造纸黑液对石油焦成浆性的影响

石油焦产量随着原油的劣质化逐年增长,如何有效利用石油焦值得研究。气化技术可以实现石油焦的清洁利用,制浆是石油焦气化至关重要的一步。考察了造纸黑液对石油焦成浆性的影响。结果表明,在石油焦质量分数为65%时,石油焦不能单独成浆。造纸黑液能够极大地改善石油焦的成浆性。随着造纸黑液添加量的增大,石油焦的成浆黏度先减小后增大,当造纸黑液添加量为石油焦质量的1%、剪切速率为100s-1时,石油焦浆黏度出现最小值520mPa s。造纸黑液添加量存在最高限度,即为石油焦质量的5%。在造纸黑液的最优添加量下,石油焦的最高成浆质量分数为70%。造纸黑液添加量在0.6%~10%、石油焦质量分数为65%时,水焦浆在2d内均不产生不可恢复的硬沉淀,能满足气化生产要求。     

石油焦综合利用研究进展

石油焦是炼厂延迟焦化装置产生的固体产品,由于其"一稳、二低、三高"的特性,广泛用于冶金、化工等工业作为电极或生产化工产品的原料。2017年,国内延迟焦化装置产能12 880×10~4 t/a,石油焦产量2 721.7×10~4 t(累计增长3.5%)。对国内石油焦的产量、产地分布及下游用途进行了概述。结合石油焦市场因环保升级而面临的挑战,从原料控制、工艺改进、下游市场开发3个方面对高硫石油焦的出路问题进行思考,重点论述了锅炉燃料、电极材料、制备活性炭材料、石油焦制气、灰渣利用等下游利用方向的研究进展,对石油焦的利用和发展进行了预测和展望。     

三元低共熔溶剂促进球磨后高硫石油焦氧化脱硫

为实现高硫石油焦的有效脱硫使其“变废为宝”,本研究提出了一种基于机械球磨的高硫石油焦氧化脱硫新方法。首先使用球磨技术对高硫石油焦进行预处理,以增加石油焦的比表面积,暴露更多硫参与氧化。实验结果表明：与氧化钙共球磨后石油焦比表面积增加了8倍以上;在高硫石油焦球磨预处理的基础上,以苯磺酸基三元低共熔溶剂(DES)为反应溶剂及催化剂,30%双氧水(H₂O₂)为氧化剂,在70℃的温和条件下成功实现高硫石油焦的氧化脱硫,其硫质量分数可从4.46%降至2.09%。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)及扫描电子显微镜(SEM)探究了石油焦球磨及氧化脱硫前后结构的变化。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)以及XRD分析了石油焦中硫的转化。通过电子自旋共振(ESR)试验证实了苯磺酸基三元DES的催化作用。     

石油焦气化反应动力学及其反应性与焦结构的关系

石油焦结构致密,孔隙不发达,灰分及挥发分含量低,导致其气化活性较低。焦结构是影响石油焦气化反应活性高低的重要因素,为阐明石油焦气化反应特性及其与焦结构的关联,采用热重分析仪对镇海石油焦、京博石油焦和胜利石油焦进行CO₂非等温气化反应特性研究,并结合石油焦结构的表征分析,探讨焦结构对气化反应性的影响规律。结果表明：利用比气化速率能够较好地描述3种石油焦的气化反应性差异,气化活性由大到小顺序为胜利石油焦、京博石油焦、镇海石油焦;依据比气化速率随温度的变化规律,可将石油焦的等温气化反应分为慢速、中速、快速3个阶段;石油焦结构分析发现,石油焦气化反应性与焦结构的有序度和CO₂化学吸附量关联性较好,其焦结构有序化程度及其CO₂总吸附量均可用来反映其气化反应性高低;利用比气化速率作为对应恒温气化条件下速率常数计算得到胜利石油焦、京博石油焦和镇海石油焦的气化反应活化能分别为216、245和280 kJ/mol。     

石油焦在水泥行业的应用及前景分析

延迟焦化装置是炼油厂处理重质劣质渣油的重要重油加工手段。2018年全球石油焦总供应量130 Mt,其中硫质量分数大于3%的石油焦占总产量的67.84%。石油焦广泛应用于水泥、电解铝、钢铁、玻璃、电厂及化工等行业。2018年全球水泥行业石油焦用量39.2551 Mt,占全球石油焦总供应量的30.09%,欧洲、日本、韩国、印度等地区的水泥企业大量使用石油焦。我国石油焦在电解铝行业使用量较大,2018年达到18.3819 Mt,但在水泥行业使用量仅为0.4390 Mt。在水泥生产中使用石油焦,其硫元素大部分以硫酸盐的形式固定于水泥熟料中。国外可以安全环保地使用高硫石油焦作为水泥窑煅烧的燃料,满足当地排放要求,而且采用长协定价机制,获取具有稳定性价比优势的石油焦,提高了水泥企业使用石油焦的积极性。通过提高石油焦性价比、拓展石油焦在水泥行业的销售渠道和加大石油焦出口力度等措施,可以拓宽高硫石油焦使用范围,在满足环保法规前提下解决我国高硫石油焦出路问题。     

