一種高硫石油焦的煅燒方法及專(zhuān)用罐式煅燒爐和罐壁磚的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高硫石油焦的煅燒方法及專(zhuān)用罐式煅燒爐和罐壁磚，屬于耐火材 料制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在目前國(guó)內(nèi)外煅燒焦產(chǎn)品微利或虧損年代，要想通過(guò)同品質(zhì)、低成本的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng) 優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，只有采用高硫石油焦生產(chǎn)。利用罐式煅燒爐生產(chǎn)的煅燒焦產(chǎn)品，其原 料成本因素占比商達(dá)95%以上，而中硫石油焦的噸成本比商硫石油焦的噸成本比商出200 元以上。
[0003] 目前，在國(guó)內(nèi)外石油焦市場(chǎng)存在的普遍問(wèn)題是：硫含量增加，對(duì)罐式煅燒爐的罐壁 磚侵蝕嚴(yán)重，煅燒爐使用壽命從10年左右縮短為3年左右，同時(shí)對(duì)設(shè)備腐蝕和環(huán)保的壓力 加大，產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。
[0004] 石油焦中的硫分為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫，其中大部分硫?yàn)榕c焦中碳鍵合為S-C的有機(jī) 硫，有些可能為硫酸鹽和黃鐵礦硫(但這些硫不足焦中總硫量的0. 02%)。石油焦中的硫含量 主要取決于原油的性質(zhì)及其硫含量，隨著進(jìn)口原油的增加，石油焦中的硫含量有增加的趨 勢(shì)。石油焦脫硫涉及焦孔隙中、焦表面上硫的脫附，連結(jié)在碳骨架上硫的分離與脫除，因此， 石油焦的脫硫是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。
[0005] 煅燒脫硫：一般指石油焦被加熱到指定溫度并在該溫度下保持一定的時(shí)間，在去 除水分、揮發(fā)分的同時(shí)，部分硫分以SO2B式析出的過(guò)程，這一過(guò)程被認(rèn)為是最有前途的石 油焦脫硫過(guò)程。
[0006] 罐式煅燒爐是煅燒炭素原料的關(guān)鍵設(shè)備。在煅燒石油焦時(shí)，生石油焦經(jīng)罐式爐爐 頂?shù)募恿蠙C(jī)構(gòu)加入料罐，受到兩側(cè)火道的間接加熱，原料中的水分和一部分揮發(fā)分經(jīng)預(yù)熱 帶被排出；再經(jīng)過(guò)溫度為1250°c-1350°c的高溫帶的煅燒，石油焦釋放出大量的揮發(fā)分，產(chǎn) 生體積收縮，密度、強(qiáng)度、導(dǎo)電率得到提高；最后，經(jīng)過(guò)冷卻水套冷卻后排出合格的煅后焦。 國(guó)內(nèi)普通煅燒爐的火道最高溫度為1380°C，此溫度條件下，煅燒焦的脫硫率小于20%，隨著 國(guó)內(nèi)外石油焦市場(chǎng)供應(yīng)存在的突出問(wèn)題：各煉油廠進(jìn)口原油增多，硫含量越來(lái)越高，普通煅 燒爐很難滿足生產(chǎn)需求，煅燒爐的使用壽命因硫的浸蝕破壞由10年左右時(shí)間減至3年左 右，投資回報(bào)率低下，對(duì)設(shè)備腐蝕和環(huán)保的壓力加大。
[0007] 但是，現(xiàn)有的罐式煅燒爐的罐體砌磚使用的是抗硫滲透、侵蝕性能極差的硅磚。硅 質(zhì)耐火材料為典型的酸性耐火材料。常規(guī)煅燒使用的硅磚，硫含量控制在2. 0%以下，按照 國(guó)內(nèi)各碳素廠使用經(jīng)驗(yàn)，煅燒爐正常使用壽命應(yīng)在8-10年。但在高溫1400?1600°C、高硫 煅燒氣氛下，硅磚與石油焦接觸面會(huì)受到嚴(yán)重的侵蝕現(xiàn)象并進(jìn)而剝落，爐體使用壽命僅有3 年左右時(shí)間。
[0008] 硅磚不具備高溫脫硫煅燒用耐火材料條件的原因： 硅質(zhì)耐火材料可能的反應(yīng)方程-C-S-SiO2，具體如下表所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高硫石油焦的煅燒方法，其特征在于：所述煅燒方法為將高硫石油焦置于罐式 煅燒爐內(nèi)，爐罐內(nèi)煅燒帶物料溫度為1350-1550°c，對(duì)高硫石油焦進(jìn)行高溫煅燒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硫石油焦的煅燒方法，其特征在于：所述罐式煅燒爐 火道的溫度為1400-1600°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種高硫石油焦的煅燒方法，其特征在于：高硫石油焦脫 硫率達(dá)到42-72%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高硫石油焦的煅燒方法，其特征在于：所述罐式煅燒爐 火道的溫度為1400-1500°C，高硫石油焦脫硫率達(dá)到42-67%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的罐式煅燒爐，其特征在于：所述罐式煅燒爐包括外墻、火道和 煅燒罐。