，釜内净酚盐冷却至70-80℃后进入精制钠槽。

五、分解工艺说明

精制钠经精制钠泵送至尾气净化塔进行初步反应再经一次分解泵送至一次分解塔与上升的CO2进行第一次反应，生成的粗酚初次产物与Na2CO3分离器内与分离后进入一次分解缓冲槽，再经一次分解泵送至二次分解塔经两次反应后于塔底分离器分离出Na2CO3后进入二次分解缓冲槽，再经二次分解泵送至三次分解塔经两次反应后于分离器内分离出Na2CO3后的粗酚取样化验含酚75%-80%进三次分解缓冲槽后经三次分解泵倒入粗酚槽，否则经三次分解泵倒回至二次分解缓冲槽再次反应，Na2CO3进缓冲槽后，经泵送废水处理系统处理。

六、工业萘工艺说明

经过脱酚后80-90℃的原料已洗萘油由原料泵经换热器打入工业萘初馏塔，沉入塔底的原料由初热油泵抽出经初管式炉进行加热后，再回到初馏塔，当塔顶温度达到180-185℃时，从塔顶蒸出重质轻油，这部分产品一部分打回流来控制初塔顶温度，另一部分作为产品外卖。初塔底初馏点在215-220℃的循环油由初热油泵出口支管进入精馏塔，沉入精馏塔底的原料由精热油泵抽出，经精管式炉进行加热后，再回到精馏塔，当精馏塔顶温度达到214-217℃时，从塔顶蒸出工业萘产品，工业萘进入回流槽再由精回流泵打入精馏塔顶控制塔顶温度，剩余部分进入工业萘满流槽，由泵打入成品槽，进入转鼓结晶机形成片状工业萘，包装后外卖，其中在精热油泵出口有一支管，用来排出塔底的低萘洗油，低萘洗油经冷却器冷却后进入洗油成品槽。输送至洗油深加工车间。

七、目前存在的最大问题就是废水生成量太多，造成消耗大。节能的重点是蒸汽用量，水用量，控制废水生成量。

回复 10# 不明白

低焦油的“焦虑” 第3篇

中国可能是世界上最早开始禁烟的国家早在叫朝末年,生性多疑的崇祯皇帝因“心”与“燕”音同,忌讳吃烟意味着首部“燕”之不保,从而展开了政府层面的禁种禁吸活动。

如今控烟已经成为全社会的共识,但由于政府的税收、烟草公司的利润以及烟民的生理心理需求交织其中,这使得控烟并不单单是一个医学问题。为了规避控烟压力,纾解道德危机,维护既有商业利益,如何研发出所谓“低害”香烟也成了烟草公司孜孜以求的目标。

让人上瘾的尼古丁不是主犯

人类与香烟之间既纠缠又纠结的缘分本质上要归咎于尼古丁,亦即吸烟成瘾就是尼古丁成瘾。目前在市场上流通的香烟每支至少合有10毫克尼古丁。点燃一支香烟,深吸一口,数秒内尼古丁就可以进入到血液,继而再通过脉络膜丛的被动扩敞和主动运输而进入大脑。

中脑边缘多巴胺系统被认为是尼古丁丁作用的关键部位。这一系统始于腹侧被盖区,终于伏隔核,由多巴胺系神经元绀成。在尼古丁的作用下,这些神经元释放出神经递质多巴胺,从而使人感到愉快并形成癖好,在上述因素驱动下,尼占丁戎瘾就这样日渐形成。

廊液中的尼古丁几个小时内就会被代谢并排出体外,但对尼古丁成瘾者而言,血液中的尼古丁水平下降时,就会情不自禁地渴望吸烟,以重新获取尼古丁。虽然尼古丁对神经系统的作用较弱,但成瘾性却很强。据统计,有三分之一的美国吸烟者曾试图戒烟,但只有可怜的25%最终能成功。正是这种关系的存在,才使得戒烟成了世界上最“容易”干的事——当有人问马克·吐温“戒烟是不是轻而易举的事情”时,他胸有成竹地回答,“当然,我已戒过一千次了。”

尼古丁虽然是成瘾的关键,但一些社会心理性因素亦不可忽视。比如那些银幕上“潇洒”吐着烟圈、弹着烟灰的偶像们。另外,吸烟还能降低人们的紧张焦虑水平,平复其不良情绪,因此一些人在遇到这些状况时,不自主地会求助香烟来解决问题。

到目前为止,已有不少研究显示,尼古丁与肿瘤、心血管系统疾病、呼吸系统疾病存在着千丝万缕的联系,但现在并没有确凿的证据证明尼古丁在人体健康的威胁中扮演了主犯的角色。

焦油才是杀手

自20世纪以来,烟草逐渐流行到世界各个大陆,然而没过多久,烟草相关疾病的发病率便持续走高。1954年,英国医生理查德·多尔在《英国医学杂志》上发表论文,第一次指出了吸烟与肺癌之间存在关联,接着美国的流行病学调查也肯定了多尔医生的结论。

但作为一种植物,烟草的主要成分包括碳水化合物、含氮化合物、有机酸、萜类、蜡质、脂质、色素和烟草生物碱等,真正能置人于死地的成分其实很少,有害成分都是烟草燃烧过程中形成的。

分析表明,烟草燃烧后的成分虽然多这数千种,但多数有害成分集中于焦油之中,比如具有致癌作用的稠环芳烃(简称PAH)和促癌作用的酚类及亚硝胺。以前者中毒性最强的苯并[α]比为例,它能够与DNA共价结合,造成DNA损伤。当细胞修复系统无法修复这样的损伤时,就有可能带来致癌的风险。

