石油焦生产工艺及设备课件

1、石油焦的概要、1、交流PPT、商品目录、 1 .石油焦的概要1.1石油焦的概要1.2石油焦的特性1.4石油焦的分类1.5石油焦的选项2.1石油焦的用途2.1电解铝原理的概要2.2石油焦的电解阳极2.3石油焦的其他用途3 .熟焦的加工技术和设备，2， 学习交流pppt 3.1加工技术3.1.1技术原理概要3.1.2壶烧成炉技术3.1.3回转窑技术3.1.4电烧成炉技术3.2主要设备和辅助设备3.3主要设备运输方案4 .石油焦市场4.1石油焦市场概要4.2国内主要生产厂家和行情3 .学习交流PPT，1.1石油焦炭概要，石油焦炭是原油蒸馏分离轻重质油后，热分解重质油的产品。 本质是部分石墨化的碳形态

2、。 外观上，形状不规则，大小不同的黑色块(或粒子)，有金属光泽，粒子具有多孔质结构，主要元素组成为碳，其馀为氢、氧、氮、硫和金属元素，不能熔融。 冶金、化工等工业广泛用作生产电极和化工产品的原料。 4、学习交流PPT、1.2石油焦的生产技术，国内外生产石油焦的焦化技术早期为釜式焦或平炉焦，目前大量使用的是延迟焦，又少数炼油厂采用流动焦、接触焦等焦化技术，石油焦的性质以下，主要介绍延迟焦化。 5、学习交流PPT，延迟焦化淤泥以很高的流速通过加热炉炉管，将淤泥加热至约500米，立即进入数十米的焦化塔，淤泥在焦化塔内利用自身带入的热量进行焦化反应，从塔顶排出大量的汽液制品延迟炼焦装置通常在加热炉上设

3、置两个焦炭塔，加热到指定温度的淤泥进入两个焦炭塔中的一个，当焦炭在焦炭塔内产生并积蓄到一定高度时，热淤泥就切换成另一个焦炭塔。 焦炭塔外的汽一液产品回收分馏系统连续生产，两个焦炭塔只有一个处于焦炭生产状态，另一个处于炼焦或准备状态。 淤泥在焦炭塔内的焦炭时间约为24小时，根据淤泥的性质和循环比的大小，每个塔的处理量不同，用水力焦炭除去设备(压力在10MPa以上的高压水)将塔内生成的焦炭切断排出。 6、学习交流PPT、7、学习交流PPT、延迟焦化的原料主要有减压渣油(直馏渣油)、二次加工渣油(如热分解渣油、催化分解渣油、轻油分解渣油、石油沥青)，可以直接使用原油。 石油焦的质量首先与原油和淤泥的

4、成分和特性有关，由于各种原油的性质不同，经过蒸馏加工得到的淤泥的性质也不同，同样的原油经过不同的加工装置，淤泥的性质也有很大不同。 中国延迟焦化原料多为减压渣油，密度小于1，焦炭值不大。 减压渣油中的胶质和沥青质的含量高，但芳香族烃的含量少，所以在焦炭时多生成蜂窝状或海绵状的结构(也有少量的低级针状焦炭的生成)，因此该石油焦石墨化后的电阻率高，热膨胀系数也大。 一般炼焦工序生产的焦炭挥发成分含量高达1015，焦炭粉多，且焦炭的机械强度低。 学习了8、交流PPT、1.3石油焦特性，表示石油焦物理化学性质的指标有灰分、硫成分、挥发成分、真密度、气孔率、电阻率、热膨胀系数和机械性能等。 a .灰分是

