回收红焦物理热采用干法熄焦工艺同焦化原料油性质的影响

<一>、回收红焦物理热采用干法熄焦工艺
目前普遍采用湿法熄焦不仅使红焦热量浪费于熄焦水的加热和蒸发，还造成严重的环境污染。据统计，湿焦水补充水和焦台熄焦水量约0.5t/t干煤，按重钢目前年产144万t焦的规模，需消耗110t/h的补充水，大部分水在熄焦过程中以蒸汽形式进入大气中，进而冷凝降落到土壤和水体中，一部分泄漏或外溢，熄焦水中含有酚、氰等物质，严重污染环境。因此，为了节约能源，保护环境，较好采用干法熄焦。
相比于湿熄焦，干熄焦具有改变焦碳质量、回收红焦热量、改变周围环境三大优点。
目前，干熄焦技术已经成熟，过去影响干熄焦推广应用的制约因素，如规格单一、工程投资高、设备制造和操作管理难度大等均已逐一解决，干熄焦技术已发展成为装置系列化、技术和装备国产化的工艺技术，能够焦化厂长期、、稳定地连续生产，并且已实现自动化，操作费用和维修保养费用低，投资偿还率高。
干熄焦系统以循环惰性气体为载体回收的红焦热量，通过锅炉生产蒸汽，蒸汽再用于发电或生产，这是目前国内常见的干熄焦装置形式。
根据测算，护炉铁件采用干熄焦可回收80%的红焦显热，平均每熄1吨焦炭可回收3.9Mpa，450℃的蒸汽0.45~0.6t。回收余热资源折合标准煤56152t/a炼焦综合能耗降低38.99kg/t焦，节能效益显著。
另外，焦化工作者基于使炼焦炉的能流越来越接近于一个闭路循环的愿望，形成了利用干熄焦获得的红焦显热去预热炼焦煤料思路。其基本设想是考虑将吸收了红焦热量的热循环气体(900℃)引出一部分，与冷循环气体混合后(600℃用于炼焦煤的预热，以降低入炉煤的水分，降低炼焦耗热量。但工程上和工业生产上存在一些制约因素，如炼焦煤中的水分转入循环气体中，在熄焦时又会将水分带入干熄焦装置，给设备及生产带来一系列的影响。
<二>、焦化原料油性质的影响
延迟焦化加热炉炉管结焦是焦炭的生成，焦炉炉门并在炉管内沉积的问题，结焦速度就是焦炭在炉管管壁上被吸附的速度。结焦速度的影响因素主要有以下几个方面。
(1)原料油特性因数
加热炉炉管结焦还与油品的性质有密切的联系，在较低的温度下，先裂解而结焦的是石蜡基组分，油品中的石蜡基组分K值(特性因数)较高。由于石蜡基组分并不是沥青质、胶质的良好溶剂，沥青质会随着温度的上升，从液相中分离出来并结焦。含大量芳烃K值低的油品，在较高温度下会进入临界分解阶段，并大量汽化，使管内线速猛增，从而产生对炉管的撞击携带和摩擦作用，使焦粒不易在管壁上沉积和附着，从而避免加热炉炉管内结焦。因此，先确定某一特定K值原料的临界分解温度范围，使介质在高温下通过临界分解温度范围时，使其处于湍流状态，并避免处于加热炉炉管较大局部热强度部位，从而减缓加热炉炉管结焦现象的发生。
(2)原料油含盐和固体杂质
焦化原料的含盐量对加热炉炉管结焦有很大的影响，一方面盐类易于在高温下结晶析出，由于在高温下盐类与金属表面的吸附性增强，易造成加热炉炉管内壁结垢；此外由于盐类引起局部过热和局部阻力，利于焦粒的着床和生长，所以进一步加剧了烃类的结焦。原料中含有催化剂粉末等非溶性固体杂质，同样会加速、诱发高温介质在加热炉炉管内的结焦，在回炼催化油浆时，为石油焦的质量，生产石油焦，需要对催化油浆中的固体含量进行控制和测定，否则不仅会加速炉管结焦，而且还会导致石油焦的灰分增加。
(3)康氏残炭
渣油的康氏残炭是较常用的预测相对生焦倾向的指标，其残炭值与化学组成结构有密切联系。尽管它不能直接测出原料油在焦化过程中的生焦量，但渣油的康氏残炭与焦化生焦量有非常好的关联性。