微波活化对石油焦气化特性的影响

 在常压、1200℃下,采用 WRT-3P型高温微量热重分析系统和 XRD、IR、ASAP 测试手段考察了微波照射时间、功率和温度对石油焦气化反应活性的影响。结果表明,微波处理后石油焦 CO₂气化反应速率随着石油焦转化率的增大先增加后降低,在转化率为0.1左右出现最大值;随着微波照射时间的延长和照射功率的增大,石油焦气化反应速率加快,石油焦微晶结构呈现出无定形变化的趋势;但是随着微波照射温度的升高,石油焦气化反应速率先增加后减小,石油焦微晶结构有序化程度先减弱后加强。     

The New-Generation Technology for Making Petroleum Needle Coke

The current technology for producing the petroleum needle coke is apt to cause overflow of feedstock from the coke drums, instability in operation of.coking unit, low mechanical strength of petroleum coke, and high percentage of coke powder, leading to difficulties in improving the overall quality of needle coke. Therefore, we have developed a new technology for producing the needle coke, featuring the manipulation of temperature range in a narrow scale at high pressure coupled with feedstock alternations. This new kind of technology has been successfully applied in a 60kt/a commercial coking unit. Provided that demand for the feedstock quality is satisfied, petroleum needle coke meeting the international quality standard can be manufactured using RIPP‘s technology for producing petroleum needle coke.     

石油焦着火和燃烧燃烬特性的试验研究

用热重分析方法对石油焦的着火及燃烬特性进行研究 ,发现石油焦的着火温度随颗粒直径的增加和质量的减小而增加 ,石油焦的燃烬率随颗粒直径的减小、升温速率的减小和样品质量的减小而增加。石油焦的燃烧特性处于烟煤和无烟煤之间     

石油焦的生产及石油焦制氢工艺状况

介绍了世界石油焦市场的现状,重点论述了美国和亚太地区石油焦的生产情况,综述了现有石油焦利用途径,预测了未来石油焦市场的发展方向。结合国内高硫石油焦供过于求且炼油厂氢气来源不足的现状,提出了符合中国国情的石油焦制氢方案。     

石油焦水蒸气气化反应的实验研究

在固定床气化反应器中,考察了石油焦粒径、水蒸气流量、温度、压力和氧气量对石油焦水蒸气气化反应的影响。结果表明,当石油焦粒径小于380 μm、水蒸气流量高于0.85 g/min时,基本消除了内外扩散对石油焦水蒸气气化反应的影响;在消除内外扩散影响的前提下,随着反应温度和压力的升高,石油焦气化反应速率呈现增加的趋势,其中温度对石油焦气化反应速率的影响更大,气化产物中H2含量逐渐降低,CO含量逐渐增加。反应系统中氧气的加入,不仅与石油焦发生燃烧反应放出热量,还与生成的H2和CO发生反应。因此,必须合理优化反应条件和开发配套反应设备,以保证气化反应快速高效地进行。     

石油焦作为粉煤气化原料的可行性分析

为了验证石油焦作为粉煤气化原料的可行性，对其基本性质、疏水性、挥发性和流动性进行了分析，并与3种典型的煤进行了对比。结果表明:石油焦性质与晋城无烟煤最为相近，具有热量高、含碳质量分数高的特点；石油焦中主要包含芳香烃、烷烃、双键烃基等疏水基团，不易与水互溶；石油焦粉在制粉干燥过程中无挥发性有机物析出，不易吸湿结团，能够满足粉煤气化制粉单元的需求；石油焦粉的流动性优于煤粉，在加压输送单元不易发生架桥现象。     

石油焦原料性质及炭化工艺对活性炭性能的影响

从分析石油焦原料着手，考察了其热解特性、孔隙率和石墨化程度。由于石油焦结构致密，属易石墨化碳，因此用水蒸气法直接活化得到的炭质材料吸附性能差，其碘吸附值小于350mg/g。不同来源的石油焦由于组成不同，其活化性能也有差异。通过成型法，以金山石油焦为原料轻预炭化、预氧化和炭化，得到炭化料，再用水蒸气活化得到的活性炭的碘吸附值达800.40mg/g、亚甲蓝值达120.40mg/g。以独山子石油焦为主要原料制得的活性炭的碘吸附值与亚甲蓝值分别达871．58mg/g、100..67mg/g。     

SYNTHESIS OF TITANIUM CARBIDE POWDER FROM TiO2 AND PETROLEUM COKE BY REACTIVE MILLING

Synthesis of titanium carbide has been conducted by reactive milling from the blends of titania/titanium/petroleum coke. Two kinds of blend powder, titania/petroleum coke and titania/titanium/petroleum coke, have been milled in the experiment. The results showed that, under the present experiment condition, titanium carbide has been formed in the milled blends of titania/titanium/petroleum coke, but could not be detected in the milled blend of titania/petroleum coke. For the blends of titania/titanium/petroleum coke, the effect of percentage composition of element Ti on the synthesis of TiC has been noticed. The amount of element Ti added played an important role in the transformation from TiO₂ to TiC.     

