焦油质量的影响因素及控制办法

我焦化厂自投产以来，焦油比重偏大，粘度大，一方面不利于焦油脱水，再者焦油流动性大，向初冷补焦油使混合质量 差，影响初冷温度优化控制。今年焦炉提高煤饼高度、化产加强焦油管理，提高焦油质量   

焦油质量可由喹啉不溶物QI（或甲苯不容物）、灰分和水分来衡量。喹啉不容物主要有五种成分：煤粉焦粉炭黑无机灰分和沸点高于350℃的重质组分。   

焦油由喹啉不溶物和装煤高度有关。装煤高度低，由于没有足够的煤来吸收炉墙的热量，从而导致炉鼎温度升高。炉顶空间大使碳化室内的焦炉煤气停留时间长，从而使焦炉煤气过热分解，形成更多的QI副产物。炭黑是不完全燃烧的产物由于装煤平煤次数增加，进入炭化室的空气或氧气增多，产生炭黑多    

喹啉不容物QI（或甲苯不容物）、灰分和水分彼此相关， 喹啉不容物QI增高，则水分和灰分含量相应增加。

炭化室顶部厚结石墨问题

在焦炉生产管理中，由于焦炉吸压力制度、加热制度的不规范、及煤饼倒塌后未采取降温措施等诸多原因，导致炭化室顶部结了厚厚的一层石墨。石墨的增多会导致炉顶空间温度升高，在加煤时也会因石墨的增多而产生阻力从而导致煤饼倒塌，影响生产产量，煤饼的倒塌反过来又造成炉顶空间过大，煤气导出缓慢，煤气在里面发生二次裂解，进一步使石墨增多，形成恶性循环。

焦油乳化

煤焦油和氨水形成了以碳质粉末（煤粉＋焦粉）为乳化剂的稳定油包水型（w/o）型乳化液。其稳定性受乳化剂粒度、组成、剂量、及分散相组成等因素影响乳化剂越细乳化剂中煤粉比例越大乳化剂的剂量越大焦油乳化剂就越稳定，乳化剂剂量越大，乳化液粘度越大。 

焦油含水控制

水在焦油中能形成稳定的乳浊液，在受热时形成乳浊液的小水滴存在于交油中不能立即蒸发，而处于过热状态，当党建热温度过高时所有小水滴在焦油整个容积中急剧汽化蒸发，容易造成突沸窜油事故。加热过高，对流现象严重，轻质组分易挥发，造成焦油损失，污染环境。焦油必须控制好加热温度。加热温度可根据其比重大小控制。如下：    

 解决焦油质量的根本方法

一、防止炭化室顶部结石墨，使喹啉不溶物Q降低措施

1．集气管的压力控制

    集气管压力是根据吸气管正下方炭化室底部压力在结焦末期保持在5Pa来确定的。如果集气管压力控制不当，焦炉煤气在炭化室顶部停留时间过长，焦炉煤气不能及时导出，就会发生焦炉煤气二次裂解。发生的主要裂解反应方程式为：  

C2H6=C2H4+H2

C2H4=CH4+C

CH4=C+2H2

2．炉顶空间温度控制

    炉顶空间温度是指炭化室顶部空间里的荒煤气温度。根据《焦炉技术管理规程》规定，炉顶空间温度宜控制在800±50℃，不宜超过800℃，炉顶空间温度过高，则焦炉煤气在炭化室顶部产生二次裂解，大量的沉积碳附着在炭化室顶部，空间温度过高，造成化产回收焦油质量不合格，如焦油比重增大、含萘高、粘度增大、脱水困难。

3．合理的标准温度

    合理的制定标准温度是生产中很重要的一个环节，标准温度制定的过高，则会导致炉顶空间温度过高，焦炭过熟，如果标准温度制定的过低，则会导致焦炭不成熟，因此标准温度的制定就显得尤为重要。标准温度的制定可根据以下几方面来把握：

（1） 根据焦饼中心温度来制定：焦饼中心温度是焦炭成熟的指标，一般焦炉生产中，焦饼中心温度达到1000±50℃时焦炭已经成熟。

（2） 根据焦炭的挥发分来作为参考：一般规定焦炭的挥发分不超过1.9，在我们公司的生产中，我们所要求的焦炭挥发分在0.9～1.9之间。 

（3 ）还可根据炉顶空间温度来作为参考，一般焦炉生产中炉顶空间温度适宜控制在800±50℃。

4 ．横排温度的均匀    保证横排温度均匀，是焦炉热工管理中最重要的一个环节。如果横排温度不均匀，将导致整个燃烧室立火道加热混乱，焦饼成熟也生熟不一，从而在制定标准温度时产生过高标准。这也导致炉顶空间温度升高，使焦炉煤气发生二次裂解，使炭化室顶部石墨生长加剧。

5．正确执行烧上升管制度    按推焦计划提前10分钟～20分钟打开上升管盖(最多不得超过三个)，并同时关闭桥管水封翻板，打开远离上升管的除尘孔盖，吸入空气，烧去炭化室顶部的石墨。

6．及时处理倒塌部位的燃烧室立火道    在装煤过程中，如果捣固煤饼倒塌时，要及时对倒塌部位的燃烧室立火道进行处理，常用的方法是减少煤气量，如插铁丝，防止温度过高而影响炉顶空间温度。

7．加强煤饼捣固质量。   加强煤饼捣固质量，可以有效防止煤饼倒塌后造成的炉顶空间增大，进而造成煤气滞留时间过长而产生二次裂解。  

二、初冷器前吸力及初冷后煤气温度控制  

在化产回收车间初冷器前吸力过大，会将煤粉焦粉带入煤气，吸力过大炭化室形成负压，吸入空气，引起部分化学产品在炭化室内烧掉，使炭化室内温度增高。  

初冷器煤气出口温度21～23℃为宜，温度过高也会影响煤气的导出，煤气滞留引发煤气二次分解加重。   

 焦油中水分、灰分、甲苯不溶物是焦油质量的重要指标，它主要取决于冷凝工序的生产操作。操作中应注意如下几点：   

(1)焦油氨水澄清槽内应保持—定的焦油层厚度，—般为1.5～2m，排出焦油时应连续均匀，不宜过快，要求夹带的氨水和焦油渣尽可能少，最好应装有自动控制装置。   

(2)严禁在焦油澄清槽内随意排入生产中的杂油(硫氨酸焦油等)、杂水（蒸氨废水等），以利于焦油、氨水、焦油渣分层，便于分离。   

(3)静置脱水的焦油储槽，严格控制温度在80~90℃，保证静置时间在两昼夜以上。同时应按时放水，向精制车间送油时应均匀进行，且保持槽内有一定的库存量。    

(4)严格控制初冷器后的集合温度符合工艺要求，避免因增大风机吸力而增加煤粉和焦粉的带入量。另外，焦炉操作应力求稳定，严格执行各项技术操作规定，尽量减少因煤粉、焦粉带入煤气而形成焦油渣，防止焦油氨水分离困难。

(5)机械化氨水澄清槽氨水满流情况、焦油压油情况、油水界面升降，减速机、刮渣机运行情况保持正常。