煉焦化產品產率的影響因素研究

摘 要：本文主要分析了影響煉焦化產品產率的因素，在此基礎上提出提高產率的相應對策，以此來提高煉焦化產品的生產效率和質量。提高煉焦化產品的生產效率可以提高煉焦化產品的生產效率，更好滿足市場要求，還可以推動我國焦化化工企業的生產變革，不斷提高自身的生產效率，推動焦化化工產業的現代化發展。

關鍵詞：煉焦化產品;產率;影響因素

如何提高煉焦化產品的生產效率是煉焦工業中的一個重要問題，也是相關技術人員的工作重點。焦化指有機物碳化變焦的過程，這一工業在化學工業中有重要的作用和意義。現階段焦化化工產品的應用范圍不斷擴大，需要對其生產效率進行改進，以提高煉焦化產品的生產有效性，提高資源的利用效率，推動焦化化工產業的健康發展。

1 煉焦化學產品及其組成

在焦爐內部進行高溫干餾，會使得煤在受熱的條件下發生一系列復雜的物理化學反應。當焦爐內部溫度在200℃以下的時候，在水分蒸發作用的影響下會發生化學反應，從而析出C02、和CH4等氣體，而當溫度升高，達到200℃-300℃之間，就會導致一些大分子含氧化合物發生分解，在這個過程中又會生成H2O，CO2等氣體，這些氣體都被成為初次分解產物。這些初次分解產物在析出的過程中會發生移動，主要路徑為沿著溫度為1000℃的焦爐墻體向爐頂空間進行移動，而在移動過程中還會在高溫影響下而發生二次熱解，在這個過程中還會生成二次熱裂解產物，此外初次分解的產物還會在膠質層之間的煤料并逸出來，同時還可能發生另一項反應--芳構化反應。

在焦化化工生產的實際過程中，化工產業的組成和數量往往和爐內溫度以及原煤的質量成正比，即化工產業的組成和數量在溫度升高的條件下會不斷增加，此外還有一個重要的影響因素也會直接影響化工產品的組分，它就是炭化室的時間。但這些影響因素產生作用都有一定的條件，且因為煉焦工業的整個爐組都有自身的規律，即都是固定且連續的，而且在實際的生產過程中，焦爐中的每個部分的化工產品組分都基本一致，因此在實際的生產過程中也不會產生較大的變化。

2 影響焦化化工產品產率的因素

2.1 原料煤的影響

原煤料對于焦化化工產品的產率產生直接的影響，主要表現在于原煤料的煤化程度不同，化工產品的產率也會不同，煤化程度對焦化化工產品產率的影響主要表現在以下幾大方面：煤的開始熱解溫度、粘結性、熱解反應等，原煤料的煤化程度還會直接影響焦化產品的產率，此外，由于在實際的生產過程中焦化產品的性質存在較大差異，這導致不同的焦化產品在不同的巖相組成中的產率也會不同，因此說原煤料的煤化程度對焦化化工產品的產率有著直接的影響。

2.2 最終結焦溫度的影響

受最終結焦溫度的影響，焦化化工產品的產率也存在較大的差異，這主要因為在實際的生產過程中，爐內結焦的最終溫度也是不同的。隨著焦爐熱解溫度的不斷升高，會使得煤氣的產率不斷提高，但伴隨著的是焦油和焦炭產率的降低，而在生產過程中由于各種化工產品的組成和生產率的不同，其在高溫條件下隨著熱解溫度發生的變化也不同，因此要求相關技術人員和操作人員在開展具體工作的過程中要嚴格按照生產要求來控制熱解溫度，如果熱解溫度過高也會對產品的回收率產生不良影響。

2.3 爐頂空間溫度以及容積的影響

爐頂的空間溫度以及容積也會影響焦化化工產品的產率。操作人員在具體生產的過程中發現，爐頂空間的溫度有其自身最優標準，即達到這一標準時化工產品的產率和質量都是最佳的，這一溫度標準就是750℃左右。如果爐頂空間溫度過高，例如已經達到了900℃以上，就會導致焦化化工產品的質量下降，氫氣量也會不斷增加，隨之而來的是煤氣熱值的降低。因此具體操作人員要認識到在進行焦爐生產的時候要考慮爐頂空間對于爐頂溫度的影響，即如果爐頂空間過大，爐頂的溫度也會不斷升高，帶來的結果就是焦化化工產品的產率下降。