石油焦循环流化床锅炉试运初探

介绍了国产首台75t/h石油焦循环流化床(CFB)锅炉设计、建造和试运的概况,分析了存在的问题及原因,探讨了石油焦CFB燃烧技术,总结了石油焦CFB锅炉运行经验。     

石油焦及其循环流化床锅炉技术介绍

介绍了石油焦的特性及循环流化床锅炉烧石油焦的过程，并着重介绍了武汉石化厂正在建设中的烧石油焦的75t／h循环流化床锅炉的炉型及特点。     

Desulfurization of high sulfur petroleum coke by molten caustic leaching

Desulfurization by molten caustic leaching (MCL) at 400–500 °C has been investigated in order to reduce the sulfur content of petroleum coke. Effective parameters on desulfurization of petroleum coke, other than temperature, include alkali to feed (petroleum coke) mass ratio, time and mesh size in the ranges of 0.5–1.5, 1–3 h and 200–600 µm, respectively. In this work, petroleum coke desulfurization conditions using solid KOH have been studied. Maximum petroleum coke desulfurization by MCL method has been obtained by Taguchi L9 design using alkali to feed mass ratio of 1, temperature of 600 °C, time of 2 h and mesh size of 200 µm. The changes in the main groups on the coke surface have been determined using FTIR spectroscopy. In addition, SEM-EDX, TGA and XRD analyses have been used to investigate the changes in coke physical and chemical properties.     

拓展石油焦市场 发展下游应用技术

中国石油焦以低硫为特点,有色、冶金、机械等石油焦主要应用行业对石油焦需求的变化直接影响国内石油焦市场行情。应借鉴国外经验,开拓石油焦在燃料领域的应用。     

降低石油焦灰分的措施研究

根据高灰分石油焦的特性及应用领域,研究了降低石油焦灰分的措施。分析结果显示,石油焦灰分中的主要元素为O,Ca,S,Fe,Ni,Si,Mn等,金属和非金属元素对石油焦灰分的总贡献比例分别约为43%和57%。X射线衍射分析结果表明,在原油中Ca含量较高的情况下,石油焦灰分中的物质大都以金属氧化物的形态存在,尤其以结构较稳定的CaSO₄和CaO的比例为最高,两种含钙化合物在灰分中合计占比约为90%。对高钙原油实施脱钙处理,可以明显降低延迟焦化焦炭的灰分,且可减小CaSO₄和CaO在灰分中的占比。对原油进行深度脱钙后,原油钙含量与延迟焦化石油焦的灰分对应关系的研究结果表明,石油焦灰分与原油中钙含量之间大体呈线性关系。此结论可为石油焦的生产和销售提供一定的参考。     

高硫石油焦用作水泥燃料的研究

对炼油厂副产的高硫石油焦用作水泥燃料的方法进行了研究,解决了水泥生产工艺过程中生料的磨碎、成球、燃烧性能、硫的平衡与转化,以及石油焦掺合量等问题,并经工业试生产,结果表明,用高硫石油焦代替部分燃煤,在工艺条件完备的机械化立窑水泥生产线上煅烧水泥熟料是可行的,水泥质量符合国家标准;石油焦中 ８０％ 的硫可以转化为 Ｓ Ｏ３ ,被熟料吸收,且在煅烧过程中起矿化剂作用,少部分硫以 Ｓ Ｏ２ 形式排出窑外。     

氯化铁对高硫石油焦-CO2气化的催化作用

 以FeCl3•6H2O为催化剂,采用热天平考察了催化剂添加量、温度、添加方法对高硫石油焦-CO2气化活性的影响,并对石油焦催化气化残渣进行X射线衍射（XRD）分析。实验发现,在本文试验范围催化气化反应速率随温度、催化剂添加量的增加而增大,随转化率的增加而减小,与非催化石油焦气化的单峰动力学曲线不同;离子交换法的催化效果优于浸渍法。XRD分析表明反应初始阶段铁主要以Fe3C形式存在,随着反应的进行大部分Fe3C与石油焦中的S结合形成FeS,导致催化剂活性降低。采用四种动力学模型对石油焦-CO2催化气化动力学曲线进行拟合,拟合结果表明随机孔模型效果最好,相关系数在0.96以上。