本发明涉及石油焦的处理方法,具体涉及一种高硫石油焦的低温煅烧方法。
背景技术
目前对于石油焦制备预焙阳极的处理工艺,多采用石油焦高温煅烧,煅烧温度都在1250℃以上,甚至达到1400℃;煅后焦真密度2.08~2.10g/cm3左右,煅烧过程的炭质烧损只有3~4%;是目前实收率最优的方法。这种方法的缺点是煅烧温度高,煅烧时间长,能耗高,对煅烧炉要求高,导致煅烧炉使用寿命较短;同时,大量的含硫烟气排放,污染大气。
cn201410454873.x一种罐式炉低温煅烧工艺,通过控制罐式炉火道温度和排料速度,保证石油焦在料罐内的煅烧温度范围为1150℃至1220℃,排料速度为比正常排料速度高10-20%,达到110~120kg/h,降低石油焦在煅烧过程中的脱硫量,使煅后焦的真密度在2.05~2.07g/cm3之间。避免了罐式炉生产预焙阳极用煅后焦可能出现的“过煅烧”现象;相对较低的煅烧温度和停留时间,减少了烟气中二氧化硫的含量和烟气净化的压力;炉体温度的降低以及脱硫的减少,减缓了石油焦中硫对硅砖的侵蚀,大大延长罐式炉煅烧高硫焦情况下的炉体使用寿命;排料速度的加快也提高了罐式炉的产能,并提高了系统烟气量,有利于增加余热蒸汽产能。但该专利技术适合低硫含硫的石油焦,对于高硫含量的石油焦煅烧,存在石油焦煅烧过程的脱硫量差的问题,严重影响石油焦煅后的质量。
石油焦中的硫,分为有机硫和无机硫,其中大部分硫为与焦中碳键合为s-c的有机硫,有些可能为硫酸盐和黄铁矿硫(这些硫不足焦中总硫量的0.02%)。石油焦脱硫涉及焦孔隙中、焦表面上硫的脱附,连结在碳骨架上硫的分离与脱除。很多企业为了降低硫排放,达到环保要求,石油焦中的硫含量主要取决于原油的性质及其硫含量,随着进口原油的增加,石油焦中的硫含量有增加的趋势。
现有技术存在以下技术问题:对高硫石油焦煅烧温度高,煅烧时间长,能耗高,脱硫率低;同时,大量的含硫烟气难以处理。
技术实现要素:
本发明要解决的问题是针对以上不足,提供一种高硫石油焦的低温煅烧方法,实现以下发明目的:提高高硫石油焦的煅烧后产品质量,提高产品真密度、降低硫含量;降低高硫石油焦煅烧温度,缩短煅烧时间,减少能耗;解决含硫烟气难以吸收的问题。
为实现上述发明目的,采用以下技术方案:
一种高硫石油焦的低温煅烧方法,包括以下步骤:
步骤1、原料预处理
原材料进厂,石油焦为粒径180~200mm的海绵焦;检测石油焦组成,石油焦主要组分是碳氢化合物,含硫3.8~4.1%,含碳90.5%~91.5%,含铁0.4-0.48%,含水率3.2~3.5%,还含其他杂质。
将上述石油焦进行预破碎,采用辊式破碎机,对辊直径为600mm,对辊长度为800mm,电机功率为110kw,生产能力为30~50t/h;破碎后,出料粒度为80~95mm。
步骤2、永磁除铁
将原料预处理后的石油焦块用输送带输送通过永磁除铁器,石油焦输送带速率为0.8~1.0m/s,永磁除铁器的最大磁能积为334~342kj/m3。
步骤3、精碎
永磁除铁后的石油焦块进行精碎,所述精碎:功率为22~28kw,时间为40~50min;出料粒度为20~30mm。
步骤4、煅烧
将精碎后的石油焦经过上油,导入罐式煅烧炉中进行煅烧;
所述上油:将甘油、米糠油、cmc(羧甲基纤维素钠)以及水按照质量比5:2:4:30制备成胶油喷到石油焦表面,边喷边翻匀,上油量为石油焦质量的10%。
所述煅烧包括一阶段煅烧和二阶段煅烧;