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的罐式煅燒爐，其特征在于：所述罐式煅燒爐每組由四個(gè)煅燒 罐組成，每臺(tái)罐式煅燒爐由4X爐組數(shù)組成的總罐數(shù)構(gòu)成；所述煅燒罐的罐壁外側(cè)是火道， 內(nèi)側(cè)為與石油焦的接觸面；所述煅燒罐四周由帶子母槽的異形罐壁磚砌筑而成，所述異形 罐壁磚采用耐高溫和耐硫侵蝕的磚體材料制成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的罐式煅燒爐，其特征在于：所述異形罐壁磚的厚度90mm，異 形罐壁磚砌筑時(shí)所用耐火泥為與磚體主體材料相近似的耐高溫、耐硫侵蝕材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種罐壁磚，其特征在于：所述罐壁磚為鋯剛玉莫來(lái)石磚、碳 化硅剛玉莫來(lái)石磚、鉻剛玉磚中的任一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種罐壁磚，其特征在于：所述鋯剛玉莫來(lái)石磚，以重量百分 比計(jì)，其原料組成包括以下成分：鋯剛玉和/或鋯英石粉30?45%，鋯英石骨料15?25%， 莫來(lái)石骨料10?20%，特級(jí)礬土骨料15?25%，α氧化鋁微粉3?8%，硅微粉1?3%，廣 西白泥2?5% ;另外含有6%的化學(xué)結(jié)合劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種罐壁磚，其特征在于：所述碳化硅剛玉莫來(lái)石磚，以重 量百分比計(jì)，其原料組成包括以下成分：莫來(lái)石骨料40?60%，莫來(lái)石和/或剛玉粉15? 30%，碳化硅粉15?25%，硅微粉2?5%，廣西白泥3?8% ;另外含有0. 8%的碳化硼。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種罐壁磚，其特征在于：所述鉻剛玉磚，以重量百分比計(jì)， 其原料組成包括以下成分：電熔致密剛玉骨料50?70%，板狀剛玉粉5?15%，氧化鉻8? 18%，單斜氧化鋯粉3?8%，活性氧化鋁微粉3?8%，其它10% ;另外含有化學(xué)結(jié)合劑4? 10%。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種罐壁磚的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：原料 破碎、篩分、粉碎、配料、混煉、成型、干燥和燒成；所述燒成工序：干燥后的磚坯經(jīng)由電拖車(chē) 推入高溫隧道窯內(nèi)，燒成最高溫度控制在1600°C?1800°C。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高硫石油焦的煅燒方法，所述煅燒方法為將高硫石油焦置于罐式煅燒爐內(nèi)，煅燒溫度為1350-1550℃，對(duì)高硫石油焦進(jìn)行高溫煅燒，高硫石油焦脫硫率達(dá)到42-72%。一種高硫石油焦用罐式煅燒爐，包括爐體、火道和煅燒罐，所述煅燒罐的罐壁外側(cè)是火道，內(nèi)側(cè)為與石油焦的接觸面，所述煅燒罐四周由帶子母槽的異形罐壁磚砌筑而成，所述異形罐壁磚采用耐高溫和耐硫侵蝕的磚體材料制成。本發(fā)明還公開(kāi)了一種罐壁磚及其制備方法，該罐壁磚具有良好的抗硫腐蝕、抗?jié)B透的性能，在高溫高硫煅燒中無(wú)剝落現(xiàn)象產(chǎn)生，使用壽命長(zhǎng)，生產(chǎn)成本低，制備方法工藝簡(jiǎn)單，環(huán)保無(wú)污染。
【IPC分類(lèi)】F27D1-04, C04B35-66, C01B31-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104555982
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410805178
【發(fā)明人】王征宇, 趙滿生
【申請(qǐng)人】中碳能源(山東)有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日