一種高硫石油焦的煅燒方法及專用罐式煅燒爐和罐壁磚的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高硫石油焦的煅燒方法及專用罐式煅燒爐和罐壁磚,屬于耐火材 料制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在目前國內(nèi)外煅燒焦產(chǎn)品微利或虧損年代,要想通過同品質(zhì)、低成本的產(chǎn)品競爭 優(yōu)勢占領(lǐng)國內(nèi)外市場,只有采用高硫石油焦生產(chǎn)。利用罐式煅燒爐生產(chǎn)的煅燒焦產(chǎn)品,其原 料成本因素占比商達95%以上,而中硫石油焦的噸成本比商硫石油焦的噸成本比商出200 元以上。
[0003] 目前,在國內(nèi)外石油焦市場存在的普遍問題是:硫含量增加,對罐式煅燒爐的罐壁 磚侵蝕嚴(yán)重,煅燒爐使用壽命從10年左右縮短為3年左右,同時對設(shè)備腐蝕和環(huán)保的壓力 加大,產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。
[0004] 石油焦中的硫分為有機硫和無機硫,其中大部分硫為與焦中碳鍵合為S-C的有機 硫,有些可能為硫酸鹽和黃鐵礦硫(但這些硫不足焦中總硫量的0. 02%)。石油焦中的硫含量 主要取決于原油的性質(zhì)及其硫含量,隨著進口原油的增加,石油焦中的硫含量有增加的趨 勢。石油焦脫硫涉及焦孔隙中、焦表面上硫的脫附,連結(jié)在碳骨架上硫的分離與脫除,因此, 石油焦的脫硫是一個復(fù)雜的過程。
[0005] 煅燒脫硫:一般指石油焦被加熱到指定溫度并在該溫度下保持一定的時間,在去 除水分、揮發(fā)分的同時,部分硫分以SO2B式析出的過程,這一過程被認(rèn)為是最有前途的石 油焦脫硫過程。
[0006] 罐式煅燒爐是煅燒炭素原料的關(guān)鍵設(shè)備。在煅燒石油焦時,生石油焦經(jīng)罐式爐爐 頂?shù)募恿蠙C構(gòu)加入料罐,受到兩側(cè)火道的間接加熱,原料中的水分和一部分揮發(fā)分經(jīng)預(yù)熱 帶被排出;再經(jīng)過溫度為1250°c-1350°c的高溫帶的煅燒,石油焦釋放出大量的揮發(fā)分,產(chǎn) 生體積收縮,密度、強度、導(dǎo)電率得到提高;最后,經(jīng)過冷卻水套冷卻后排出合格的煅后焦。 國內(nèi)普通煅燒爐的火道最高溫度為1380°C,此溫度條件下,煅燒焦的脫硫率小于20%,隨著 國內(nèi)外石油焦市場供應(yīng)存在的突出問題:各煉油廠進口原油增多,硫含量越來越高,普通煅 燒爐很難滿足生產(chǎn)需求,煅燒爐的使用壽命因硫的浸蝕破壞由10年左右時間減至3年左 右,投資回報率低下,對設(shè)備腐蝕和環(huán)保的壓力加大。
[0007] 但是,現(xiàn)有的罐式煅燒爐的罐體砌磚使用的是抗硫滲透、侵蝕性能極差的硅磚。硅 質(zhì)耐火材料為典型的酸性耐火材料。常規(guī)煅燒使用的硅磚,硫含量控制在2. 0%以下,按照 國內(nèi)各碳素廠使用經(jīng)驗,煅燒爐正常使用壽命應(yīng)在8-10年。但在高溫1400?1600°C、高硫 煅燒氣氛下,硅磚與石油焦接觸面會受到嚴(yán)重的侵蝕現(xiàn)象并進而剝落,爐體使用壽命僅有3 年左右時間。
[0008] 硅磚不具備高溫脫硫煅燒用耐火材料條件的原因: 硅質(zhì)耐火材料可能的反應(yīng)方程-C-S-SiO2,具體如下表所示。
【主權(quán)項】
1. 一種高硫石油焦的煅燒方法,其特征在于:所述煅燒方法為將高硫石油焦置于罐式 煅燒爐內(nèi),爐罐內(nèi)煅燒帶物料溫度為1350-1550°c,對高硫石油焦進行高溫煅燒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硫石油焦的煅燒方法,其特征在于:所述罐式煅燒爐 火道的溫度為1400-1600°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種高硫石油焦的煅燒方法,其特征在于:高硫石油焦脫 硫率達到42-72%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高硫石油焦的煅燒方法,其特征在于:所述罐式煅燒爐 火道的溫度為1400-1500°C,高硫石油焦脫硫率達到42-67%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的罐式煅燒爐,其特征在于:所述罐式煅燒爐包括外墻、火道和 煅燒罐。