这些有害物质的生成需要同时具备两个重要条件。首先是高温,在烟草点燃后局部温度可高达700—800℃。在这一温度下,大部分碳氢化合物都会生产一定量的PAF。其次是缺氧,吸烟过程中,卷烟中的烟丝基本上都是在供氧不足的条件下完成燃烧的,这种不完全燃烧会产生多种多烃自由基,辅以高温,经过一系列聚合过程,也会生成多种多样的PAF。

全世界都开始“控焦”

于是,“控焦”似乎成为吸烟者唯一可以接受的、维护健康的方法,烟草公司纷纷打响了降焦之战。显然,过滤是最简单的手段,这也直接促成了香烟历史上里程碑式的发明——过滤嘴。借助滤嘴中的醋酸纤维、纸质材料、聚丙烯纤维,可将吸入人体的焦油量降低20%—50%。除了过滤材料,包装滤嘴用的水松纸上也可以做文章,利用激光、电火花或机械方法在水松纸上打出许多微小的空隙,使得抽吸过程中,外部空气更多地进入至滤嘴中,对烟气进行稀释,相对地降低焦油含量。据调查,欧美国家的市售卷烟中,绝大部分采用了滤嘴打孔技术。

针对缺氧条件易导致PAF升高的特点,采用高透气度的卷烟纸也能有效降低焦油含量,这种方法不仅可对烟支部分的烟气进行稀释,而且可以使烟支静燃速度加快,抽吸口数减少,从而达到降焦目的。此外,有些研究者另辟蹊径,试图从烟草植株着手,希望能选育出低焦油释放量的烟叶品种。加拿大、美国以及印度等国已经得到了初步的成果,有些植株甚至已经进入到上市推广的阶段。

借助种种降焦减害技术在卷烟生产中的应用,美国卷烟平均焦油量已经从1980年的38毫克/支下降到1990年的12毫克/支。在我国,成效也很显著,这一数字已由980～282毫克/支降至200S年的12毫克/支左右。

低焦油其实无所作为

但这一系列“控焦”措施的实际效果却和实验室结果大相径庭。根据一些控烟活动开展得较早较好的国家的经验,即便措施非常到位,烟草的使用率平均每年下降不过07%。鉴于我国人口增长率的情况,希冀短时间内让吸烟人口大幅下降是一件不可能完成的任务。是否能够通过低焦油卷烟实现烟草厂商和抽烟者的皆大欢喜呢?对此一些研究者提出了疑问。

在20世纪60年代低焦油卷烟上市不久后,有科学家就开展了相关的流行病学调查。起初的研究发现低焦卷烟确实降低了吸烟者罹患烟草相关疾病的风险,但这些研究的缺陷在于:烟草导致的疾病往往要历经20～30年的酝酿才会浮出水面。早期调查只观察了10年,加之试验设计存在局限,这些都有可能导致结论不可靠。

近来多数调查都发现,与普通卷烟相比,低焦卷烟对健康的危害并没有降低。比如,有科学家在2004年分析了参与美国癌症预防研究的90多万30岁以上的受试者在1982-1988年间肺癌死亡情况与卷烟焦油量的关系,发现与吸15-21mg标准焦油量卷烟的男性相比,吸食低于14mg标准焦油量卷烟的男性患上肺癌的风险并没有显著降低。还有人发现,低焦卷烟与普通卷烟对心血管系统所产生的不良影响也没有什么明显差异。

对于这种似乎违反常识的试验结果,补偿效应的存在也许能加以解释。“补偿效应”是指当吸烟者转吸低焦卷烟时,倾向于摄入更多的尼古丁和其他物质以维持体内尼古丁水平,比如增加吸烟口数、加深吸烟深度以及增加每天的吸烟量等。

浅论焦油加工换热系统改造 第4篇

1 原因分析

根据焦油加工系统近几次换热器除垢情况, 通过对比、分析发现, 越高温的油品的换热设备越容易结垢、越在高处安装的换热器结垢越严重。三混萘油换热器安装在焦油蒸馏工序框架的3层, 基本每半年清理除垢1次;虽然框架较低层的换热器结垢不是很严重, 但常被循环水中夹带的杂物造成堵塞的情况。针对这些主要影响因素, 需采取相应的控制措施或进行改造, 以满足生产需要, 延长高温油品换热器的结垢周期。同时, 应对低温油品的换热器循环水管道进行预处理, 减少循环水中进入换热器进、出口阀门的杂物, 延长其使用年限, 从而使换热器真正起到预期的换热效果。

2 相关改造

根据换热器换热原理, 并结合焦油加工系统的生产实际, 对影响换热器工作的2个主要因素进行了认真的研究、讨论, 以期为消除或延缓结垢问题找到办法。

对焦油加工所用的循环水进行了温度与结垢关系试验, 数据如图1所示。

由图1可看出, 换热器所用循环水结垢的厚度会随温度的升高而增长, 尤其在45℃以上时, 结垢程度加重。应将部分油品冷却后的温度控制在45℃以下, 但工艺要求三混萘油冷却后的温度在80~90℃, 因此, 三混萘油冷却器需改型为汽化器。由于汽化器由水蒸气冷凝液作热量传递的中间介质, 所以, 可满足其冷却后温度控制在80~90℃的要求。轻油、酚油冷却后的温度可控制在45℃以下, 可在其冷却器前加装过滤器, 以减少循环水中杂物的带入。因此, 对高温和低温油品的换热器采取了以下不同的改造方案。