2.4 操作工藝的影響

在具體的生產過程中，如果存在操作不當的問題也會影響到煉焦化產品的產率。如果炭化室內部壓力不斷升高，就會使得煤氣滲入到燃燒體系中，結果會導致煤氣的損失;反之，如果炭化室形成了負壓，煤氣熱值也會不斷降低，這樣會導致化工產品的產率不斷降低。此外，如果刮渣槽的過程中存在操作不當的問題，也會直接影響到化工產品的產率。

2.5 配合煤的性質的影響

配合煤的性質不同也會影響焦化化工產品的產率，主要表現在于原料煤的煤化程度對焦化產品的產率有著直接的影響，例如會影響到煤的開始熱解溫度、煤解反應性、孰結性等等。因為原煤料的煤化程度不同，其進行熱解反應的產物和產率也有所不同。此外入爐配合煤的揮發分變化也會影響化產品的產率。

粗苯的產率往往和配合煤的揮發份和煤的變質程度有關，在生產過程中會和配合煤的揮發份含量成正比，此外，粗苯的產率還和配合煤中碳氫比的數量相關。

2.6 煉焦操作條件的影響

煉焦的操作條件的變化也會影響煉焦化產品的產率，例如在生產過程中隨著爐頂空間溫度的變化，焦油的質量和產量也會隨之發生變化。因此在生產過程中，為了提高煉焦化產品的產率，要注重對煉焦的操作條件進行改善，要結合焦慮的工藝特點來保證爐頂空間溫度的降低，在這個過程中要注重保證焦炭的質量和產量。

2.7 煤氣凈化過程影響化產品回收的因素

煤氣凈化過程中影響化產品回收的主要因素有兩個，即焦油的產率和粗苯的產率。其中荒煤氣的溫度會在受到循環氨水的噴灑下冷卻而降低，因此溫度一般控制在80-85℃之間，這個溫度可以冷卻60%左右的焦油，然后在初冷器內進行二次冷卻，當溫度降低到21℃左右，如果在進入初冷器之后的煤氣溫度過高，會導致焦油氣的冷凝率不斷降低，但是在實際生產過程中發現，如果荒煤氣的溫度沒有發生變化，荒煤氣的溫度并不是使得焦油產率降低的主要原因。以實際生產過程中的數據為主要參照，發現在荒煤氣中苯的含量和入爐煤揮發性之間有著正相關的關系，即入爐煤揮發份的增強會使得荒煤氣中的苯含量不斷增加。

3 提高焦化化工產品產率的對策

首先在開展生產之前要對生產環境進行實地考察，根據煤場的存煤情況與總調度室進行聯系，以此來調整煤配，通過這種方式來穩定生產系統。此外，在生產過程中很難保證煤質的百分百質量完好，如果在生產過程中煤質出現問題要及時進行調整，降低因煤質較差對焦化化工產品產率的影響，如果在生產過程中原材料存在明顯的質量問題，要及時和相關部門進行協商，商討相關的解決措施，同時要注重在原材料選取的過程中加強對質量的監管。結焦時間存在差異也會影響焦化化工產品的產率，因此在生產過程中要根據結焦的具體時間來采取相應的管理措施，以提高焦化化工產品的產率。在生產過程中要明確按照焦爐的管理規范來進行相關的操作。在生產過程中還要注重對回收系統換熱器的養護工作，即在生產過程中要定期進行酸洗，以此來保證換熱的效果。要提高焦化化工產品的產率，就要注重生產過程中的質量監控工作，即在生產過程中利用停煤氣的時間來進行質量監管，同時還要注重對回收的板式換熱器的清洗。

4 總結

綜上，可以知道影響煉焦化產品產率的因素有很多，從大的方面講主要有原材料、生產工藝等的影響，在具體的生產過程中要結合實際情況來進行分析，以此來提高煉焦化產品產率，提高資源利用的有效性，從而促進煉焦化產品的質量，使其具有更強的市場競爭力，能更好滿足市場需求。

參考文獻：

[1]曹文，張善學，李劍利等.焦爐爐頂空間溫度偏高對化產收率影響分析[J].山東化工，2016，45（9）.

[2]周正，安振東，張寧等.利用40kg焦爐試驗預測焦炭硫分及產率[J].燃料與化工，2016，47（2）.

[3]張磊.黏結劑在焦化配煤煉焦生產中的應用探究[J].河北企業，2017（6）.

作者簡介：

楊文智（1975- ），男，山西霍州人，漢族，1998年畢業于太原理工大學精細化工專業，從事煤化工、煤焦化項目的生產管理工作。