{一}、焦化配件的利用方向和回收利用途徑

從焦?fàn)t的熱平衡數(shù)據(jù)表可以看出，荒煤氣帶出的熱量占供入焦?fàn)t熱量的35%左右。在這部分熱量主要包括煤料中水分的加熱、汽化帶走的熱和煤氣帶走的顯熱。

因此，針對荒煤氣帶走的熱量的節(jié)能主要從兩方面考慮，一是降低裝爐煤的水分，從而減少荒煤氣帶走的熱量，另外就是回收利用荒煤氣中的熱能。

①降低裝爐煤的水分，實(shí)現(xiàn)干燥煤和預(yù)熱煤煉焦據(jù)測算，入爐煤水分每增減1%，煉焦相當(dāng)耗熱量增減58520~66880J/kg干煤。

而干燥煤和預(yù)熱煤煉焦是降低煤料水分從而達(dá)到節(jié)能的手段。

干燥煤或預(yù)熱煤煉焦就是將在炭化室內(nèi)進(jìn)行的水分加熱、蒸發(fā)等過程全部或部分放在爐外完成。濕煤料爐外干燥或預(yù)熱，通常都是在傳質(zhì)、傳熱效率較高的流態(tài)化裝置內(nèi)進(jìn)行的，因此濕煤干燥或預(yù)熱的熱耗比在炭化室內(nèi)進(jìn)行時(shí)要低。由于預(yù)熱煤裝爐煉焦，改變了炭化室內(nèi)傳熱的狀態(tài)，縮短了結(jié)焦時(shí)間，因此相應(yīng)地降低了散熱損失。焦化設(shè)備配件在保證焦炭質(zhì)量的前提下，可以適當(dāng)?shù)亟档徒癸炛行臏囟群蜖t頂空間溫度，從而也可減少焦餅和荒煤氣帶走的顯熱。據(jù)分析，預(yù)熱煤煉焦比濕煤煉焦節(jié)省10%左右的煉焦耗熱量，約節(jié)能391KJ/kg焦。

目前，國內(nèi)外趨向于部分去除裝爐煤水分煉焦技術(shù)的研究開發(fā)，即煤調(diào)濕技術(shù)。煤調(diào)濕是把水分>10%的配合后煉焦用煤，使用干燥機(jī)將其水分降低至約6%，同時(shí)達(dá)到合理利用煤炭資源，降低生產(chǎn)成本的目的。這項(xiàng)技術(shù)以其較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益受到焦化界的普遍重視，并得到較快發(fā)展。

按照預(yù)熱煤的熱源和干燥設(shè)備劃分，目前國內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)正開發(fā)研究并進(jìn)行積極工業(yè)推廣試用煤調(diào)濕工藝流程包括用焦?fàn)t煙道氣顯熱作熱源的煤調(diào)濕裝置、用焦?fàn)t煙道氣和荒煤氣顯熱作熱源的煤調(diào)濕裝置、用蒸汽作熱源的煤調(diào)濕裝置、用焦?fàn)t煙道氣作熱源流化床干燥機(jī)的煤調(diào)濕裝置等。

1)用焦?fàn)t煙道氣顯熱作熱源的煤調(diào)濕裝置

這種煤調(diào)濕裝置是利用焦?fàn)t煙道氣的顯熱在立式多層干燥機(jī)內(nèi)與濕煤進(jìn)行直接熱交換。煤的水分由一9%降至一6%，采用該種工藝流程的煤調(diào)濕裝置，在日本只有一處，即中山廠煤調(diào)濕裝置。

2)用焦?fàn)t煙道氣和荒煤氣顯熱作熱源的煤調(diào)濕裝置用導(dǎo)熱油為熱媒，通過煙道換熱器和上升管換熱器吸收焦?fàn)t煙道氣和荒煤氣顯熱后溫度提高至210℃，在多管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)內(nèi)與濕煤進(jìn)行間接熱交換(熱媒油走管內(nèi)，濕煤走管外)。通過調(diào)節(jié)熱媒油溫度、干燥機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、給煤量等措施使煤料水分達(dá)到目標(biāo)值。

與濕煤換熱后的熱媒油溫度降至80℃，送到煙道換熱器換熱，吸收焦?fàn)t燃燒廢氣余熱后溫度升高到130℃；再到上升管換熱器換熱，吸收荒煤氣余熱后溫度升至160℃；再到管式爐用焦?fàn)t煤氣加熱至210℃后，回到干燥機(jī)內(nèi)與濕煤換熱，循環(huán)使用。

該工藝根據(jù)焦?fàn)t能流途徑和熱能組成來設(shè)計(jì)節(jié)能工藝，設(shè)計(jì)理念十分先進(jìn)。

一方面盡量回收利用荒煤氣、燃燒廢氣攜帶的熱能，同時(shí)充分利用富余的焦?fàn)t煤氣這種二次能源；另一方面利用回收的余熱資源，降低裝爐煤水分，從源頭上減少荒煤氣的帶出的熱量和煉焦溫度，然后降低煉焦能耗。