2.1 将高温油品的冷却器改型为汽化器

以三混萘油为例, 其原先的换热设备为冷却器, 因工序生产的需要, 三混萘油冷却后的温度应控制在80~90℃, 冷却水的退水温度常在50~60℃。据统计, 安阳地区的冷却水温度在50℃左右时会迅速加剧结垢程度, 因此, 原先采取每半年清理1次除垢的方式。为了解决这一问题, 借鉴了工业萘工序汽化器的冷却原理, 其由上、下两部分组成, 下部列管间进入工业萘油气, 冷凝并冷却至100~105℃的液体工业萘从底部排出;下部列管中的冷凝水被工业萘油气加热变为水蒸气。水蒸气由外部导管上升至汽化器上部, 在上部列管间被列管内的冷却水冷却为冷凝水, 经外部另一根导管自动流入汽化器下部。在此情况下, 冷凝水在下部被加热汽化、在上部冷凝冷却, 构成了冷凝水与水蒸气的闭路循环。因其使用的是冷凝水, 所以, 基本消除了结垢问题。

2.2 在低温油品的冷却器前加装过滤器

鉴于焦化厂循环水的质量较差, 循环水中时常带入冷却塔填料破碎后的塑料片等杂物, 常堵塞循环水管道狭窄处, 导致油品难以冷却, 严重时甚至会发生跑冒油的事故, 严重影响了正常的生产秩序。因此, 在焦油加工系统3个工序的循环水总管和部分低温油品的冷却器前加装了过滤器, 内装滤网可对循环水进行初步过滤, 通过过滤器上的DN100 mm阀门, 可定期冲洗杂物, 以保证焦油加工系统循环水的正常供应、换热器的冷却效果和油品的工艺冷却要求。改造后效果良好。

3 结束语

改造后, 三混萘油的冷却器改型为汽化器, 其冷却系统使用软水和补充蒸汽, 从根本上消除了结垢问题。在焦油加工系统3个工序的循环水上水总管道和部分换热器前加装了过滤器, 可定期清理、冲洗, 排出循环水中夹带的大部分杂物, 降低了杂物被带入换热器的概率, 保障了各换热器的正常使用效果, 延长了换热器的使用周期, 大大减少了除垢费用。同时, 也使生产更为稳定, 各油品均可冷却到满足工艺指标的温度, 收到了良好的效果。

摘要：换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料间热量传递的节能设备, 可使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体, 从而使流体温度达到规定指标、满足工艺条件的需求, 同时, 也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器是化工生产的主要设备, 占有非常重要的地位, 可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等形式使用, 应用非常广泛。

“量化烟焦油的吸入”引导探究活动 第5篇

关键词：烟焦油 量化实验 引导探究

中图分类号：G633.91 文献标识码B

现今，我国烟民数量已超过3亿，总体吸烟率居世界第一，控烟形势非常严峻。无论是主动吸烟还是被动吸烟，其危害都是非常巨大的。由吸烟所引起的疾病及所造成的死亡给人类带来了巨大痛苦，因此，远离香烟，保持健康就显得尤为重要。当下，全面禁烟需要政府、企业及社会各界的广泛参与。其中，学校作为重要的育人场所，在禁烟教育中发挥着举足轻重的作用。学校可以通过举办各种形式的宣传活动对学生进行禁烟教育，在一定程度上提高了学生对吸烟危害的认识。

然而，笔者发现，大部分学校活动的形式往往停留于单纯的项目展示，学生很少参与探究式的活动。因此，在无形中降低了学生对吸烟危害的认识深度。在美国，禁烟课程在中小学是被积极提倡的，探究活动更是成为美国科学教育的重点。在此，笔者引用了《The American Biology Teacher》期刊中的一个探究实验，旨在提高学生对吸烟危害的认识，培养学生的实验探究能力，另外，也可为今后探究活动的设计提供框架。材料的易得性和实验的简明性使得这一探究活动对于中学生来说非常适用。

1.实验目的

通过设计吸烟模拟器，量化烟焦油的吸人，培养学生的实验探究能力。2材料器具

某种品牌香烟1盒、50mL塑料注射器1支、0.22μm孔径大小的一次性针头过滤器12个、长5cm、直径0.32cm的塑料管、长5cm、直径0.95cm的塑料管、直径1.01cm的塑料管连接器、Parafilm封口膜、电子天平。

备注：一次性针头过滤器是实验室常规使用的快速、方便、可靠的过滤工具，主要用于样品澄清、清除颗粒、液体和气体的除菌过滤等，与一次性注射器配套使用。Parafilm封口膜是一种可以自动封口、可模压、韧性好的特制薄膜产品，可以快速有效地密封实验室的各种器皿，阻止实验样品的挥发和污染。

3.实验步骤

3.1制作吸烟模拟器

该装置是用过滤器从燃烧的香烟里收集积累的烟焦油，根据学生的发展水平，教师可事先为学生准备好实验装置或让学生自行进行组装。

用少量的Parafilm封口膜分别将两根塑料管的一侧末端部分包好，再分别连接到塑料管连接器的两端，然后用Parafilm封口膜将管与管之间的连接部位密封好，确保连接处没有缝隙。

把长5cm、直径0.32cm的塑料管的末端插入到0.22μm孔径大小的一次性针头过滤器中，然后把一次性针头过滤器的另一端与50mL塑料注射器连接，最后，把香烟插入到长5cm、直径0.95cm的塑料管中，吸烟模拟器组装完成，如图1所示。

3.2进行实验

点燃香烟，随着拉动注射器，每一次的压力变化都会使空气通过香烟、塑料管、过滤器，进入到注射器中；注射器平均每次拉50mL，每拉动一次，小心地分离注射器与过滤器，然后把注射器中的空气释放出去，再把注射器与过滤器连接起来；重复上述步骤，直至1支香烟燃烧完为止（每次50mL烟气进入，约40次拉动燃完1支香烟）。