5、指物质中固体无机物的含量。 石油焦灰分的主要元素是铁、硅、钙、铝、钠、镁，还有少量的钒、钛、铬等。 生产电解铝用阳极材料和电解氯化钠溶液的石墨阳极时，必须限制石油焦中的钒含量。影响石油焦灰分大小的因素首先是原油的盐分含量和脱盐程度，原油中的盐分经过蒸馏和分解加工大量积蓄在淤泥中，一部分堆积在炉管、容器、设备上，淤泥中的大部分盐分残留在焦炭中。 石油焦的灰分也受到冷却水和排水用高压水的盐分含量的影响，特别是多次再利用的冷却水和排水用高压水的盐分含量很高。 生产的石油焦好像是露天装载的，地面的砂土和风搬运的砂土也增加了石油焦的灰分，生产石墨产品的石油焦灰分一般必须小于0.5。 生产高纯度石墨的石油

6、焦灰分不得超过0.15。 9、交流PPT，b .硫磺是影响石油焦质量的杂质之一，石油焦的硫磺取决于淤泥的硫磺，淤泥中的硫磺有3040残留在石油焦中，如果硫磺高的淤泥被加氢脱硫，则使淤泥中的硫磺减少，从而得到石油焦中的硫可以分为硫的有机化合物(硫醚、硫醇、磺酸等)和硫的无机化合物(硫化铁、硫酸盐)。 一般烧到1300左右脱硫效果不大，但只有把烧成温度提高到1450左右才能得到明显的脱硫效果，部分硫化物必须在石墨化的高温下排出。 对铝电解用阳极材料的生产和石墨制品的生产来说，硫是有害元素，硫含量高的石油焦生产的石墨电极在石墨化过程中会发生“膨胀”现象，容易导致产品破裂。 硫含有率高的石墨电极炼钢时

7、，吨钢电极的消耗量增加，中国很多产地的石油焦硫分低，只有国内的进口高硫原油和高硫原油的炼油厂生产的石油焦硫分高。 10、学习交流PPT，c .挥发成分是将石油焦的空气加热到一定的温度，其中有机质和部分矿物分解成气体或液体逃逸，减去石油焦的水分，挥发成分。 石油焦炭挥发成分的大小表示其焦炭温度的高低，釜焦炭的焦炭温度高，可以达到700左右，所以釜焦炭的挥发成分低(37 )，延迟焦炭石油焦炭的焦炭温度只有500左右，因此挥发成分达到815， 延迟焦炭生产的石油焦炭的挥发成分不仅焦炭温度，淤泥通人焦炭塔的装填时间和与焦炭层注入蒸汽的条件有关的同一塔排出的焦炭挥发成分也大不相同，塔底的焦炭结构致密，体

8、积密度大，挥发成分低，塔顶部的焦炭石油焦挥发成分的多少对碳制品的质量影响不大，但对烧成作业有影响，高挥发成分的石油焦难以用一般结构的回转窑或壶炉烧成，需要对烧成设备进行必要的改造，烧成高挥发成分的石油焦。 11、交流PPT，d .真密度是指材料处于绝对密集状态下的体积内的固体物质的实际体积，不包含内部空隙。 石油焦1300烧成后的真密度的大小是测定石油焦质量的主要项目，一般来说，烧成后的真密度高表示该焦炭容易石墨化，另外石墨化后的电阻率低，热膨胀系数小，石油焦的体积密度表示焦炭结构的致密，机械真密度除了与焦炭的体积密度有关外，还与焦炭的粒度有关。 e .电阻率是用于显示各种物质的电阻特性的物理

9、量。 未烧成的焦化电阻率高，接近绝缘体，烧成后电阻率急剧降低，石油焦化电阻率与烧成温度成反比，1300烧成的石油焦化电阻率降低到500m左右。 12、交流PPT、f .学习热膨胀系数的物体随着温度变化而有膨胀收缩现象。 其变化能力为等压，是单位温度变化引起的体积变化，即热膨胀系数。石油焦的热膨胀系数主要取决于渣油的性质，即渣油中芳香族烃的含量和沥青质的含量，芳香族烃的含量高以及沥青质、胶质的含量低的渣油，生产的石油焦的热膨胀系数低，针状焦炭是这种石油焦生产大规格的超高功率石墨电极和接头材料，必须采用热膨胀系数低的针状焦炭。 石油焦的热膨胀系数与测试温度有关，我国测试热膨胀系数的标准温度为100