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的罐式煅燒爐,其特征在于:所述罐式煅燒爐每組由四個煅燒 罐組成,每臺罐式煅燒爐由4X爐組數(shù)組成的總罐數(shù)構(gòu)成;所述煅燒罐的罐壁外側(cè)是火道, 內(nèi)側(cè)為與石油焦的接觸面;所述煅燒罐四周由帶子母槽的異形罐壁磚砌筑而成,所述異形 罐壁磚采用耐高溫和耐硫侵蝕的磚體材料制成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的罐式煅燒爐,其特征在于:所述異形罐壁磚的厚度90mm,異 形罐壁磚砌筑時所用耐火泥為與磚體主體材料相近似的耐高溫、耐硫侵蝕材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種罐壁磚,其特征在于:所述罐壁磚為鋯剛玉莫來石磚、碳 化硅剛玉莫來石磚、鉻剛玉磚中的任一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種罐壁磚,其特征在于:所述鋯剛玉莫來石磚,以重量百分 比計,其原料組成包括以下成分:鋯剛玉和/或鋯英石粉30?45%,鋯英石骨料15?25%, 莫來石骨料10?20%,特級礬土骨料15?25%,α氧化鋁微粉3?8%,硅微粉1?3%,廣 西白泥2?5% ;另外含有6%的化學(xué)結(jié)合劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種罐壁磚,其特征在于:所述碳化硅剛玉莫來石磚,以重 量百分比計,其原料組成包括以下成分:莫來石骨料40?60%,莫來石和/或剛玉粉15? 30%,碳化硅粉15?25%,硅微粉2?5%,廣西白泥3?8% ;另外含有0. 8%的碳化硼。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種罐壁磚,其特征在于:所述鉻剛玉磚,以重量百分比計, 其原料組成包括以下成分:電熔致密剛玉骨料50?70%,板狀剛玉粉5?15%,氧化鉻8? 18%,單斜氧化鋯粉3?8%,活性氧化鋁微粉3?8%,其它10% ;另外含有化學(xué)結(jié)合劑4? 10%。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種罐壁磚的制備方法,其特征在于:包括以下步驟:原料 破碎、篩分、粉碎、配料、混煉、成型、干燥和燒成;所述燒成工序:干燥后的磚坯經(jīng)由電拖車 推入高溫隧道窯內(nèi),燒成最高溫度控制在1600°C?1800°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高硫石油焦的煅燒方法,所述煅燒方法為將高硫石油焦置于罐式煅燒爐內(nèi),煅燒溫度為1350-1550℃,對高硫石油焦進行高溫煅燒,高硫石油焦脫硫率達到42-72%。一種高硫石油焦用罐式煅燒爐,包括爐體、火道和煅燒罐,所述煅燒罐的罐壁外側(cè)是火道,內(nèi)側(cè)為與石油焦的接觸面,所述煅燒罐四周由帶子母槽的異形罐壁磚砌筑而成,所述異形罐壁磚采用耐高溫和耐硫侵蝕的磚體材料制成。本發(fā)明還公開了一種罐壁磚及其制備方法,該罐壁磚具有良好的抗硫腐蝕、抗?jié)B透的性能,在高溫高硫煅燒中無剝落現(xiàn)象產(chǎn)生,使用壽命長,生產(chǎn)成本低,制備方法工藝簡單,環(huán)保無污染。
【IPC分類】F27D1-04, C04B35-66, C01B31-02
【公開號】CN104555982
【申請?zhí)枴緾N201410805178
【發(fā)明人】王征宇, 趙滿生
【申請人】中碳能源(山東)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月23日