残炭值

残炭值

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用途

  残炭值大则说明油品容易氧化生焦或生成积炭。
  

知识延伸——炼油

  是将原油或其他油脂进行蒸馏改变分子结构的一种工艺, 图片也就是把原油等裂解为符合内燃机使用的煤油、汽油、柴油、重油等燃料。
  炼油一般是指石油炼制,原来是将石油通过蒸馏的方法分离生产符合内燃机使用的煤油、汽油、 柴油等燃料油,副产 石油气和渣油;比燃料油重的组份,又通过 热裂化、催化裂化等工艺化学转化为燃料油,这些燃料油有的要采用加氢等工艺进行精制。最重的减压渣油则经 溶剂脱沥青过程生产出脱 沥青油和石油沥青,或经过延迟焦化工艺使重油裂化为燃料油组份,并副产 石油焦。润滑油型炼油厂经 溶剂精制、溶剂脱蜡和补充加氢等工艺,生产出各种 发动机润滑油、 机械油、变压器油、 液压油等各种特殊工业用油。近年来加氢工艺更多地用于燃料油和润滑油的生产中。此外,为石油化工生产原料的炼油厂还采用加氢裂解工艺。
  炼油工艺介绍
  常压蒸馏和减压蒸馏
  常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏,常减压蒸馏基本属物理过程。原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品(称为馏分),这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂,相当大的部分是后续加工装置的原料。因此,常减压蒸馏又被称为原油的一次加工。包括三个工序:原油的脱盐、脱水 ;常压蒸馏;减压蒸馏。
  催化裂化
  催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的,是提高原油加工深度,生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作。原料主要是 原油蒸馏或其他炼油装置的350~540℃馏分的重质油。催化裂化工艺由三部分组成:原料油催化裂化、 催化剂再生、产物分离。催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油。部分重质油返回反应器继续加工称为回炼油。催化裂化操作条件的改变或原料波动,可使产品组成出现变化。
   催化重整
  催化重整(简称重整)是在催化剂和氢气存在下,将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的 重整汽油的过程。如果以80~180℃馏分为原料,产品为 高辛烷值汽油;如果以60~165℃馏分为原料油,产品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烃, 重整过程副产氢气,可作为炼油厂加氢操作的氢源。重整的反应条件是:反应温度为490~525℃,反应压力为1~2兆帕。重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部分。
  加氢裂化
  加氢裂化过程是在高压、氢气存在下进行,需要催化剂,把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和润滑油。加氢裂化由于有氢存在,原料转化的焦炭少,可除去有害的含硫、氮、氧的化合物,操作灵活,可按产品需求调整。产品收率较高,而且质量好。
  延迟焦化
  它是在较长反应时间下,使原料深度裂化,以生产固体石油焦炭为主要目的,同时获得气体和液体产物。延迟焦化用的原料主要是高沸点的渣油。延迟焦化的主要操作条件是:原料加热后温度约500℃, 焦炭塔在稍许正压下操作。改变原料和操作条件可以调整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。
  炼厂气加工
  原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出,总称为 炼厂气,就组成而言,主要有氢、甲烷、由2个 碳原子组成的乙烷和乙烯、由3个碳原子组成的丙烷和丙烯、由4个碳原子组成的丁烷和丁烯等。它们的主要用途是作为生产汽油的原料和石油化工原料以及生产氢气和氨。发展炼油厂气加工的前提是要对炼厂气先分离后利用。炼厂气经分离作化工原料的比重增加,如分出较纯的乙烯可作乙苯; 分出较纯的丙烯可作聚丙烯等。
  

