邱四宏 黃偉

摘要：石油焦作為冶煉廠生產(chǎn)電池和燃料的重要原材料，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著一定的推動(dòng)作用，其價(jià)格一般會(huì)根據(jù)質(zhì)量而有所不同，而且現(xiàn)階段全球每年生產(chǎn)石油焦的總量大致為70Mt。當(dāng)前我國(guó)國(guó)內(nèi)大部分的石油焦均是價(jià)格較為低廉的生產(chǎn)品，而本文基于充分發(fā)揮石油焦作用的條件上，提出了有效選定延遲焦化裝置的工藝路線，望能對(duì)國(guó)內(nèi)石油焦生產(chǎn)業(yè)有所裨益。

關(guān)鍵詞：石油焦；用途；延遲焦化

一、石油焦的用途分析

（一）作為電廠CFB鍋爐的主要燃料。為了更好地適應(yīng)進(jìn)口含硫原油加工工作需求與油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，石油焦生產(chǎn)加工企業(yè)要在國(guó)家沿?；蛘哐亟浇ㄔO(shè)石油焦的延遲焦化裝置，與此同時(shí)要充分使用該批硫含量較高、價(jià)格較低的石油焦，就務(wù)必要為之配置良好的生產(chǎn)流程與優(yōu)秀的硫化床技術(shù)，此外還需配置大量能夠?qū)⑹徒棺鳛樯a(chǎn)原材料的CFB鍋爐，從而有效地給電廠供給充足的生產(chǎn)流程所需的蒸汽、電力、氫氣。該做法不僅能夠消化硫含量高、價(jià)格便宜的石油焦，還能夠與企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展相適應(yīng)，還能夠減少燒油鍋爐的使用數(shù)量，有效地節(jié)約國(guó)家重油能源。

（二）作為冶煉廠生產(chǎn)電池的原材料。對(duì)于硫含量較低的石油焦（石油焦的硫含量范圍一般為0%～3%），冶煉廠能夠?qū)⑵渥鳛樯a(chǎn)電池的原材料，比如用于鋁廠生產(chǎn)過(guò)程所需的陽(yáng)極糊、用于鋼鐵廠生產(chǎn)過(guò)程所需的石墨電極等，也由此可見(jiàn)石油焦內(nèi)部硫含量的高低直接關(guān)系到石油焦能否獲得充分的使用以及碳素產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量與質(zhì)量。尤其是對(duì)于鋼鐵廠石墨電極的生產(chǎn)項(xiàng)目，硫含量是尤其關(guān)鍵的衡量指標(biāo)，一般情況下硫含量低于1%且灰分低于0.5%的石油焦會(huì)作為生產(chǎn)普通功率石墨電極的原材料，而硫含量低于0.7%且灰分低于0.3%的石油焦則會(huì)作為生產(chǎn)超高功率石墨電極的原材料，關(guān)鍵的一點(diǎn)是如果石油焦硫含量一旦超標(biāo)，則會(huì)同時(shí)影響到鋼鐵廠生產(chǎn)的石墨電極與鋼鐵煉制的質(zhì)量。在高于500℃溫度的環(huán)境條件下，石墨電極內(nèi)部所包含的硫物質(zhì)會(huì)從石墨電極當(dāng)中分解出來(lái)，而所分解出來(lái)的硫物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致電極晶體不斷膨脹、不斷產(chǎn)生裂紋，甚至?xí)苯訉?dǎo)致石墨電極報(bào)廢。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在鋼鐵廠生產(chǎn)石墨電極的過(guò)程中，石油焦的硫含量會(huì)直接關(guān)系到生產(chǎn)過(guò)程的耗電量，正常情況下每噸含有1%硫的石油焦在生產(chǎn)石墨電極過(guò)程所要消耗的電能量，要比每噸含有0.5%硫的石油焦生產(chǎn)所要消耗的電能量多出9%，而且此現(xiàn)象在鋁廠生產(chǎn)陽(yáng)極糊時(shí)也同樣存在。

二、石油焦的加工工藝

眾所周知，和煅燒焦、石墨電極相比，石油焦的價(jià)格較為低廉，為此不少的加工企業(yè)都會(huì)著手開(kāi)展石油焦加工增值的工作項(xiàng)目。