每一个过滤器对应1支香烟，共12支香烟用电子天平测量吸烟前后12支过滤器的实际重量，填入表1中。

4.实验结果

结果表明：过滤器中收集的微粒（焦油、致癌物）的平均重量变化为0.0449g（P<0.001），这说明在抽掉1支香烟后大量的微粒聚集在了一起，除了重量增加外，抽完1支香烟之后，可以很明显地观察到过滤器的颜色发生了变化，在20个抽吸之后，有大量的黑渣出现。燃完1支香烟后，过滤器就会被厚厚的，黑色的残留物所覆盖，如图2所示。

5.结论

煤焦油深加工,升级正当时 第6篇

在不久前举行的2014年 (第二届) 中国煤焦油深加工技术发展论坛上, 一些业内人士认为, 随着我国煤化工产业的发展和对环境保护要求的日益提高, 国内的煤焦油深加工行业正在面临一次重要的产业升级, 未来的煤焦油工业将向集中化、精细化、深加工方向发展。

上游不景气, 行业效益出现分化

近年来, 随着钢铁工业发展进入平台期, 为钢铁产业发展提供支撑服务的焦化行业受煤和钢铁产业的双重压力, 已处于生存与发展的关键时刻。

中国炼焦行业协会数据显示, 2013年, 我国焦炭产量为4.76亿吨, 比上年增产3582万吨, 增长率达8.13%;全国28个生产焦炭的省 (市、区) 中焦炭产量超过1000万吨的省份有11个, 超过2000万吨的省份达8个, 位居前三名的山西、河北、山东的焦炭产量分别为9077万吨、6396万吨和4317万吨;全行业实现利润约79.22亿元, 但从行业总体看, 利润率大大低于全国工业平均值, 而且企业亏损面为38.87%, 亏损额达117.7亿元。

正是因为盈利状况不佳, 使得焦化企业开始努力做好产业链的合理延伸。其中, 煤焦油加工成为企业增收的重要手段之一。笔者了解到, 焦化行业这种增产不增效的状况使独立焦化企业经营效益正在出现分化, 在焦炭消费量较高地区, 焦炉煤气利用、煤焦油回收与加工做得较好的焦化企业, 如山东、河北和江苏等省的大部分独立焦化企业在2013年盈利状况较好。有专家预计, 焦炭产业的低盈利现状将间接推动下游煤焦油深加工行业的发展和升级, 未来煤焦油价格将会持续走高。

政策频出, 助推产业升级

经过近年来的快速发展, 我国已成为世界产量最大、出口最多的炼焦大国。但炼焦行业的盲目扩张, 不仅影响了行业自身的健康发展, 也造成了下游煤焦油部分产品产能过剩、开工率低、供大于求等问题。为此, 国家有关部门出台产业政策的步伐正在加快。

2004年12月, 国家发改委颁布了《焦化行业准入条件》;2008年12月, 工信部对《焦化行业准入条件》进行了修订, 颁布了《焦化行业准入条件 (2008年修订) 》;2014年3月, 工信部对《焦化行业准入条件》进行了第二次修订, 颁布了《焦化行业准入条件 (2014年修订) 》。

根据新版《准入条件》, 炼焦企业生产能力应不小于100万吨/年, 同时配套煤气净化 (含脱硫、脱氨) 和煤气利用设施;煤焦油加工企业单套处理无水煤焦油能力需不小于15万吨/年;苯精制企业单套处理粗 (轻) 苯能力不小于10万吨/年。

此外, 国家已取消了焦炭出口的高关税和出口配额, 目的是适应当前国际市场焦炭供需的基本平衡, 构建新的市场, 促进我国焦化行业的科学可持续发展。

有业内人士分析指出, 以上产业政策将淘汰能耗高、污染严重、装备水平落后的煤焦油加工工艺, 进一步推动我国煤焦油加工的集中处理, 向建设规模大、技术先进、节能环保的世界一流煤焦油加工厂方向发展。此外, 焦化行业国际市场的扩展, 将进一步促进煤焦油行业开发下游新产品, 扩大产品品种, 配合化工、医药、材料等市场要求, 开发出附加值高的产品。

集中加工, 装置迈向大型化

煤焦油深加工已经有60年历史, 世界上一些发达国家纷纷将煤焦油进行集中加工, 提取精细化工产品。德国煤焦油加工厂最大单套生产规模为50万吨/年, 可以生产不同品级的产品百余种;日本单套最大生产规模为60万吨/年, 产品品种超过百种。

据了解, 目前我国煤焦油深加工能力已超2000万吨/年, 主要分布在华北和华东, 其中华北地区的加工产能为46%, 华东地区为20%。我国的煤焦油产业已经逐渐形成了河北邯郸、河南安阳、河北唐山、山东济宁、山西晋中、辽宁鞍山、内蒙古乌海、湖北武汉、上海和江苏等地区大型煤焦油加工产业格局, 为延伸开发产业链奠定了物资基础。同时, 截至2013年底, 我国已经有2套50万吨/年的煤焦油处理装置在生产运行。

业内人士指出, 未来, 在逐渐淘汰耗能高、污染严重、装备水平落后的间歇蒸馏、间歇酸碱洗涤、间歇结晶加工技术和污染大的沥青成型工艺后, 我国煤焦油加工处理的集中度将得到进一步的提高。

中国炼焦行业协会专家委员会首席专家杨文彪认为, 煤焦油的集中大型化加工不仅是焦油深加工利用的基础, 也是煤焦油含有的稀缺资源开发的关键。推进中国的煤焦油企业大型化发展, 建成几个可以与美国考柏斯、德国吕特格、日本新日化和杰富意等大企业相媲美的世界级煤焦油加工企业, 是中国成为世界焦化强国的必由之路。

