稠油常压渣油悬浮床加氢残渣焦化的可行性研究

在小型焦化装置上 ,研究了克拉玛依炼油厂稠油常压渣油加氢残渣的焦化性能和焦化产物的分布规律 ,同时分析了将其作为稠油减渣焦化的调和进料时对焦化产物分布的影响。结果表明 ,加氢残渣焦化液体收率只有5 3%～ 5 9% ,焦炭收率高达 2 7%～ 34% ,液体产物的氮含量较高 ,焦炭中的硫、氮含量和灰分都很高 ,焦炭中富集了焦化原料中 39%～ 5 0 %的硫和 81%～ 85 %的氮 ;加氢残渣不适于单独作为焦化的进料 ;稠油减渣中调入 10 %加氢残渣生产的焦炭仍能满足 3号B类石油焦的要求 ,且产物中的汽油、柴油馏分收率变化不大 ,产物中的硫、氮分布与稠油减渣焦化产物中的硫、氮分布相差也不大。     

稠油常压渣油悬浮床加氢残渣焦化的可行性研究

在小型焦化装置上，研究了克拉玛依炼油厂稠油常压渣油加氢残渣的焦化性能和焦化产物的分布规律，同时分析了将其作为稠油减渣焦化的调和进料时对焦化产物分布的影响。结果表明，加氢残渣焦化液体收率只有53％～59％，焦炭收率高达27％～34％，液体产物的氮含量较高，焦炭中的硫、氮含量和灰分都很高，焦炭中富集了焦化原料中39％～50％的硫和81％～85％的氮；加氢残渣不适于单独作为焦化的进料；稠油减渣中调入：10％加氢残渣生产的焦炭仍能满足3号B类石油焦的要求，且产物中的汽油、柴油馏分收率变化不大，产物中的硫、氮分布与稠油减渣焦化产物中的硫、氮分布相差也不大。     

提高生焦反应焦化炉给热方法的研究

提出了生焦反应焦化炉给热及生焦反应给热比的概念 ,在确保焦化炉管不发生严重结焦的条件下 ,研究了焦化炉注气及炉出口温度的优化方法 ,以提高生焦反应焦化炉给热及延迟焦化装置液体收率。利用过程模拟软件 ,分别对单面辐射及双面辐射焦化炉进行了管内外过程模拟。结果表明 ,注气比维持在 1% ,炉出口温度由 4 90℃到 5 0 5℃时 ,每升高 5℃ ,生焦反应焦化炉给热增加 4 5～ 5 9kJ/kg ;炉出口温度维持在 5 0 5℃ ,注气比由 3%至 1%每降低 0 .5个百分点 ,生焦反应焦化炉给热增加 2 0～ 32kJ/kg。采用调整注气比和炉出口温度优化同时操作的方案 ,其效果优于仅控制炉出口温度的方案     

提高生焦反应焦化炉给热方法的研究

提出了生焦反应焦化炉给热及生焦反应给热比的概念，在确保焦化炉管不发生严重结焦的条件下，研究了焦化炉注气及炉出口温度的优化方法，以提高生焦反应焦化炉给热及延迟焦化装置液体收率。利用过程模拟软件，分别对单面辐射及双面辐射焦化炉进行了管内外过程模拟。结果表明，注气比维持在1％，炉出口温度由490℃到505℃时，每升高5℃，生焦反应焦化炉给热增加45～59kJ／kg；炉出口温度维持在505℃，注气比由3％至1％每降低0．5个百分点，生焦反应焦化炉给热增加20～32kJ／kg。采用调整注气比和炉出口温度优化同时操作的方案，其效果优于仅控制炉出口温度的方案。     

