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 石油焦工艺
  
 石油焦生产工艺
    石油焦是炼油厂延迟焦化装置在生产轻质油品时的副产物。延迟焦化是最彻底的脱碳工艺，它的进料是100%的减压渣油，可以获得40%～50%的轻质石油产品和25%～30%的蜡油，重油轻质化程度最高。我国原油的沥青质和金属含量较低，多数原油含硫不高，渣油氢碳比较高，特别适于延迟焦化工艺。
    九江分公司2000年加工原油3300kt，按重油催化裂化装置加工减压蜡油和25%的减压渣油的二次加工工艺测算，商品渣油量达600kt。因此，该公司“十五”期间拟建设一套1000kt/a的延迟焦化装置。按以鲁宁管输渣油作原料，焦炭产率22.8%来测算，延迟焦化装置的石油焦产量约140kt。
    重油催化裂化/延迟焦化双向组合工艺
    随着原油资源利用程度的不断加深和市场对轻质油品需求量的不断增长，重质油品轻质化成为当今炼油工业的重要加工工艺。石家庄炼油厂采用了重油催化裂化/延迟焦化双向组合工艺，在合理匹配加工量的情况下，全厂可使原油全部转化，不出渣油产品。
    减压渣油掺合油浆生产优质焦
    减压渣油中芳烃含量较低，因而在焦化过程中，热转化温度较低，中间相出现得较早，热裂化转化温度范围宽，不易形成各自向异性的中间相小球，且油品在炉管内易于结焦，对装置长周期运行不利。掺入催化裂化油浆后可以提高原料芳烃含量，改善成焦中间相结构，利于优质焦的生成。
    乌鲁木齐石化总厂炼油厂于1991年12月进行了优质焦生产工业放大试验。试验采用克拉玛依管输原油的减压渣油，10%～20%的催化裂化油浆由催化裂化装置直接掺入减压渣油中，油浆中固体含量为2.4g/L。产品的外层表面有明显的纤维结构，长宽比大，纹理清晰，已出现针状焦的雏形。产品为2#B，影响产品质量的主要指标是灰分。
    长岭炼油化工公司自1995年10月掺炼催化油浆，1998年8月全炼催化油浆。结果表明，焦化原料中掺入催化油浆能降低焦碳产率增加液体产率，而且有利于装置的安全生产及长周期运行。
 石油焦衍生产品
    生产煅后石油焦：国外的石油焦煅烧过程全部在炼油厂完成，生产出的石油焦直接进入煅烧装置进行煅烧。由于国内炼油厂没有煅烧装置，炼油厂生产的石油焦廉价出售。目前，我国的石油焦及煤炭的煅烧均在冶金行业进行，如碳素厂、铝厂等。
    唐山市石油焦化厂以重油及各类渣油为主要原料进行深加工，产品为焦化轻油、焦化蜡油、石油焦、煅后焦等。年产石油焦14kt，年产煅后焦15kt。焦化轻油用于发电及陶瓷行业，焦化蜡油作为炼油厂催化原料返销给炼油厂，煅后焦是碳素制品行业不可缺少的产品，市场前景非常广阔。
    镇江焦化煤气集团煅后石油焦年生产能力为180kt。生产原料主要来自大庆油田的低硫石油焦和胜利油田的中硫石油焦。用煅后石油焦生产石墨化焦3kt，生产增碳剂50kt。煅烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业、制电石等。其中应用最广泛的是石墨电极。煅烧石油焦在国内的销售市场比较看好，它的最大用户是炼铝工业，锻烧石油焦在国外市场销售的前景也很乐观。普通石油焦与煅后焦的价格每吨相差数百元，煅烧石油焦将是炼油厂提高焦化装置经济效益的一项重要举措，石油焦的后加工可以使石油焦得到极大增值。
   生产石墨电极：镇江焦化煤气公司煅后焦出口到日本，日本再石墨化后，则价格约3500元/t。因此，有必要采取增大石油焦附加值的方法来增效创收，采取对石油焦进行煅烧来提高石油焦的销售价格。吉林炭素厂用大庆和抚顺二厂的针状焦为原料，研制了达到国外同类产品水平的超高功率石墨电极。兰州炭素厂选择国内某种优质石油焦，采用大颗粒配方，加以其它工艺上的措施，研制了高功率石墨电极。如果工艺控制得当，用胜利焦也可以生产石墨电极。高硫石油焦会导致石墨电极龟裂，不适宜做石墨电极。
    生产活性炭：活性炭是一种优良吸附剂，石油焦制备活性炭产率可达78%，石油焦按550元/t计，生产一吨活性炭仅需704元。以年生产规模1k计，粉末活性炭总产值394.6万元，税后利润92.7万元；以1kt计，颗粒活性炭总产值526.2万元，税后利润122.7万元。建1kt/a石油焦粉末或颗粒活性炭厂，一年可建成投产，其投资分别为172.5万元和230万元。
 焦炉生产煅烧石油焦的工艺方法
    一种焦炉生产煅烧石油焦工艺方法，其特征在于以延迟石油焦和沥青为原料，由原料预处理、焦炉干馏煅烧、产品后处理和煤气净制四个系统组成：（1）原料处理系统，延迟石油焦和沥青分别经预破碎，以延迟石油焦重量比为70－99%、沥青重量比为1－30%的比例用电子皮带秤进行掺配，然后进行混合粉碎，粒度小于3mm部分≥60%；（2）焦炉干馏系统，经预处理的原料，送入焦炉进行高温干馏煅烧，控制煅烧温度为950－1350℃，结焦时间为12－26小时，成熟的焦炭经冷却熄焦，熄焦时间为10－250秒，使焦炭温度≤100℃； （3）产品后处理系统，出炉后的煅烧石油焦，对粒度进行整粒，经破碎、筛分处理，达到0－150mm的粒度要求，分包装或者散装发运；（4）煤气净制系统，高温干馏煅烧产生的煤气由焦炉进入鼓风冷凝系统，经气液分离器、冷凝器、初冷塔、鼓风机、电捕塔、终冷塔冷却处理后，将净制后的煤气送出。