强强联手, 构建循环经济产业链

笔者在采访时还了解到, 目前一批焦化企业正在进行兼并重组和战略合作, 不断加强“煤—焦—钢—化”产业链的建设, 推进焦化企业的联合重组和产业结构的优化。鞍本集团、宝钢焦化、平煤武钢已成为特大型焦化集团, 加快了钢铁生产用焦炭的自给和大型焦化园区的建设;旭阳集团、开滦集团、神华能源集团、内蒙古庆华集团、陕西黑猫、河南平煤集团、山东潍焦集团、山东金能能源及山东焦炭集团等作为独立的商品焦生产企业的快速发展, 建设“煤—焦—化”等产业链或煤焦化工循环经济园区, 提升了企业的市场竞争力。

此外, 山西和山东两个焦炭生产大省先后出台了省级焦炭产能整合和转型发展规划指导意见, 正加大落实;河南安阳地区焦化企业也开始进行区域整合;上海宝化与乌海黄河工贸集团正在建设煤焦油加工合作项目, 为推进西部地区的煤焦油资源加工提供了新模式。

河北邯郸磁县经济开发区则利用地域优势、资源优势, 延伸产业链条, 着力打造国家煤焦油加工产业基地, 使得水、电、煤气、蒸汽、污水处理等综合循环利用。同时, 该开发区形成了以煤焦油综合利用链、精细化工链等为主的四大产业链条, 产品附加值大幅提高, 市场竞争力得到增强。

科技创新, 产品走向“精特新”

经过“十一五”的发展, 我国煤焦油加工产品研发和市场开拓取得重大突破, 已实现规模化生产的产品包括:沥青类、萘类、酚类、油类及其衍生产品等系列共计70余种, 并广泛应用于建筑、医药、农药、塑料、轮胎、染料等领域, 与国外的差距逐步缩小。

进入“十二五”, 焦化行业加快了兼并重组和整合的步伐。对于竞争激烈的煤焦油加工产业, 业内专家一致认为, 产业发展的出路在于产品的“精特新”。当前, 应该加快整合企业和科研院所的技术力量, 建立以企业为主体的焦油深度加工技术开发创新体系;加大在科研方面的投入, 集中人力和物力进行分离工艺、分离装备和裂解开环加氢等技术研究, 提高煤焦油中各单组分的分离效率, 形成系列成套的生产工艺技术和装备, 纵深考虑产品分离工艺的灵活性;根据市场需要及时调整产品质量和品种, 提升煤焦油企业的综合实力和经济效益。

2011年, 我国自主开发的新型路用煤沥青系列改性材料开始在山西高陵高速公路推广应用。这对未来使用煤沥青替代石油沥青修路, 具有重大的战略性意义。此外, 煤焦油沥青深加工产品种类还拓展到煤系针状焦、沥青焦、改质沥青、中间相沥青、中间相碳纤维、包覆用沥青等领域。

2013年4月, 中/低温煤焦油全馏分加氢多产中间馏分油成套工业化技术 (FTH) 在北京通过了中国石油和化学工业联合会组织的鉴定。专家组认定, 该技术为世界首创, 并为我国煤代油战略开辟了一条经济、环保、节能、可行的新途径。

对煤焦油深加工技术进行探讨 第7篇

一、煤焦油的成分和特性

煤焦油分为三大类, 它们分别是低温、中温、高温焦油。可见煤焦油在生产过程中由于温度的不同出现了不一样的煤焦油。从物质颜色来看, 低、中、高温焦油都呈现黑色但它们的密度有所不同, 而且低、中温焦油有一股气味。它们的主要区别在于它们的组成成分不同, 即使组成成分相同, 在成分含量也会有所差别。

煤焦油是一种混合物, 它的化合物类型有四种。一是碳氢化合物, 指的是那些含苯环或者苯链的化合物等。二是含氧化合物, 这含氧化合物又有所不同, 主要区别在于氧的位置, 有的在侧链上, 有的在环上。三是含氮化合物, 这种化合物有中性、碱性的区分。四是含硫化合物, 它在煤焦油中所占比重很小, 但它被提取出来后, 在用途上, 有不可替代的作用。

二、煤焦油深加工技术的发展史

说起煤焦油的加工, 就要想到英国。第一个煤焦油加工厂在英国发现的, 当时这家煤焦油加工厂的主要工作就是从煤焦油中提取一些简单地物质, 比如沥青、防腐油等。在此煤焦油加工厂被曝光之后, 全世界各国都开始建立煤焦油加工厂。就目前来看, 全世界煤焦油的年产量已经达到好几千万吨。另外煤焦油的加工离不开德国, 它是第一个研究煤焦油产品的。德国的斯蒂尔公司是世界上一流的煤焦油加工公司, 它具有完备的加工工艺。

煤焦油加工技术在世界上每个国家都取得巨大突破。日本对煤焦油深处理的技术是独特的, 它没有单独的闪蒸分离塔。其他各国的煤焦油深加工技术都有很大的发展, 而且技术都几乎达到成熟的地步。就我国而言, 现在每年的煤焦油产量就很大, 而且个别煤焦油加工企业的年产量也是非常的大, 这些企业的煤焦油加工技术也很成熟, 但普遍存在一个问题, 那就是技术含量不高, 基本上都是一些简单的工艺, 产品的附加值很低。总体来说, 没有达到精细型加工技术, 而是粗放型加工技术。我国的煤焦油深加工技术不是特别发达, 有很大的进步空间。

三、煤焦油深加工技术的现状

1. 工艺流程

国内外, 煤焦油的加工工艺流程基本相同, 但基本相同的流程, 却得到了天差地别的工艺成品, 用的还是同样的原料。从这句话可以看出, 煤焦油的工艺流程是多么的重要, 工艺流程稍有差别就会得到不一样的产品。高薪的技术确实能够得到更好的工艺产品, 使得利益达到最大化, 重要的是环境污染也相应的减少。