焦化炉处理量上限理论分析

焦化炉是延迟焦化装置的核心单元设备 ,也是整个装置提高处理量的制约因素。对 5座焦化炉进行了现场标定和管内外过程模拟 ,在控制炉管结焦速率的情况下 ,对单面辐射焦化炉的处理量上限进行了分析。结果表明 ,以现场操作工况下平均热强度和 1984年设计规范中冷油流速上限为基准时 ,4座单面辐射焦化炉的单炉处理量可分别提高到 6 0 0～ 6 5 0kt/a和 70 0～ 85 0kt/a,而炉出口热转化率仍低于炉管内重油的最大可裂化度。如将炉出口热转化率限制在 2 0 %,分别以操作工况下炉管平均热强度和 1984年设计规范中平均热强度上限为限制条件时 ,4座单面辐射焦化炉的单炉处理量可分别提高到 6 80 .8～ 796 .8kt/a和 76 4～ 110 0kt/a。     

结焦对HP40Nb炉管传热与机械性能的影响

利用有限元软件ABAQUS,开发了顺次耦合的热应力耦合程序,对已存在结焦层的HP40Nb合金炉管开车过程中温度场和应力场分布进行数值分析,并对乙烯裂解炉管采用停车检修时的临界结焦厚度值进行了预测.结果表明:HP40Nb合金炉管的传热性能随着结焦层的增加加速降低,最大环向应力位于结焦层与HP40Nb合金界面处,应力呈现出先增后减的变化趋势;结焦引起炉管局部径向鼓胀断裂;HP40Nb炉管需要采取清焦的临界结焦层厚度为2.3mm.     

LF炉冶炼超低硫钢的工艺条件

提出了采用热力学计算分析确定LF炉冶炼超低硫钢工艺条件的方法·分析表明,可通过提高炉渣碱度、强化渣钢脱氧、控制渣钢原始硫质量分数和渣质量,来实现超低硫钢的冶炼·150tLF炉生产实践表明,在原始钢水硫平均为00146%条件下,通过控制规定的工艺条件,经LF处理后的钢水硫质量分数平均可达00044%·再经VD处理后,可实现成品硫质量分数为00027%的超低硫钢生产·在上述条件基础上,将原始硫质量分数控制在00058%以下或保证渣金硫的分配比在250以上或采用双渣操作,LF炉可精炼0002%以下极低硫钢     

焦化炉处理量上限理论分析

焦化炉是延迟焦化装置的核心单元设备，也是整个装置提高处理量的制约因素。对5座焦化炉进行了现场标定和管内外过程模拟，在控制炉管结焦速率的情况下，对单面辐射焦化炉的处理量上限进行了分析。结果表明，以现场操作工况下平均热强度和1984年设计规范中冷油流速上限为基准时，4座单面辐射焦化炉的单炉处理量可分别提高到600-650kt/a和700－800kt/a，而炉出口热转化率仍低于炉管内重油的最大可裂化度。如将炉出口热转化率限制在20％，分别以操作工况下炉管平均热强度和1984年设计规范中平均热强度上限为限制条件时，4座单面辐射焦化炉的单炉处理量可分别提高到680.8-796.8kt/a和764－1100kt/a。     

神府煤掺石油焦气流床气化细渣的CO2气化反应特性

采用高温热台显微镜系统对比和研究了石油焦、细渣和神府煤焦的气化反应特性,并制备了掺灰石油焦样品,采用热重分析仪对比和分析了不同样品的气化反应活性.结果表明:相比石油焦,细渣具有更为丰富的孔隙结构,其样品中存在较多孔径为2～10 nm的孔,比表面积约为石油焦比表面积的15倍;细渣石墨化程度较低,其含有的灰分促进了气化反应...     

高硫硅锰合金脱硫研究

针对高硫硅锰合金,采用高温硅钼炉、XRD以及常规化学分析法,研究了CaO-BaO-MgO-SiO2-CaF2五元脱硫渣系中MgO,CaO,BaO对脱硫效果的影响.研究结果表明:随着BaO与CaO质量比的增加,脱硫率先升高后降低.当MgO的质量分数为8%,CaF2的质量分数为10%,BaO与CaO的质量比为09143时,脱硫率达到944%;当MgO的质量分数为12%,CaF2的质量分数为14%,BaO与CaO的质量比为07879时,脱硫率达到954%.当CaO的质量分数为35%,BaO的质量分数为32%时,随着MgO质量分数的增加脱硫率先升高后降低,MgO的质量分数为8%时,渣的脱硫能力最高.     

