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。     

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。     

铁矿粉含量对神府煤制备的含铁型焦气化反应起始温度的影响

为提高高炉反应效率和拓展炼焦煤的范围,以非焦煤和铁矿粉为原料,经破碎、筛分、混合、热压成型和焦化后,制成5种不同铁矿粉含量的含铁型焦。通过X射线衍射、SEM和差热分析,研究不同铁矿粉含量对其气化反应起始温度的影响。结果表明,焦化后试样中出现Fe、FeO和SiO2等相;含铁型焦的气化反应起始温度从884.7℃降低到803.2℃,活化能从192.35kJ/mol降低到177.30kJ/mol;预计CO2的排放量可降低11.2%。为我国高炉炼铁减少CO2排放,扩大原燃料适应范围和提高市场竞争力提供基础实验数据。     

住宅辐射制冷-独立新风空调系统 负荷比的多目标优化

为实现辐射制冷-独立新风空调系统负荷比的多目标优化,引入了BES-CFD耦合仿真方法,以长沙市某应用辐射制冷-独立新风空调系统的住宅房间为研究案例,同时研究了不同的送风温差和不同负荷比下的系统能耗及室内热环境,从节能、热舒适和运行安全性的角度,分析了最佳负荷比范围. 结果表明：考虑系统节能性时,不同送风温差的最佳负荷比范围分别为：46%~85%（4 ℃）、16%~85%（6 ℃）、3%~85%（8 ℃）,且送风温差较大时更节能. 从热舒适角度分析,最佳负荷比范围分别为：20%~72%（4 ℃）、16%~59%（6 ℃）、3%~50%（8 ℃）,较小的送风温差具有更大的负荷比调节区间. 各工况下顶板与地板壁面温度均高于近壁面空气露点温度,无结露风险. 综合考虑节能性、舒适性及安全性的最优负荷比宜取：46%~72%（4 ℃）、16%~59%（6 ℃）、3%~50%（8 ℃）.     

用动态实验考核重油热裂解产物分布模型

用计量泵将减压渣油打入电加热模拟焦化炉炉管中并加热到约 5 0 0℃ ,采用湿式流量计计量裂解气的体积 ,并用气相色谱仪分析其组成 ,由特定的采样器对全油样急冷 ,利用液相色谱将渣油及裂解油进行切割分析得到窄馏分的转化率。采用全过程模拟的方法对实验过程进行模拟 ,3个动态实验条件下的出口转化率计算结果与实测值基本相符 ,这说明重油热裂解产物分布模型可以用于焦化炉管内的过程模拟。     

用动态实验考核重油热裂解产物分布模型

用计量泵将减压渣油打入电加热模拟焦化炉炉管中并加热到约500℃，采用湿式流量计计量裂解气的体积，并用气相色谱仪分析其组成，由特定的采样器对全油样急冷，利用液相色谱将渣油及裂解油进行切割分析得到窄馏分的转化率。采用全过程模拟的方法对实验过程进行模拟，3个动态实验条件下的出口转化率计算结果与实测值基本相符，这说明重油热裂解产物分布模型可以用于焦化炉管内的过程模拟。     

化学贮热材料KAl（SO4）2·12H2O的贮热性能研究

通过热分析方法,对KAl(SO4)2*12H2O作为一种低温化学贮热材料进行了研究,吸热反应在60-150℃温度范围时的平均反应焓为449kJ*mol-1,放热反应在60-25℃温度范围的平均反应焓为341.7kJ*mol-1;在正逆反应循环10次的基础上,能量利用率达76.1%.     

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 %。     

玉米芯热重分析及气化反应动力学研究

利用热重分析实验得出玉米芯气化可大致分为3个阶段：水分蒸发、挥发分析出和焦炭阶段．研究表明,当升温速率为20℃／min时,物料的最大失重率只有85．75％,在所有的升温速率中最小;当升温速率为10℃／min时,物料的最大失重率可达到97．94％．以升温速率为5℃／min的热重曲线研究玉米芯气化过程中的挥发分析状况,当温度在250℃-330℃时,气化反应属于2级反应,其拟合方程Y=-2332．3x-7．9534,活化能E和指前因子A分别为19．4kJ／mol和3．4×10^4min;温度在330℃～530℃时,气化反应属于1级反应,其拟合方程Y=-1960．5x-9．7076,活化能E和指前因子A分别为16．3kJ／mol和5．0×10^1min^-1．     