 同时生产两种规格焦炭的延迟焦化工艺
    石油化工科学研究院开发的这种在现有延迟焦化装置上可大量生产焦化汽油、柴油，优质石油焦（制造超高功率电极用的石油针状焦）和以提高液体产物收率、增加装置处理能力为目标的新工艺，使延迟焦化生产工艺在炼油中具有更大的适应性。当原料油性质、操作条件及加工流程不同时，烃类在高温下的反应也是不一样的，故可根据生产要求，改变其中的一项或二项就能实现在现有的延迟焦化装置上大量生产轻质油；生产针状焦；增加液体馏分的收率；扩大装置处理量；改善催化裂化原料及焦炭质量，达到提高炼油厂经济效益的目的。
 石油焦煅烧
    许多工厂都建在炼油厂内。石油生焦直接进入回转窑，煅烧过程中挥发份被驱除。从回转窑出来的焦炭再进入回转冷却器。一般用废气燃烧器来烧掉煅烧过程中挥发出来的气体。燃烧热量一般用来生产蒸汽提供给工厂的其他部门。
    基本煅烧过程：
    石油焦煅烧是将生焦或原料石油经热工处理去除水份和可燃挥发份（VCM）以改善导电性、真密度、氧化特性等关键物理性质的过程。煅烧过程实际是一个时间-温度函数，其十分重要的控制变量就是加热速率、VCM/空气比、最终煅烧温度等。为了能获得满足碳和石墨工业要求的焦炭，焦炭必须在1200-1350℃或更高的温度下煅烧，以完善其晶体结构。最终的焦炭产品的质量直接决定于进料含油焦炭的质量和性质。煅烧并不能改善从含油焦炭继承下来的质量缺陷，并且不合适的煅烧也有可能将本来可以有的质量破坏。
    冷却：
    热的煅后焦离开回转窑后进入回转冷却器。回转冷却器是由一个钢筒构成，一般至少会在进料端铺设耐火材料。它略微向排料端倾斜，以引导物料流的运动方向。在冷却器内，多个喷嘴向焦炭喷水急冷。出料温度控制在大约150℃，以保证得到不含水的产品。有的采用间接冷却方式以保证得到不含水的产品。然而，这些间接冷却器的设计通常非常的复杂，需要大量的重新计算的冷却水，造成很高的维护费用。
    操作适应性：
    美卓回转窑能够处理宽范围的石油焦，包括针状、海绵状、子弹状、流动的或焦油沥青焦。回转窑可以优化煅烧操作参数，如停留时间、温度梯度和加热速率，这些参数都对产品质量有重要的影响。
    石油焦窑可以烧多种燃料：天然气、重油、石油、炼厂气和废油。
 石油焦磨粉机

    设备构成：全套设备标配为JZC-冲击磨主机、JZF-立式高精涡轮分级机、旋风收集器、电子脉冲袋式除尘收集器及配套的电机、电控组件。    
    型号 进料粒度 出料粒度 生产能力 装机功率 设备体积
    JZC-1250 <10mm d100=250目 5000kg/h 180KW 22*2.2*7m
    设备特点：
    1.产量大。在同等条件下，JZC-1250型设备要比现有其他石油焦粉碎设备的产量高25%左右，超出行业的传统认识。 　　
    2.使用寿命长。针对石油焦粉具有粘附性的特点，利用成熟的分级机结构设计，有效的解决了粘附性的问题，提高了设备的使用寿命。
    3.避免过粉碎。内置高精涡轮分级机的石油焦粉碎设备，能使粉碎后合格细粉及时排出，避免过粉碎以及控制无大颗粒出现。
    4.产品粒度分布曲线陡峭。能生产出比普通的机械磨磨得更细的产品，产品细度d50=5-100μm范围内可任意调控，d97=10-74μm范围内可任意调控。 　　
    5.装机功率小。整体系统结构优化，大大的降低了能耗，装机功率比同类其它机型低70kw。
    6.低温研磨。利用大流量的空气意味着冷却研磨，可用于热敏性物料加工，无沉积问题。
    7.自动排渣。粉碎室配有自动排渣装置，能自动排除物料中的难磨粒子和杂质。
    8.系统运行稳定。运用独特成熟的流场设计及恒定的气固浓度控制，确保系统能长时间稳定运行。 　　
    9.收集系统高效，清灰彻底。对收集系统进行技术改良，并采用先进的离线反吹清灰设计和粘性物料专用滤袋，使收集系统高效运作，清灰彻底，特别适用于粘性物料。 　　
    10.绿色环保。设备整套系统采用全封闭负压运行，无粉尘污染。
    石油焦磨粉机石油焦磨粉机，又叫分级式冲击磨，是一种机械式超微粉碎机。该设备是“油改粉”项目（石油焦粉代替重油）的重要配套设施。
    工作原理：利用高速旋转的回转体上的锤头、叶片、棒体等对粉碎的物料进行冲击，借物料与回转体的激烈冲击，高速飞行的物料之间的高速撞击和回转体与定子或边壁的剪切研磨，实现对物料超细粉碎的目的。