气化灰渣的理化性质及其对石油焦/CO2气化反应特性的影响

采用XRF、XRD和SEM/EDS等分析手段对神华煤气化灰渣的理化性质进行了表征,并考察了气化灰渣对金山石油焦/CO2气化反应活性的影响。结果表明:炉底灰渣和炉顶飞灰的灰分质量分数分别为78.39%和62.71%;炉底灰渣中Ca和Fe的质量分数较炉顶飞灰高,而炉顶飞灰中Si和Al的质量分数则比炉底灰渣高;气化灰渣中的矿物质主要以对气化反应无催化活性的惰性物质形态存在,炉底灰渣中对含碳物料气化反应有催化作用的主要是少量的硫酸钙、氧化铁和钾芒硝(K3Na(SO4)2),而炉顶飞灰中则是少量的硫酸钙;随着气化灰渣添加量的增加,石油焦催化气化反应速率达到最大值时所对应的转化率逐渐减小。当气化灰渣的添加量为5%~30%时,石油焦的气化活性提高了2~7倍,其中炉底灰渣的催化活性稍优于炉顶飞灰。     

石油焦燃烧过程中影响多环芳烃生成的因素分析

利用管式炉层燃方式研究了燃烧温度、气氛等不同条件对高硫石油焦燃烧过程中多环芳烃(PAHs)生成及其分布的影响,探讨了石油焦特性对生成PAHs种类的影响。研究结果表明,石油焦在空气中燃烧PAHs的生成总量随着实验温度(600～900℃)的升高先增加后降低,在700℃时达到最大值。石油焦在氮气中热解时,PAHs生成规律也是随温度升高先增加后降低,在800℃时达到最大释放值。不同反应温度和气氛下释放的PAHs均以低环芳烃为主。相同燃烧条件下,随着石油焦挥发分质量分数的增加,PAHs生成量总体呈现增加趋势;石油焦中硫元素质量分数的增加会使PAHs生成量减少;随着石油焦中碳元素质量分数的增加,PAHs生成量呈现先降低再增加的变化趋势。     

焦化炉管焦导热系数的测定

从现场焦化炉中截取一段结焦炉管,采用热通量法测定了炉管结焦层的导热系数.实验表明,当温度为50～100℃时,管焦导热系数随温度的升高而迅速降低;当温度为100～550℃时,随着温度的升高,管焦导热系数降低的速度逐渐减缓,并最终稳定在3.8W/(m@℃),实验误差不超过10%.对实验数据进行多项式线性回归,得到了管焦导热系数随温度变化的回归方程,该方程的相对误差低于4%.     

沈阳红阳三矿煤中硫的赋存状态

分析了沈阳红阳三矿煤中各种硫分、灰分和不同密度级的全硫,并研究了硫分与粒度、硫分与密度、硫分与灰分及硫分布率与密度等的关系·指出无机硫占煤中全硫质量分数的7739%,是该煤中硫的主要形态;煤中硫的分布是均匀的,不随粒度、密度、灰分的变化而变化;煤样中黄铁矿呈细小颗粒浸染于煤有机质中,用常规方法脱除比较困难;有机硫的质量分数约为20%,且目前还没有很好的脱除方法,故暂不考虑其脱除问题·     

Maxiconv8000型抑焦增液剂在延迟焦化装置的应用

为延长装置生产周期、提高液体收率、增加经济效益,中国石油大庆石化分公司延迟焦化装置使用了Maxiconv8000型抑焦增液剂。结果表明,在装置操作条件稳定,注剂量为70 /g时,焦炭和干气的产率分别降低0.39%和0.93%,轻质油收率和总液体收率分别增加了0.67%和1.32%;加热炉炉管表面温度大幅下降,加热炉炉管压降减小,有效地减缓了加热炉炉管结焦。     