2. 环保状况

环保是现在企业所追求的, 煤焦油的深加工也不例外。其实对于煤焦油这种重污染行业的环保无疑就是生产过程中对“三废”的处理。在煤焦油深加工阶段产生的废渣就是焦油渣, 对焦油渣的处理就是它把再次放入加工流程中, 重复加工可以使得它的利用率得到提高, 最重要的是减少废渣的产生。总结起来对废水、废气、废渣的处理就是将其再次利用或者利用专门的废水、废气处理系统将其变为无污染的水、气再排出去, 得到循环使用。

3. 节能状况

高耗能是现在工艺生产的重要限制, 煤焦油的深加工也是一样的。因此降低煤焦油深加工过程中的能量消耗就是煤焦油行业未来的目标。耗能减少时利润就相应的增多。耗能减少的方法就是把生产过程中的消耗控制到最好。现在大多数煤焦油加工企业都尽量多的使用电, 而不是煤气等。

四、煤焦油深加工技术的研发

对中低温度的煤焦油的处理, 以前大多使用蒸馏的方法对煤焦油进行深加工, 但这种方法会浪费大量的人力、物力, 后来利用化学法将煤焦油进行分离。说到底中低温度煤焦油处理就是追求更高的出油率。出油率的大小关系到产品的生产量、利润的高低等。另外煤焦油中有许多杂质, 对杂质的处理也是一个重要的环节。对杂质应采取多级过滤的手段, 然后利用化学的方法, 最后得到燃料油。

燃料油还可以转换为柴油, 方法有两种, 一是调和法, 简单地说就是将燃料油调成柴油的比例含量, 达到柴油的特性。二是催化剂法, 在燃料油中加入催化剂, 然后进行蒸馏操作, 其次再使用试剂使得苯、萘等一些不必要的物质脱离。

五、煤焦油深加工技术的应用和前景

煤焦油是由多种化合物构成的。这一组成特点导致煤焦油的深加工不可能那么简单。它的深加工也不是一分为二这种简单的分离。以后对煤焦油的研究应着手它的组成成分的特性上, 以便创造出耗能少、环保的深加工工艺。工艺的设备与此同时应该得到完善, 最起码自动化水平应该有所提高。近年来, 油价不断上升, 煤焦油的加工得到巨大的发展。石油的价格虽然由于经济危机的影响有所下降, 但石油的储藏量的限制是现实的, 所以尽管煤焦油的发展空间在短时间内被缩小, 但煤焦油深加工得到的化工原料是丰富的, 有些原料与石油的化工原料可以互相替代, 这就使得煤焦油深加工的前景一片广阔。未来, 对煤焦油深加工技术的探讨应该付出更多的努力, 相信这些努力都是值得的。

结束语

煤焦油加工腐蚀机理及防腐技术探讨 第8篇

1 腐蚀的原因及特征

1.1 铵盐及水所导致的电化学腐蚀

若金属材料长期处于电解质溶液中, 则会出发生电极反应, 最终便会导致腐蚀问题的发生。这个期间, 金属会失去电子而发生氧化反应, 所以我们常常把这种反应称作阳极反应。其反应产物则是介质中的金属离子和其表面的金属氧化物。介质中的物质会得到电子而发生还原反应, 这就是阴极反应。进行焦油的生产工作时, 要使用氨水开展荒煤气的降温工作, 因此焦油中肯定会存在氨水。在稀氨水内部, 只有少量氨一氢氧化铵的形式存在, 其它的则都为铵盐。这些铵盐中包括氨及弱酸产生的挥发铵盐和氨及强酸产生的固定铵盐。固定铵盐有氯化铵、硫氢化铵、硫酸铵等, 其中主要是氯化铵。上述这些物质到达焦油蒸馏系统后, 管式炉便会对它进行加温, 和焦油中原有的水分反应后, 便能够转化为H3O+、NH+4、OH-、CN-等, 而上述这些化学成分均为电化学腐蚀期间阴极反应和阳极反应的催化剂, 可以使电化学腐蚀的速度大大加快。此外, 电化学反应还要受到温度的很大影响, 所以温度的升高也会使电化学腐蚀的速度加快。进行焦油的生产加工时, 只要有一点水就会出现电化学腐蚀, 因此, 电化学腐蚀是会贯彻工作的始终的。

1.2 因铵盐分解产生了游离酸而产生化学腐蚀

焦油最后的脱水过程中, 其中依然会有一些铵盐, 当加热到220℃~250℃时, 固定铵盐会分解成游离酸和氨气。而这些酸在焦油内, 一旦焦油内有水, 则会使整个系统造成严重的腐蚀。特别是开展焦油的加工工作时, 如果馏分塔应用了轻油回流的工作方式, 则会产生物理分离, 回流液内不可避免的会存在一些水, 最终便会导致酸腐蚀。在这一过程中, 馏分塔上方工艺和轻油采出管线区域是最容易产生化学腐蚀的部分。

1.3 因高速流体及碳粉而产生的冲击腐蚀

设施或者是部件的弯头区域, 介质的运动速度会大大增加, 进而会产生湍流, 其最终结果就是构件的表面会产生极为恶劣的腐蚀问题。此外, 湍流不仅会加快化学反应的速度, 还会导致金属表面受到很大的流体切应力, 这一力会将金属表层的腐蚀产物去除、冲走。这将会导致裸露金属受到腐蚀, 且金属会以水合离子的方式被溶解带走。管道之中的流体通常都是按照水平或者竖直方法流动的, 这会加剧管道内部的腐蚀。若流体猛然改变方向 (一般出现于弯头、管道拐弯区域) , 则会产生更大的冲击蚀磨, 这将会导致冲击腐蚀的产生。