（一）在生產(chǎn)煅燒石油焦方面。正常情況下，國(guó)外石油焦的煅燒全過(guò)程一般會(huì)發(fā)生在煉油廠內(nèi)，而且經(jīng)過(guò)煉油廠加工而得的石油焦能夠直接放置煅燒加工裝置當(dāng)中，從而持續(xù)性地落實(shí)石油焦煅燒工序。然而因?yàn)槲覈?guó)的煉油廠并沒(méi)有安裝關(guān)于石油焦煅燒的裝置設(shè)備，因此國(guó)內(nèi)煉油廠所生產(chǎn)出來(lái)的石油焦都會(huì)以較低的價(jià)格售出。到目前為止，我國(guó)國(guó)內(nèi)有關(guān)石油焦或者煤炭的煅燒工序一般都會(huì)在冶金行業(yè)開(kāi)展（比如鋼鐵廠），而此做法就較容易導(dǎo)致工藝路線變得繁雜。事實(shí)上，煅燒石油焦在國(guó)內(nèi)具有較好的銷售市場(chǎng)，其主要被廣泛運(yùn)用至煉鋁行業(yè)，不過(guò)其即使在國(guó)外銷售市場(chǎng)也仍然擁有較好的發(fā)展前景，比如鎮(zhèn)江碳素廠，能夠一次性完成20Kt出口美國(guó)的煅燒石油焦，也由此可見(jiàn)煅燒石油焦必會(huì)是目前及未來(lái)石油焦發(fā)展的一大趨向。而且普通石油焦和煅燒石油焦相比，其每噸價(jià)格就會(huì)相差幾百元，因此煉油廠加大對(duì)煅燒石油焦的生產(chǎn)力度必定能夠大幅度提升焦化裝置的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，必定能夠增強(qiáng)煉油廠的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（二）在生產(chǎn)石墨電極方面。為了提高石油焦所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，能夠通過(guò)提高石油焦的附加價(jià)值來(lái)實(shí)現(xiàn)，即對(duì)石油焦開(kāi)展煅燒工序，從而有效地提升煅燒石油焦的實(shí)際售賣價(jià)格，而在國(guó)內(nèi)外石油焦市場(chǎng)該做法時(shí)常發(fā)生。例如蘭州的碳素廠，其通過(guò)使用國(guó)內(nèi)較為優(yōu)質(zhì)的石油焦，并結(jié)合大顆粒配方與先進(jìn)的加工技術(shù)與流程，研究與開(kāi)發(fā)出具有較強(qiáng)功率的石墨電極，而且事實(shí)上如果工作人員能夠較好地控制住加工技術(shù)力度與工藝落實(shí)程度，也能夠?qū)倮股a(chǎn)成為石墨電極。但是煉油廠工作人員值得注意的一點(diǎn)是，若石油焦硫含量超過(guò)0.8%則會(huì)在一定程度上造成石墨電極出現(xiàn)龜裂問(wèn)題，因此其不太適用于石墨電極的生產(chǎn)過(guò)程。

三、石油焦的生產(chǎn)工藝

（一）科學(xué)合理地選擇重油催化裂化/延遲焦化雙向的生產(chǎn)工藝路線。隨著經(jīng)濟(jì)不斷地蓬勃發(fā)展，國(guó)內(nèi)原油的利用率在不斷地上升，輕質(zhì)油品的需求市場(chǎng)也在不斷增大，由此可見(jiàn)加快落實(shí)重質(zhì)油品的輕質(zhì)化工作已經(jīng)成為現(xiàn)階段煉油行業(yè)最為關(guān)鍵的工作環(huán)節(jié)。例如石家莊煉油廠就選擇了重油催化裂化/延遲焦化雙向的石油焦生產(chǎn)工藝路線，并且結(jié)合適當(dāng)?shù)募庸?shù)量，將全廠的原油逐一逐一轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品，從而不斷適應(yīng)社會(huì)需求市場(chǎng)的變化要求。

（二）恰當(dāng)?shù)剡x擇減壓渣油摻合油漿的形式來(lái)生產(chǎn)質(zhì)量較好的石油焦。減壓渣油所包含的芳烴較少，所以在石油焦進(jìn)行焦化期間，熱轉(zhuǎn)化所產(chǎn)生的溫度比較低，因此難以產(chǎn)生具備各向異性的中間相小球，此外因?yàn)橛推吩阱仩t管道當(dāng)中極其容易發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象，所以其非常不利于延遲焦化裝置的長(zhǎng)時(shí)間使用。而若選擇通過(guò)減壓渣油摻和油漿的形式來(lái)加工石油焦，則能夠在一定程度上提高減壓渣油芳烴的具體含量，進(jìn)而有效地改變石油焦中間相的實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而逐步生產(chǎn)出高質(zhì)量、高效率的石油焦。