焦化炉管焦导热系数的测定

从现场焦化炉中截取一段结焦炉管 ,采用热通量法测定了炉管结焦层的导热系数。实验表明 ,当温度为5 0～ 10 0℃时 ,管焦导热系数随温度的升高而迅速降低 ;当温度为 10 0～ 5 5 0℃时 ,随着温度的升高 ,管焦导热系数降低的速度逐渐减缓 ,并最终稳定在 3 .8W/ (m·℃ ) ,实验误差不超过 10 %。对实验数据进行多项式线性回归 ,得到了管焦导热系数随温度变化的回归方程 ,该方程的相对误差低于 4 %。     

用硫铁矿烧渣制备PFC絮凝剂

用正交实验的方法研究了用盐酸浸取硫铁矿烧渣制取三氯化铁溶液的工艺条件。浸取时间为1.2h,回流加热温度为110℃,质量分数31%的盐酸与烧渣的液固比为3.0mL/g,浸取率达96.84%,向溶液中加入少量表面活性剂PVA作稳定剂,在50℃下用氢氧化钠溶液调节羟铁尔比n（OH）/n（Fe）至0.2,可得深褐色聚合氯化铁（PFC）液体产品,产品铁质量分数11.7%,密度1.26g/cm^3,碱化度为11.6%,质量分数1%水溶液的pH值1.7,研究结果表明,PFC处理焦化废水的条件为,pH值在6～9范围内,每50mL水样中加入PFC0.3mL时除浊效果最佳,PFC性能优于PC和PFS。     

残余灰分对低温等离子体再生颗粒物捕集器的影响

为了研究残余灰分对低温等离子体(NTP)柴油机颗粒物捕集器(DPF)再生的影响,搭建了颗粒物(PM)捕集系统及NTP喷射再生DPF试验系统,并利用傅里叶红外光谱仪及X射线能谱仪分析了灰分中的官能团及元素组成。研究结果表明,残余灰分提高了DPF的导热热阻,使得再生过程中DPF内部温度升高。残余灰分减小了DPF的孔隙率,PM捕集率升高,完全再生时的碳去除量明显增多,增幅达34.0%。灰分样品中主要成分为金属氧化物及无机盐,金属元素质量分数达23.8%～27.4%,P和S元素质量分数分别在6.8%～8.9%和9.6%～14.4%。此外,灰分样品中还含有少量有机物,其中含氧官能团和芳香环的吸收峰较为明显。75%负荷下得到的灰分样品中的C、O含量比相对最低,表明该样品中金属氧化物及无机盐含量相对较高,而有机物含量较低。     

脆硫铅锑矿精矿的还原造锍熔炼

采用富含氧化铁的黄铁矿烧渣作为固硫剂的铅、锑、铋还原造锍熔炼方法,对脆硫铅锑矿精矿还原造锍熔炼的工艺进行了研究,考察了温度、添加剂加入量、烧渣加入量等对还原造锍熔炼工艺的影响,得出最佳工艺条件为:先在900℃下反应,再升温到1200℃过热放渣;烧渣加入量为理论量的100%～105%;添加剂与苏打质量比为10%,无水硫酸钠为13%(质量分数).在最佳条件下,锑直收率为83.26%,铅直收率为68.50%,固硫率为98.97%,但约有15%的铅和30%的银分散在铁锍中.     

精炼渣成分对高强度低合金钢中非金属夹杂物影响

采用渣钢平衡的实验方法研究了1600℃下不同碱度和不同Al2O3含量的强还原性精炼渣对高强度低合金钢中非金属夹杂物的影响.结果表明:渣钢反应平衡后,炉渣中CaO和SiO2的质量比为1.9～4.5、Al2O3质量分数为21%～33%,钢中夹杂物主要为球状的CaO-MgO-Al2O3-SiO2系,尺寸在5μm以下,炉渣成分对夹杂物的成分影响很大.夹杂物主要分布在SiO2含量一定的CaO-MgO-Al2O3-SiO2伪三元相图中1 400～1 500℃的低熔点区,随着炉渣碱度的提高和Al2O3含量的降低,部分夹杂物逐渐偏离低熔点区域,夹杂物的总数量逐渐减小.当渣中Al2O3质量分数为21.22%、碱度为3.27时,有大量夹杂物分布在高熔点区域,夹杂物的总数量最小.