10、600，测试温度不同的结果无法直接比较。 13、交流PPT，g .学习机械性能石油焦的机械性能包括“破碎性”、脆性和磨损率等指标，石油焦的“破碎性”和脆性在电极制造过程中有一定的意义，破碎性可以用焦炭破碎前后的尺寸比来评价，而脆性则表示焦炭在输送和输送过程中破碎的可能性表示石油焦磨损率的测定方法为鼓试验法，原焦炭的磨损率与挥发成分的含量成正比，与体积密度成反比，烧成后石油焦的磨损率显着降低。 14、学习交流PPT、1.4石油焦的分类，石油焦通常有以下4种分类方法： a .加工方法：生焦和熟焦。 前者得自延迟焦炭装置的焦炭塔，也称为原焦炭，含有很多挥发成分，强度差的后者是烧成(1300 )处理过

11、的生焦炭，也称为烧成焦炭。 b .硫含量的高低：分为高硫焦炭(硫的质量含量为4%以上)、中硫焦炭(硫含量为2%以上)和低硫焦炭(硫含量小于2% )。 硫含量主要取决于原料油的硫含量。 硫含量增高，焦炭质量下降，其用途也发生了变化。 学习交流PPT，根据c .微结构的形态分为海绵焦和针状焦。 前者的多孔质为海绵状，也被称为普通焦炭。 后者像纤维状一样致密，也被称为优质焦炭。 在性质上，针状焦点和海绵焦点有显着差异，具有高密度、高纯度、高强度、低硫量、低烧蚀量、低热膨胀系数、良好的耐热冲击性能等特征的热传导、导电、磁导率、光学上具有明显各向异性的孔大而少，略呈椭圆形，破面清晰针状焦炭主要是用芳烃含

12、量高，非烃杂质含量少的渣油制成的。 根据16、交流PPT、d .形态，可分为针状焦炭、弹丸焦炭或球状焦炭、海绵焦炭、粉焦炭4种。 针状焦炭：有明显的针状结构和纤维筋，主要作用于炼钢中的高功率和超高功率石墨电极。 海绵焦：硫含量高，含水率高，表面粗糙。 弹丸焦炭或球状焦炭：形状为球形，直径0.630mm，表面光滑，含水率低。 一般由高硫高沥青质淤泥生产，只能用于发电、水泥等工业燃料。 焦炭粉：通过流动化焦炭工艺生产，其粒子(直径0.10.4mm )的挥发成分热膨胀系数高，不能直接用于电极制造和碳行业。 17、交流PPT、针状焦炭、海绵焦炭、弹丸(球状)焦炭、粉焦炭、18、交流PPT、1.5石油焦

13、炭的选定，石油焦炭的质量在很大程度上取决于原料的性质和加工条件。 主要质量指标为a .纯度：石油焦中硫和灰分等含量。 高硫焦炭在产品石墨化时膨胀，引起碳制品的龟裂。 高灰分阻碍结构的结晶化，影响碳制品的使用性能。 b .结晶度：焦炭的结构和中间相的小球体的大小。 由小球体形成的焦炭，是海绵状构造的多孔质，由大球体形成的焦炭，是纤维状或针状构造，比海绵状的焦炭质量更好。 在质量指标中，真密度粗略地表示了这种性能，真密度高表示结晶性好。 19、交流PPT、c .学习耐热冲击性：焦炭产品受到突然高温上升或从高温急剧冷却的热冲击时的耐破裂性能。 针状焦炭的产品具有很高的耐热冲击性，所以有很高的使用价值

14、。 热膨胀系数表现了这种性能。 热膨胀系数越低，耐热冲击性越好。 d .粒度：反应焦炭中含有的粉末焦炭和块状粒子焦炭(可使用焦炭)的相对含量。大多数焦粉在除焦和储藏过程中因压缩摩擦等机械作用而被破碎，其量的大小也是机械强度的表现。 生焦烧成成熟的焦炭可以防止破碎。 粒子烧焦多，粉末烧焦少的焦炭，使用价值高。 20、学习交流PPT，测定水分时允许在焦炉中取样，水分指标不做拒绝条件，21、学习交流PPPT，2 .学习石油焦用途，22，学习交流PPPT，2.1介绍电解铝的原理，电解铝是通过电解得到的铝现代电解铝工业生产采用冰晶石氧化铝熔盐电解法。 熔融冰晶石为溶剂，氧化铝为溶质，碳体为阳极，铝液为阴