（三）能夠同時(shí)生產(chǎn)兩種不同類型石油焦的工藝路線。有效結(jié)合我國(guó)石油焦的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、石油焦延遲焦化裝置設(shè)置現(xiàn)狀、煉油廠針狀石油焦數(shù)量較少問(wèn)題、針狀石油焦生產(chǎn)需要特殊加工條件等情況，當(dāng)代煉油廠能夠科學(xué)合理地引入我國(guó)石油化工科學(xué)研究院所研究與開(kāi)發(fā)的、新型的兩路進(jìn)料系統(tǒng)支撐的石油焦延遲焦化工藝路線。該系統(tǒng)所設(shè)置的主進(jìn)料線路主要是放置減壓渣油或者相似的渣油，而副進(jìn)料線路則主要是放置澄清油或者其余能夠生產(chǎn)出針狀石油焦的原材料。因?yàn)閲?guó)內(nèi)煉油廠所擁有的針狀石油焦材料較少，并且其會(huì)頻繁出現(xiàn)變化，而以上的兩路進(jìn)料系統(tǒng)卻具備較大的靈活性質(zhì)，能夠有效地通過(guò)該系統(tǒng)裝置來(lái)生產(chǎn)出輔助針狀石油焦的原材料，因此煉油廠能夠通過(guò)該工藝路線來(lái)增加本廠針狀石油焦的生產(chǎn)總量。與此同時(shí)因?yàn)樵撓到y(tǒng)主副兩條進(jìn)料線路是共享一個(gè)分餾塔的，因此能夠在一定程度上降低溫度變化對(duì)操作穩(wěn)定性的負(fù)面影響，也由此可見(jiàn)合理地將該兩線路進(jìn)料系統(tǒng)滲透至針狀石油焦生產(chǎn)過(guò)程顯得尤其關(guān)鍵、可行。除此以外，基于低壓、超低循環(huán)比的生產(chǎn)條件前提下，生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)用該新型的石油焦延遲焦化裝置工藝能夠在較大限度上所生產(chǎn)10%的重焦化蠟油，有效地提升液體產(chǎn)物的生產(chǎn)效率，加強(qiáng)延遲焦化裝置的加工性能，從而讓更新?lián)Q代的石油焦延遲焦化裝置工藝能夠在整個(gè)煉油過(guò)程中得到較大的合理性、適應(yīng)性、可行性。而且煉油廠工作人員值得注意的一點(diǎn)是，在原油性質(zhì)、加工工藝、處理?xiàng)l件等出現(xiàn)差異時(shí)，石油焦含有的烴類所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)不同的表現(xiàn)，因此務(wù)必要依據(jù)實(shí)際石油焦的生產(chǎn)特點(diǎn)與實(shí)際需求，科學(xué)恰當(dāng)?shù)馗淖兿到y(tǒng)中的一項(xiàng)或者兩項(xiàng)，從而較好地通過(guò)石油焦延遲焦化裝置來(lái)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)油。

現(xiàn)階段我國(guó)石油焦供需市場(chǎng)狀況主要表現(xiàn)為：硫含量較高的石油焦作為主要燃料，硫含量較少的石油焦則被廣泛運(yùn)用至冶金或者出口，而較為高級(jí)的石油焦則會(huì)直接被運(yùn)送出口。為此，工作人員在選擇延遲焦化工藝路線時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合石油焦的主要用途以及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，適當(dāng)?shù)膶?duì)石油焦進(jìn)行增加附加值的加工工序，從而讓其在滿足基本生產(chǎn)需求的同時(shí)也能全面地提高石油焦的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王春花，陳梓劍.延遲焦化裝置在線清焦操作難點(diǎn)及對(duì)策分析[J]. 石油煉制與化工. 2010（09）

[2]張錫泉，梁文彬，周雨澤，王大壽.延遲焦化裝置工藝技術(shù)特點(diǎn)及其應(yīng)用[J]. 煉油技術(shù)與工程. 2010（05）

[3]劉方濤.延遲焦化技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J]. 廣州化工. 2010（01）

[4]李出和.國(guó)內(nèi)外延遲焦化技術(shù)對(duì)比[J]. 石油煉制與化工. 2010（01）

[5]曹湘洪.高油價(jià)時(shí)代渣油加工工藝路線的選擇[J]. 石油煉制與化工. 2009（01）

[6]來(lái)曉燕，張艷華，宋宜諾.重油加工技術(shù)的進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 石油化工腐蝕與防護(hù). 2008（01）