但該流程工藝復(fù)雜、設(shè)備龐大、投資大、占地面積較大，未得到推廣應(yīng)用。鞍山焦耐院同日本新日鐵公司合作，于1995年在重鋼焦化廠設(shè)計(jì)試用了一套裝置。從實(shí)際運(yùn)行情況看，該流程系統(tǒng)線路過長，波及面寬，涉及配煤、煉焦的主體生產(chǎn)，并對煤氣凈化系統(tǒng)的冷凝鼓風(fēng)工段有影響，增加了焦化廠生產(chǎn)操作的難度；導(dǎo)熱油易泄漏、溫度高易燃，對運(yùn)行管路和設(shè)備的要求高，操作管理程序復(fù)雜，并且因配套的設(shè)備材料難以滿足工藝技術(shù)的要求，運(yùn)行期間事故頻發(fā)，系數(shù)低。尤其是爐頂上升管換熱器附屬的熱媒油管路較為復(fù)雜，容易漏油引發(fā)火災(zāi)，因而惡化了操作環(huán)境，增大了設(shè)備維護(hù)的難度和工作量。

{二}、延遲焦?fàn)t配件的腐蝕問題分析

在煉油領(lǐng)域中，延遲焦?fàn)t配件作為一種重要的生產(chǎn)設(shè)備，能夠提高輕質(zhì)油的收率，使重質(zhì)油得到加工。隨著延遲焦?fàn)t配件中高硫、高酸等劣質(zhì)原料的小斷增加，也使延遲焦?fàn)t配件在生產(chǎn)過程中容易受到原料中的有機(jī)酸、硫、重金屬和殘?zhí)康任镔|(zhì)的影響，致使延遲焦?fàn)t配件經(jīng)常會(huì)受到腐蝕，進(jìn)而為延遲焦?fàn)t配件的使用埋下了anquan隱患。為此，對延遲焦?fàn)t配件的腐蝕問題進(jìn)行深入研究，并采取必要的防腐設(shè)計(jì)手段具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

對于高硫、高酸等原料來說，如果其在原油中的硫含量超過2%，或酸濃度超過0.5mg/g，則將其稱作高硫原油或高酸原油。隨著硫含量與酸濃度的小斷加高，會(huì)進(jìn)一步劣化減壓渣油的性質(zhì)，從而給延遲焦?fàn)t配件帶來嚴(yán)重的腐蝕問題，進(jìn)而加大了該設(shè)備的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。對于延遲焦化焦?fàn)t設(shè)備來說，其受到高硫、高酸等劣質(zhì)原料的腐蝕影響，對設(shè)備小同部分的腐蝕程度也是小同的，其中常見的腐蝕部位主要包括加熱爐、焦炭塔、管道、分餾系統(tǒng)以及塔頂大油氣管線。對于加熱爐來說，常見腐蝕部位主要為爐管與空氣預(yù)熱器，其中，爐管的腐蝕主要分為管內(nèi)和管外腐蝕兩種，其中，加工原料的性質(zhì)會(huì)影響到管內(nèi)腐蝕，而爐膛環(huán)境則會(huì)影響到管外腐蝕。而空氣預(yù)熱器則由于其材質(zhì)大多為搪瓷管與碳鋼翅片熱管，因此其在使用后常常會(huì)因冷后溫度較低而出現(xiàn)結(jié)點(diǎn)腐蝕問題，并且其受到覆蓋物中灰垢與襯里所含有的硫化物影響，也會(huì)出現(xiàn)垢下腐蝕。分餾系統(tǒng)的腐蝕部位主要分布于分餾塔的和頂循系統(tǒng)，由于在分餾系統(tǒng)中存在一些低溫部位，使原料中所含有的氮化物、硫化物等物質(zhì)會(huì)通過高溫水解或裂解反應(yīng)而產(chǎn)生中性和堿性物質(zhì)，從而在一定程度上高硫高酸物質(zhì)對設(shè)備的均勻腐蝕，但卻小可避免地出現(xiàn)垢下腐蝕、點(diǎn)蝕與坑蝕等局部腐蝕問題。對于焦炭塔與塔頂油氣管線來說，其腐蝕形式是以高溫硫腐蝕為主，由于焦炭塔的中下部位置存在一層致密的內(nèi)壁保護(hù)層，能夠?qū)Ωg介質(zhì)產(chǎn)生隔離作用，小過對于其乃至泡沫段等部位，由于沒有內(nèi)壁保護(hù)層，會(huì)因溫度過高而受到高溫硫化物的影響而發(fā)生程度小一的全而腐蝕現(xiàn)象。