2 如何降低腐蚀问题的发生率和危害

2.1 加碱中和

目前国内普遍采用的防止腐蚀手段是在焦油中加入Na2CO3, 分解固定铵盐, 中和氯化氢, 形成稳定的钠盐。化学反应式为:

在加碱之后, 设备腐蚀问题的破坏程度会大大降低, 并且这一工作方法也十分简便, 只要加入适当的碱性物质便能保证设备的正常稳定运行。可是, 由此反应产生的铵盐会完全存在于沥青内, 这边会使沥青内钠离子的质量分数极高, 对于沥青的质量和销售都有极其不利的影响。焦油加工中的最主要产品就是沥青, 因此沥青对于企业的长远稳定发展有着很大的影响, 必须积极探索有效的防腐工艺。

2.2 对原料进行预处理

2.2.1 减少焦油内水及铵盐的含量。

焦油中所含的腐蚀因子如氯化铵、硫氢化铵、硫酸铵等都是可溶性盐类, 因此, 要减少焦油中固定铵盐的含量, 最有效的方式便是减少焦油内的水。一般会使用超离来去除其中的水分和焦油渣, 再加热之后便可以静置脱水, 这样将会使焦油中的水分含量小于1.5%, 可以使腐蚀因子的总量大大降低。不过, 这一方法无法彻底的去掉腐蚀因子, 所以不能完全解决腐蚀问题, 仅仅可以降低腐蚀的速度。

2.2.2 脱水脱盐预处理。

煤焦油脱盐的重点就是脱水, 脱水的对象有下述三类:首先是悬浮水, 也就是水悬浮于水中;其次是乳化水, 煤焦油加工期间会产生剧烈的搅动, 且煤焦油内本来就有乳化剂, 产生油包水型的入桩液, 其稳定性较好, 一定要使用特殊的脱水方式;最后是溶解水, 水在有机化合物中的存在状态是分子状态, 通常难于脱出。所以, 脱水的重点就是破乳和分离。在这项工作中, 脱盐与脱水是同时开展的, 工作内容内容就是向重质原料油内加入含氯低的较新鲜的水分, 这可以使重质原料油中的结晶盐类溶解, 将这个溶液实施后便会出现新的乳状液。最后, 要使用多样化的破乳方法, 并把较微小的水滴凝聚起来, 由于密度的不同, 水滴便会在重力作用下沉降、分离, 最终实现脱盐脱水的目标。使用这一方式开展煤焦油的预处理工作, 能够使净化后煤焦油的含水质量不超过0.25%, 含盐的质量分数不超过5×10-6。可是, 煤焦油的主要特征就是比重大、粘性强以及乳化性强, 这便使得煤焦油脱盐、脱水以及破乳的工作难度是非常大的。

结语

分析我国现今的焦油加工防腐技术可以发现, 迄今为止还未出台高效的解决方式。不过在众多的处理方式中, 工作人员结合实际工作经验总结出了一套较为有效的处理方案, 主要包括下述几点: (1) 要抓好根本, 减少原料焦油内的水分, 并借助机械方法来开展脱水工作, 尽可能多的去除腐蚀因子, 并且要保证焦油加工设施原料水分不超过1.5%。 (2) 减少回流液内的水分, 一般有两种工作方式。简便的方式是延长轻油的分层时间, 减少轻油中水的比例;较复杂的便是对改造整个工艺过程, 还要在馏分塔中采用没有水分的酚油开展回流工作。 (3) 最好在易受到腐蚀的区域使用哈斯合金材料, 还要在辅助区域应用不锈钢材料。万一发生了腐蚀的问题, 则还要使用新的管道和换热器附件。

参考文献

焦油加工 第9篇

煤焦油深加工的各工艺环节中, 对各馏分的冷却是其中非常重要的一个环节。目前, 由于我国西北地区缺水, 在各大煤焦油加工厂中, 冷却环节普遍采用新型高效空冷器。这一设备能降低能耗, 起到提高收率及环保作用, 是煤焦油深加工过程中重点保护的设备。但设备在运转过程中, 经常会发生腐蚀泄露, 造成停工等重大损失, 所以, 保证这一设备长周期安全运转, 对煤焦油加工厂的效益提高具有重要的意义。

1空冷器腐蚀状况及原因分析

某煤焦油加工厂一段轻油冷却器和馏份塔轻油冷却器均采用空冷器。该空冷器为水平鼓风式设计, 轧制钢铝复合翅片管, 其中内层为碳钢, 外层为铝。后来由于企业产能扩大, 一段轻油冷却改用水冷器, 该空冷器经技术改造, 全部用于馏分塔轻油冷却。

该型空冷器设计使用寿命为3年, 设备价值80万元。在该厂已报废同型设备的一个生命周期内, 曾发生4次不同程度的腐蚀泄露, 造成停工3次, 总经济损失近150万元。

据此, 对腐蚀失效的空冷器翅片管分别进行了化学分析、金相分析、宏观观察和能谱检测。在未腐蚀的内层碳钢材料中检出的S、P等有害元素含量在国家标准规定的范围内, 因此, 可断定不是因为材料质量因素导致的翅片管腐蚀。金相分析结果表明, 内层碳钢的金相与正常退火的标准金相图谱相似, 无晶粒粗大、偏析等异常现象。晶粒尺寸均匀, 材料组织良好, 可断定不是由于材料组织不良导致的翅片管腐蚀。宏观观察表明腐蚀为点状穿孔腐蚀, 破坏起源于内壁。能谱检验表明, 腐蚀层内含S和Cl元素。腐蚀产物的X射线衍射结果主要为铁的氧化物和氯化物, 提示可能是氯和硫参与了空冷器的腐蚀过程。