所述的一阶段煅烧:空气通入速率为30~40m³/min,煅烧温度为800~850℃,煅烧时间为4~6h;
所述的二阶段煅烧:密封隔绝空气煅烧,煅烧温度为900~950℃,煅烧时间为18~19h。
步骤4、烟气脱硫
煅烧过程中的烟气产生后进入硫吸收装置,所述吸收装置内盛有吸收液;
烟气通入吸收液,经吸收净化,未被吸收的气体冒出,经检测,净化后的烟气中的空气污染物达到排放要求。
所述的吸收液:由柠檬酸钠、3-丙醇胺、n-环己烷基亚丙基二胺按照9:2:3的质量比混合而成。
与现有技术相比,本发明技术方案具有以下有益效果:
采用本发明工艺煅烧高硫石油焦,获得的产品含硫量0.276~0.282%,挥发分含量为0.21~0.25%,振实密度为1.25~1.38g/cm3,真密度为2.56~2.79g/cm3,可用于制备超高功率石墨电极。
本发明高硫石油焦煅烧温度低于1000℃,煅烧时间低于30h,大大降低了能耗;
本发明解决含硫烟气难以吸收的问题,烟气中硫吸收率达到90%以上,排放的烟气含硫量仅25~28μg/nm3。
具体实施方式
实施例1一种高硫石油焦的低温煅烧方法
步骤1、原料预处理
原材料进厂,石油焦为粒径180mm的海绵焦;检测石油焦组成,石油焦主要组分是碳氢化合物,含硫4.1%,含碳90.5%,含铁0.45%,含水率3.3%,还含其他杂质。
将上述石油焦进行预破碎,采用辊式破碎机,对辊直径为600mm,对辊长度为800mm,电机功率为110kw,生产能力为40t/h;破碎后,出料粒度为50~60mm。
步骤2、永磁除铁
将原料预处理后的石油焦块用输送带输送通过永磁除铁器,石油焦输送带速率为2.3m/s,永磁除铁器的最大磁能积为342kj/m3。
步骤3、煅烧
将精碎后的石油焦导入罐式煅烧炉中进行煅烧;
所述煅烧:
密封隔绝空气煅烧,煅烧温度为980℃,煅烧时间为39h。
步骤4、烟气脱硫
煅烧过程中的烟气产生后进入硫吸收装置,所述吸收装置内盛有吸收液;
烟气通入吸收液,经吸收净化,未被吸收的气体冒出。
所述的吸收液为氨水。
实施例2一种高硫石油焦的低温煅烧方法
步骤1、原料预处理
原材料进厂,石油焦为粒径200mm的海绵焦;检测石油焦组成,石油焦主要组分是碳氢化合物,含碳90.5%,含水率3.5%,含硫4.1%,含铁0.45%,还含其他杂质。
将上述石油焦进行预破碎,采用辊式破碎机,对辊直径为600mm,对辊长度为800mm,电机功率为110kw,生产能力为50t/h;破碎后,出料粒度为80mm。
步骤2、永磁除铁
将原料预处理后的石油焦块用输送带输送通过永磁除铁器,石油焦输送带速率为1.2m/s,永磁除铁器的最大磁能积为342kj/m3。
步骤3、精碎
永磁除铁后的石油焦块进行精碎,所述精碎:功率为22kw,时间为50min;出料粒度为55mm。
步骤3、煅烧
将精碎后的石油焦导入罐式煅烧炉中进行煅烧;
所述煅烧:
密封隔绝空气煅烧,煅烧温度为980℃,煅烧时间为30h。
步骤4、烟气脱硫
煅烧过程中的烟气产生后进入硫吸收装置,所述吸收装置内盛有吸收液;
烟气通入吸收液,经吸收净化,未被吸收的气体冒出。
所述的吸收液为氨水。
实施例3一种高硫石油焦的低温煅烧方法
步骤1、原料预处理
原材料进厂,石油焦为粒径200mm的海绵焦;检测石油焦组成,石油焦主要组分是碳氢化合物,含碳90.5%,含水率3.5%,含硫4.1%,含铁0.45%,还含其他杂质。
将上述石油焦进行预破碎,采用辊式破碎机,对辊直径为600mm,对辊长度为800mm,电机功率为110kw,生产能力为50t/h;破碎后,出料粒度为80mm。
