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如何提高焦油收率
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摘要：安钢焦化厂焦油回收率一直偏低，针对这种情况，分析了影响焦油收率的关键因素，在生产中进行了针对性的操作改进，进而提高焦油收率，降低生产成本，提高企业效益。
关键词：焦油收率；炼焦；煤气净化
焦油是炼焦过程中的产物，按炼焦温度不同，煤焦油分为低温煤焦油和高温煤焦油。煤料在焦炉碳化室进行高温干馏时，煤质发生一系列变化，在500度时，煤的大分子芳香族稠环化合物侧链断裂和分解形成胶质体，在600度从胶质体析出热分解产物为初煤焦油，在煤气导出过程中受焦炭，半焦及炉顶空间温度影响，在800度时除焦油进一步热分解，称为二次裂解，形成高温煤焦油成气态被煤气带走，经冷凝析出形成高温煤焦油。其过程如下：
煤热分解低温煤焦油高温煤焦油 →冷凝聚集分离（液态焦油）→焦油回收系统。
焦油中含油大量的化学产品，目前知道的有将近500种，加以回收对经济建设具有重大意义。同时，把焦油从煤气中尽可能的分离出来，对后面工序的煤气净化也有很大的好处。
我们分析了焦油回收工艺（图1）中影响焦油收率的因素，总结有以下几点：
第一、焦炉操作制度，焦炉的炼焦温度，操作压力都会对焦油收率产生影响，炉顶空间温度过高由于热解作用，煤焦油产率就会降低，碳化室压力过高时，煤气会漏入燃烧室燃烧，也会造成焦油收率降低。我厂焦炉装煤时采用了无烟装煤，无烟装煤时上升管底部形成负压抽吸装煤荒煤气，也会吸入部分空气，造成煤气燃烧，对焦油收率产生影响。
第二、循环氨水集气管喷洒的效果影响，焦炉出来的煤气，在桥管和集气管利用78℃—82℃循环氨水喷洒，煤气放出大量显热，氨水大量蒸发，进行快速的传热和传质过程，带走热量使煤气急剧降温，使煤气温度由650℃—700℃降至80℃—82℃，在这个过程中有60%左右的煤焦油会冷凝析出，随氨水流入机械化刮渣槽。所以氨水的压力，温度是影响喷洒效果的关键因素。
第三、初冷器操作也会影响焦油的收率，被循环氨水冷却的煤气在80℃--82℃，这时的煤气仍包含有大量的煤焦油，由于煤焦油很容易用冷却法冷凝下来，采用初冷器进行冷却的方法，使煤气温度降至20℃--23℃，在冷却过程中会有部分焦油析出，使煤气含的雾状煤焦油降至1.5-2g/m3。控制好初冷器阻力和控制温度会直接影响煤气冷却效果，进而影响焦油析出的效果。
第四、电捕焦油器的操作同样会影响焦油收率，初冷器后绝大部分煤焦油是以焦油雾的状态存在，电捕焦油器利用电晕线和沉淀管之间电场捕获雾状焦油粒，使其从煤气中分离出来，在电捕正常操作情况下，99%焦油雾可从煤气中除去，使电捕后煤气焦油雾含量在小于50mg/Nm3。电捕电捕焦油器的平稳合格的运行会提高焦油的分离效果，提高焦油收率。
针对以上影响焦油收率的因素，我们采取的措施有：
第一，保障焦炉碳化室装煤均衡稳定，保障炉顶空间体积稳定；保障炉顶空间温度控制在800℃--850℃之间，避免高温使其中的化合物裂解；保障碳化室压力不要过高，使煤气不会漏入燃烧室燃烧，减少煤焦油等化合物的损失。
第二，无烟装煤时，控制高压氨水在集气管喷洒压力，使集气管部位形成的负压控制不要太高，避免吸入大量空气，使煤气与空气发生燃烧，其中的化合物燃烧掉而造成产率降低。
第三，循环氨水在集气管和上升管喷洒过程中，保障氨水的压力和质量，一般控制循环氨水压力在0.2-0.25MPa，使氨水达到最佳的雾化效果，与煤气能充分的接触，使氨水和煤气热交换达到最佳的效果使煤气充分降温，同时使煤气中的焦油最大效果的冷凝析出，同时要保障循环氨水中的焦油含量尽可能的低，我们采取氨水焦油分离大槽严格控制焦油也为高度，同时氨水槽底部连续排放焦油，通过操作来减少循环氨水焦油及残渣含量，减少喷洒管喷嘴的堵塞，保障氨水的喷洒均衡，雾化效果最佳。
第四，初冷器操作加强控制，保障初冷器阻力和温度符合生产要求，初冷器的阻力增加，会造成煤气冷却效果降低，使煤气中的焦油不能冷凝下来，而随着煤气带到后面工序，不仅会造成焦油收率降低，还会影响后面的生产顺利进行。为了降低阻力，我们严格控制初冷器洗萘液的质量，取样分析，不合格时加大冷凝液外送量，补充配比液提高洗萘液中轻质焦油含量，提高洗萘效果；另外采取增加喷洒液的循环量，扩大了喷洒孔的直径，减少喷洒孔堵塞，使洗萘液喷洒均匀稳定，洗萘效果变好。控制初冷器的出口煤气温度，只有煤气温度尽可能的降低，才能使煤气中焦油含量最大限度冷凝下来，从煤气中析出。我们以前初冷器煤气出口温度控制在20--25度，经过调整我们保障煤气温度控制在20--23度，来保障煤气中的焦油含量降下来。
第五，保障电捕焦油器的正常运行，保障电捕电压控制在工艺要求的范围之内，控制在35kv到45kv之间。由于运行过程中，设备内会有焦油沉积，造成电压波动，影响电捕运行甚至跳闸。为了减少焦油在设备内的沉积，对电捕采取定期顶部喷洒，冲洗电晕线、沉淀管上沉积的焦油，保持电场稳定捕雾效果良好。同时减少了电捕停产检修的次数，使电捕长时间稳定运行，提高了电捕的捕雾效果。
改良效果：
通过一系列的操作改进，取得了良好的效果，我们的焦油收率有了明显提高（图2）。
焦油收率的提高，不仅增加了焦油的产量，而且煤气中焦油含量降低，对后面工序的化产品回收和生产运行也起到良好的作用，使后序的化产品产量和质量都有了提升，取得良好的经济和社会效益。
作者简介：
侯国杰 男 汉族 1972.10 河南省安阳市 工程师 技师 大专 焦化
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