对管内物料进行分析表明, 空冷器中所走介质为轻油气体与水的油气混合物, 其中含少量的气态H2S和HCl, 这两种物质与水蒸气一起冷凝, 形成腐蚀性强的H2S、HCl的水溶液, 因此属于典型的H2S—HCl—H2O体系的腐蚀环境。

2空冷器的防腐蚀措施

研究整个煤焦油加工厂的生产流程可知, 空冷器翅片管中的H2S、HCl来源于高温分解的固定铵盐 (主要成分为NH4Cl及NH4CN、 (NH4) 2SO4、

NH4CNS等) 。而这些固定铵盐成分是以溶于水的方式从回收车间里送来的。

所以, 防治空冷器腐蚀的措施应从消除固定铵盐上着手。首先, 应该做好回收车间的焦油脱水工作, 采用新型高效的脱水设备, 让固定铵盐尽可能少的进入蒸馏环节。其次, 根据固定铵盐的特点, 该厂采用了在焦油中加入碱液的防腐措施。利用一个地下卧式碳酸钠溶液配碱槽, 根据焦油中固定铵盐的含量, 用计量泵将浓度为8%的溶液经转子流量计泵送入一段柱塞泵入口。这样做可以使焦油中的固定铵盐与碳酸钠溶液充分混合, 转化为易挥发的氨和在高温下不易分解的钠盐, 以消除形成腐蚀的固定铵盐。从而从根本上消除气态H2S和HCl的存在[1]。

其化学反应如下:

undefined2+2NaCl

undefined2+2NaCN

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3采用冗余设备保证空冷器的长周期安全运转

该厂结合自身的产能状况和设备实际, 在吸取石化行业先进经验的基础上, 引入了一台备用空冷器, 同现有的水冷器和空冷器形成一套具有冗余的冷却系统, 其装置连接如图1所示。

该系统正常运转时, 阀门5～7处于闭合状态, 阀门1～4处于敞开状态, 馏分塔轻油和一段轻油分别经由空冷器和水冷器进行冷却, 备用空冷器处于停工待命状态。一旦正常运行的空冷器发生腐蚀, 可以快速的将阀门5和阀门7先后打到敞开状态, 备用空冷器启动。同时将阀门1和阀门2先后切换到闭合状态, 逐渐关闭腐蚀的空冷器, 以便对其维修。由于使用的空冷器属于水平鼓风式空冷器, 在启动的过程中不存在预热问题, 因此, 可实现发生故障后的快速切换, 保证了煤焦油加工厂的连续运行。

结合该厂的产能情况, 目前的空冷器和水冷器能够实现对馏分塔轻油和一段轻油的正常冷却。如果以后产能增加, 可能会出现馏分塔轻油空冷器 (或一段轻油水冷器, 不再赘述) 流量过大的情况, 此时可以使阀门1、2和阀门5、7同时打开, 备用空冷器运转, 增大馏分塔轻油的冷却能力[2]。

4效果分析

从该厂以往经验看, 空冷器3年腐蚀了4次, 造成停工3次, 以每次停工3天计算, 可大致估算空冷器腐蚀故障率为k1= (3×3) / (3×365) =0.82%。

该厂自从采用了注入碱液防腐措施以来, 至今已安全运行了一年, 未发生空冷器腐蚀事故, 故可认为空冷器注碱后事故率应该小于0.82%, 但具体故障减少程度尚无法估计。故空冷器故障率仍按k1=0.82%进行计算。

采用冗余空冷器系统后, 造成煤焦油蒸馏-冷却系统停工的条件变为:在3天内两台设备相继发生腐蚀故障。设第一台空冷器发生腐蚀事故, 其概率为k1, 第二台空冷器在随后的3天内不会发生事故的概率为 (1-k1) 3, 则第二台空冷器在随后3天内发生事故的概率为k2=1- (1-k1) 3。故3天内两台设备相继发生腐蚀的概率为:k2=k1×k2=k1× (1- (1-k1) 3) =0.02%, 设备故障率缩小了近40倍。相应的停工经济损失可由50万元/年降低为1.25万元/年。在一台空冷器的设计使用周期 (3年) 内可减少经济损失145万余元。另外, 由于两台空冷器冗余使用, 其实际使用寿命应大于设计使用寿命, 故除去冗余空冷器的购置成本80万元以及每年少量的碱液费用等 (按3年5万元估算) , 每年能够减少的经济损失应不小于 (145～80～5) /3=20万元/年[3]。

5结论

综上所述, 利用注碱防腐能够有效缓解由于铵盐腐蚀而导致的设备蚀穿。而利用冗余空冷器能保证一旦发生空冷器蚀穿事故, 能够迅速切换到备用空冷器, 从而有效避免由于蚀穿而造成的停工。两种方法同时使用, 能够保证煤焦油加工厂空冷器长周期安全运转, 减少空冷器腐蚀带来的停工损失, 提高了企业的经济效益。

摘要：分析了某煤焦油加工厂轻油空冷器的腐蚀状况、腐蚀原因以及相应的防腐蚀措施。在此基础上, 提出了利用冗余设备保证空冷器长周期安全运转的对策, 并进行了经济可行性分析。

关键词：煤焦油,空冷器,安全运行

参考文献

[1]王胜平, 宁宇平, 蔡颖, 等.焦油蒸馏塔腐蚀原因分析及防腐措施[J].内蒙古石油化工, 2001, 27 (3) :45-47.

[2]张湘武, 姚志东.空冷器技术问答[M].北京:中国石化出版社, 1998.