步骤2、永磁除铁
将原料预处理后的石油焦块用输送带输送通过永磁除铁器,石油焦输送带速率为0.8m/s,永磁除铁器的最大磁能积为342kj/m3。
步骤3、精碎
永磁除铁后的石油焦块进行精碎,所述精碎:功率为22kw,时间为50min;出料粒度为55mm。
步骤4、煅烧
将精碎后的石油焦经过上油,导入罐式煅烧炉中进行煅烧;
所述上油:将甘油、米糠油、cmc(羧甲基纤维素钠)以及水按照质量比5:2:5:1制备成胶油喷到石油焦表面,边喷边翻匀,上油量为石油焦质量的10%。
所述煅烧包括一阶段煅烧和二阶段煅烧;
所述的一阶段煅烧:空气通入速率为39m³/min,煅烧温度为840℃,煅烧时间为5h;
所述的二阶段煅烧:密封隔绝空气煅烧,煅烧温度为910℃,煅烧时间为19h。
步骤4、烟气脱硫
煅烧过程中的烟气产生后进入硫吸收装置,所述吸收装置内盛有吸收液;
烟气通入吸收液,经吸收净化,未被吸收的气体冒出。
所述的吸收液为氨水。
实施例4一种高硫石油焦的低温煅烧方法
步骤1、原料预处理
原材料进厂,石油焦为粒径200mm的海绵焦;检测石油焦组成,石油焦主要组分是碳氢化合物,含碳90.5%,含水率3.5%,含硫4.1%,含铁0.45%,还含其他杂质。
将上述石油焦进行预破碎,采用辊式破碎机,对辊直径为600mm,对辊长度为800mm,电机功率为110kw,生产能力为50t/h;破碎后,出料粒度为80mm。
步骤2、永磁除铁
将原料预处理后的石油焦块用输送带输送通过永磁除铁器,石油焦输送带速率为0.8m/s,永磁除铁器的最大磁能积为342kj/m3。
步骤3、精碎
永磁除铁后的石油焦块进行精碎,所述精碎:功率为22kw,时间为50min;出料粒度为55mm。
步骤4、煅烧
将精碎后的石油焦经过上油,导入罐式煅烧炉中进行煅烧;
所述上油:将甘油、米糠油、cmc(羧甲基纤维素钠)以及水按照质量比5:2:4:30制备成胶油喷到石油焦表面,边喷边翻匀,上油量为石油焦质量的10%。
所述煅烧包括一阶段煅烧和二阶段煅烧;
所述的一阶段煅烧:空气通入速率为38m³/min,煅烧温度为830℃,煅烧时间为5h;
所述的二阶段煅烧:密封隔绝空气煅烧,煅烧温度为920℃,煅烧时间为18h。
步骤4、烟气脱硫
煅烧过程中的烟气产生后进入硫吸收装置,所述吸收装置内盛有吸收液;
烟气通入吸收液,经吸收净化,未被吸收的气体冒出。
所述的吸收液:由柠檬酸钠、3-丙醇胺、n-环己烷基亚丙基二胺按照9:2:3的质量比混合而成。
经试验,实施例1~4制备的石油焦煅烧后产品,即熟焦或煅后焦,检测技术指标结果如下表所示:
由上表可见,采用本发明实施例3-4的工艺煅烧高硫石油焦,获得的产品硫含量为0.276~0.282%,挥发分含量为0.21~0.25%,振实密度为1.25~1.38g/cm3,真密度为2.56~2.79g/cm3,铁含量0.020-0.021%,电阻率为386~399uωm,可以用于制备超高功率石墨电极。
本发明高硫石油焦煅烧温度低于1000℃,煅烧时间低于30h,大大降低了能耗;
本发明解决含硫烟气难以吸收的问题,烟气中硫吸收率达到90%以上,排放的烟气含硫量仅25~28μg/nm3。
除特殊说明的外,本发明所述的百分数均为质量百分数,所述的比值均为质量比。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。