知识延伸——焦炭

  烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干 图片燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料,又是重要的有机合成工业原料。
  一、焦炭定义
  英文名称:Coke
   冶金焦是高炉焦、 铸造焦、 铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁,因此往往把高炉焦称为冶金焦。
  铸造焦是专用与化铁炉熔铁的焦炭。铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。其作用是熔化炉料并使铁水过热,支撑料柱保持其良好的透气性。因此,铸造焦应具备块度大、反应性低、 气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。
  二、焦炭分布
  从我国焦炭产量分布情况看,我国炼焦企业地域分布不平衡,主要分布于华北、华东和东北地区。
  三、焦炭用途
  焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼,起 还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦炭代替木炭,为现代高炉的大型化奠定了基础,是冶金史上的一个重大里程碑。为使高炉操作达到较好的技术经济指标,冶炼用焦炭(冶金焦)必须具有适当的化学性质和物理性质,包括冶炼过程中的热态性质。焦炭除大量用于炼铁和有色金属冶炼(冶金焦)外,还用于铸造、化工、电石和铁合金,其质量要求有所不同。如铸造用焦,一般要求粒度大、气孔率低、 固定碳高和硫分低;化工气化用焦,对强度要求不严,但要求反应性好, 灰熔点较高;电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量。
  四、焦炭的物理性质
   焦炭物理性质包括 焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。
  焦炭的物理性质与其常温机械强度和 热强度及化学性质密切相关。焦炭的主要物理性质如下:
   真密度为 1.8-1.95g/cm3;
   视密度为 0.88-1.08g/ cm3;
  气孔率为 35-55%;
  散密度为 400-500kg/ m3;
  平均比热容为 0.808kj/(kgk)(100℃),1.465kj/(kgk)(1000℃)
   热导率为 2.64kj/(mhk)(常温),6.91kj/(mhk)(900℃);
  着火温度(空气中)为 450-650℃;
  干燥无灰基低热值为 30-32KJ/g;
  比表面积为 0.6-0.8m2/g
  五、焦炭的反应性及反应后的强度
  焦炭反应性与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力,CRI =(G0—G1)/G0×100%(注:G0----试验焦炭样重量,g;G1----反应后焦炭样重量,g;)。焦炭反应后强度是指反应后的焦炭再机械力和 热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。焦炭在高炉炼铁、铸造化铁和固定床气化过程中,都要与二氧化碳、氧和水蒸气发生化学反应。由于焦与氧和水蒸气的反应有与二氧化碳的反应类似的规律,因此大多数国家都用焦炭与 二氧化碳间的反应特性评定焦炭反应性。
  焦炭反应性CRI及反应后强度CSR的重复性r不得超过下列数值:
  CRIr≤2.4%
  CSR:≤3.2%
  焦炭反应性及反应后强度的试验结果均取 平行试验结果的 算术平均值。
  六、焦炭的质量指标
  焦炭是高温干馏的固体产物,主要成分是碳,是具有裂纹和不规则的孔孢结构体(或孔孢多孔体)。裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度,其指标一般以裂纹度(指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少)来衡量。衡量孔孢结构的指标主要用气孔率(指焦炭气孔体积占总体积的 百分数)来表示,它影响到焦炭的反应性和强度。不同用途的焦炭,对气孔率指标要求不同,一般冶金焦气孔率要求在40~45%,铸造焦要求在35~40%,出口焦要求在30%左右。焦炭裂纹度与气孔率的高低,与炼焦所用煤种有直接关系,如以气煤为主炼得的焦炭,裂纹多,气孔率高,强度低;而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力,用M40值表示;焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力,用M10值表示。焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M40值,焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10值。M40和M10值的测定方法很多,我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。
  七、焦炭质量的评价
  1、焦炭中的硫分:硫是生铁冶炼的有害杂质之一,它使生铁质量降低。在 炼钢生铁中硫含量大于 0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有 11% 来自矿石;3.5% 来自石灰石;82.5% 来自焦炭,所以焦炭是炉料中硫的主要来源。焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦炭硫分大于1.6%,硫份每增加 0.1% ,焦炭使用量增加 1.8%,石灰石加入量增加3.7%, 矿石加入量增加0.3% 高炉产量降低1.5—2.0%. 冶金焦的含硫量规定不大于 1%,大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于 0.4—0.7% 。
  2.焦炭中的磷分:炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02—0.03% 以下。
  3.焦炭中的灰分:焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显着的。焦炭灰分增加1%,焦炭用量增加 2—2.5% 因此,焦炭灰分的降低是十分必要的。
  4.焦炭中的 挥发分:根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于1.5%,则表示生焦;挥发分小于 0.5—0.7%, 则表示过火,一般成熟的冶金焦挥发分为1%左右。
  5.焦炭中的水分:水分波动会使焦炭计量不准,从而引起炉况波动。此外,焦炭水分提高会使M04偏高,M10偏低,给转鼓指标带来误差。
  6.焦炭的筛分组成:在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。我国过去对焦炭粒度要求为:对大焦炉(1300—2000 平方米)焦炭粒度大于 40 毫米;中、小高炉焦炭粒度大于 25 毫米。但目前一些钢厂的试验表明,焦炭粒度在40—25 毫米为好。大于 80 毫米的焦炭要整粒,使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一,空隙大,阻力小,炉况运行良好。
  八、天然焦炭
  天然焦炭,即“天然焦”。地下煤层受到岩浆侵入时,在高温的烘烤和岩浆中热液挥发气体等的影响下,受热干馏变形成了焦炭。地下煤层自燃,也可以形成天然焦炭。
  天然焦炭,其颜色灰至深灰色,多孔隙,有时可呈六方柱状。与人工焦炭比较,体重大、气孔小、致密。
  在我国,不少煤田产有天然焦,多用来作燃料。

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