单种焦煤结焦性能及其混配性研究

对5种不同矿点的焦煤进行煤质分析和单种煤结焦性能比较,并进行配煤炼焦试验研究。结果表明,尽管单种焦煤的结焦性能接近,但其工艺性质及成焦显微结构存在较大差异。在配煤炼焦中,胶质体含量丰富、胶质体的流变性和膨胀性高、成焦粗粒镶嵌结构多的焦煤,与不同炼焦煤的混配性强,所得焦炭质量较优。     

浅谈焦化厂节能

分析了焦化厂的能耗现状。分别从降低焦炉耗热量、余热及废物等资源回收利用、增加节能新技术、提高焦炭质量几方面阐述了国内外焦化厂的节能措施 ,指出了焦化厂的节能方向     

黏结指数G值表征炼焦煤结焦性的局限性研究

对7组相同变质程度和黏结指数G值炼焦煤煤岩显微组分、高温塑性和成焦光学组织结构进行研究。结果表明,相同变质程度和G值的炼焦煤高温塑性差异明显,软化温度相差3~29℃,固-软温度区间相差8~42℃,最大基氏流动度比值为1.3~1266;其炼焦煤焦炭光学组织结构差异亦明显,粗粒镶嵌结构占比相差9%~43%,同性结构占比相差2%~16%,纤维结构占比相差15%~36%。因此,G值对煤料受热所产生胶质体的数量能较好地表征,但对其结焦性的判断存在缺陷。     

蒙古国焦煤优化配用技术研究

对蒙古国焦煤进行煤质检验及配用试验,分析了焦炭的显微结构,结果表明,蒙古国焦煤变质程度偏低(介于1/3焦煤和焦煤之间),G值、Y值和膨胀度较高,塑性温度区间窄,成焦显微结构特征类似于1/3焦煤。用蒙古国焦煤完全替代优质焦煤,焦炭质量有所下降;而采用蒙古国焦煤部分替代焦煤和1/3焦煤可以稳定焦炭质量。     

热焦化防砂机理分析

热焦化防砂是通过向地层内注入热空气使原油在高温下发生反应从而将地层砂固结的一种防砂新技术.通过对焦化处理后的岩样组成进行组分分析,探讨了原油胶结机理.揭示出氧化作用使原油的部分原生胶质变成沥青质,沥青质受到高度的缩合作用而成为高分子量的苯不溶物.因此适合焦化防砂的油层,其原油必须含有一定量的原生胶质和沥青质.     

1/3焦煤和肥煤参与配煤炼焦的比较

对1/3焦煤和肥煤进行煤质分析,并对其单种煤的成焦光学组织、焦炭强度及参与配煤后对焦炭性能的影响进行比较。结果表明,当肥煤的胶质体质量一般或较差时,在配合煤中的作用与优质1/3焦煤相当,生产中两种煤可进行互换,但应针对调节焦炭冷、热性能的不同需要确定不同的配比。     

焦化废水处理技术研究进展

重点介绍了国内外处理焦化废水的生物强化技术,并对生物脱氮及烟道气处理焦化废水的方法也进行了简要介绍.     

木里煤田炼焦用煤类的经济前景分析

通过对木里煤田炼焦用煤资源/储量探明程度、灰分特征、硫分特征、精煤回收率的分析,总结出绝大部分炼焦用煤符合灰分20%、硫分1%、精煤回收率高的优质至非优质环保炼焦用煤。木里煤田可以作为稀缺煤种基地,且具有重要的战略意义。     

焦化废水制备的煤泥水煤浆的成浆性

针对焦化废水中污染物浓度高、难以处理的现状,利用蒸氨废水和煤泥制备水煤浆,并与自来水、不同处理阶段的焦化废水制备的煤泥浆进行对比,分析煤泥水煤浆的成浆性。结果表明：蒸氨废水与煤泥制备的水煤浆的稳定性、流变性、发热量均优于自来水,且前者添加剂用量比后者减少0.4个百分点;焦化废水中酚类物质和氨氮对煤泥的成浆性有一定的分散稳定作用;添加剂用量一定时,厌氧池出口水样与煤泥制备的浆体的流变性最优。该研究为焦化废水的回收利用提供了参考。