15、极，流过强直流后，在950-970电解槽内的两极进行电化学反应，进行电解。 学习交流PPT，以流程碳为阳极，铝液为阴极，流过强直流后，在950-970在电解槽内的两极进行电化学反应，即电解。 化学反应主要通过该方程式进行： 2Al2O3 3C=4Al 3CO2。 阳极：2O2 C-4e=CO2阴极：Al3 3e=Al。 阳极生成物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。 为了保护环境和人类的健康，有必要对阳极气体进行净化处理，去除有害气体和粉尘，排放到大气中。 阴极生成物是铝液，铝液通过抽真空从槽中取出，送到铸造工厂，在保温炉内净化澄清后，再铸造成铝锭，或直接

16、加工成线材、型材等。24、交流PPT、25、交流PPPT、2.2石油焦炭制电解阳极，铝电解中碳阳极每天平均消耗2cm左右，需要定期向电解槽中添加新的阳极膏(自焙阳极)，或定期更换新的阳极块(预焙阳极)，使铝电解槽正常运转。 铝电解生产对碳阳极的基本要求是耐熔盐侵蚀，低电阻，高纯度和高机械强度。 碳阳极的质量和工作情况对铝电解电流效率、铝电解电力消耗和材料消耗的影响很大。 当铝电解槽正常运行时，碳阳极的欧姆电压下降到300600mV，槽电压为1015，吨铝碳阳极的净消耗量为400500kg (残极回收别)。 可以提高原料质量，改善生产配方和技术、阳极结构形式及阳极工作制度，提高阳极工作质量。 学

17、习26、交流PPT、1、2、3、4、5、6、27、交流PPT，自焙阳极和预焙阳极自焙阳极通过铝电解槽自身的热将阳极浆中的沥青热分解，焦炭后形成骨料碳粒和致密的固体阳极。 自烧阳极多为一体型的单阳极，根据导电钢棒(阳极棒)的插入方式，分为侧插棒自烧阳极和上插棒自烧阳极两种。28、交流PPT、29、交流PPPT、上插棒自焙阳极。 导电钢棒从阳极上部插入者称为自烧阳极。 上插自焙阳极由阳极框架盖、阳极钢棒、碳阳极主体及框架盖升降机构等构成。 上插棒自烧阳极铝电解槽的电流容量达到80160kA，阳极电流密度为0.60.75A/cm。 学习30、交流PPT，在侧(横)插入自烧阳极。 导电棒(阳极棒)从侧

18、部插入者向侧方插入自烧阳极。 侧塞自烧阳极由阳极框架、阳极棒、碳阳极主体及阳极升降机构构成。 边条自烧阳极铝电解槽的电流容量达到40130kA，阳极电流密度为0.71.0A/cm2，电流容量在10万a以下的小型铝电解槽多使用边条自烧阳极。 因为从铝电解槽的侧部插入阳极棒，所以电流的均匀分布受到阳极宽度的限制。 另外，阳极底部的中心部的温度高，散热差，铝电解槽的容量的扩大也受到限制。 31、学习交流PPT，自焙阳极的操作有：放入阳极浆、拔出阳极棒、插入阳极棒(插入自焙阳极)、转接阳极小母线、提起阳极架、调整阳极高度等。 如果自焙阳极操作不当，阳极糊的质量差，就会引起阳极故障，直接影响铝电解槽的电流分布，破坏原来的温度制度，导致铝电解电流效率的降低和铝电解电力消耗的增加等。常见的自焙阳极故障有流(漏)阳极膏、阳极断层、阳极裂纹、阳极缺损、阳极长包、阳极着火和