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延迟焦化焦炉设备工艺现状简析以及热平衡分析一、延迟焦化设备配件工艺的现状简析
随着原油开发技术的不断优化升级，在原油开采方面的成本得到了降低，因此目前大多数原油加工企业选择通过加工重质原油的方式生产石油产品，但同时过去对重质原油较为依赖的行业逐渐采用煤等燃料进行替代生产，这就造成重质原油市场逐渐出现供需不均的现象，因此通过延迟焦化技术将重质原油轻质化以迎合需求量逐渐增大的清洁汽柴油市场正受到各企业的普遍重视。(1)焦化工艺的分类焦化技术在发展过程中出现了多种形式，焦化设备配件其中釜式焦化和平炉焦化因其工作时具有间歇工作、占地面积大和用料较多的缺点，造成生产效率不高的问题，因此这两种方法逐渐被淘汰。接触焦化对使用设备的要求较高，因此该方法需要高的前期投入和维护费用，由于这些问题的存在使得近年来接触焦化的发展明显不足。流化焦化技术在二十世纪五十年代得到了一定的发展，但由于其副产的流化焦使用范围不广，因此该技术没有得到快速发展。在流化焦化的基础上发展起来的灵活焦化将焦化生成的焦炭与水蒸气进行反映生成了低热值的副产品水煤气，但这种方法只适用于高硫、高氮及高金属量的重质原油，同时流化焦化的费用远高于延迟焦化，因此推广进程发展缓慢。相对上述原油轻质化的方法，延迟焦化技术具有工艺简单、操作方便、装置灵活及生产效率高等特点，因此延迟焦化近年来得到了快速的发展。
(2)我国延迟焦化技术现状由于延迟焦化技术具有其他重质原油轻质化技术无法比拟的优点，因此我国延迟焦化技术发展程度较快。在二十世纪六十年代国内一套延迟焦化设备配件，在此后的发展过程中我国在延迟技术的装置和操作方面得到了长足发展，目前我国进行延迟焦化的能力已居国际前列。在延迟焦化的发展过程中，我国石油和我国石化作出了巨大的努力，在二十世纪九十年代我国石化投产使用的大规格延迟焦化设备配件标志着我国焦化技术取得了长足发展，目前我国延迟焦化技术的生产能力已经占到原油加工总量的18%以上。延迟焦化技术已经成为国内进行重质原油轻质化的较重要手段，在延长焦化设备配件的优化方面我国也逐渐掌握了具有自主知识产权的先进技术。
二、焦炉设备炼焦炉热平衡分析
焦化厂作为一个复杂的生产系统，以炼焦炉为中心组织生产，焦炉设备通过购入洗精煤、燃气(焦炉煤气、高炉煤气)、蒸汽、水、电等一次能源开展生产，产生焦碳、焦炉煤气及煤焦油、粗苯等二次能源。热的流动是以炼焦炉为中心进行，余热资源分布和利用主要集中在炼焦和煤气净化两个环节。
焦炉的物料平衡和热平衡炼焦炉是一个复杂的间接加热设备。炼焦即炼焦煤料在炭化室内进行干燥、预热、软化熔融、半焦收缩转变为焦炭等复杂的加工过程。焦炉热平衡在物料平衡和燃烧计算的基础上进行，通过热平衡计算，可具体地了解焦炉热量在各方面的分配情况，从而寻找降低热量消耗的途径。由热平衡计算还可以从理论上求出炼焦耗热量。
1焦炉物料平衡
为进行物料平衡计算，取得以下数据：
①物料入方，为干煤和配料水分。焦化设备配件主要来源于实际生产统计和配煤的工业分析数据。
②物料出方，包括各级焦碳产量、干煤气产量和水汽量、化产品产量等。
一般取1吨湿煤(或干煤)做基准，焦炉炭化室的物料平衡数据。
2焦炉热平衡
根据物料平衡和各处温度，可计算出物料带入焦炉和带出焦炉的显热和潜热。
供入焦炉的热量主要消耗在几个方面：
①温度为1000℃左右的焦饼带走热量约占供入焦炉热量的40%。目前，大部分焦化厂采用湿法熄焦，使得这部分热量通过熄焦水的加热和蒸发白白地散失掉。
②温度为~800℃的荒煤气带走的热量约占供入焦炉热量的35%左右；这部分热量大部分被上升管和集气管的喷洒氨水加热蒸发所消耗(无用的热量)，少部分热量用于防止焦油在管道系统中冷凝(有用的热量)。
③废气带走的热量约占供入焦炉总热量的15%左右。这部分热量对目前以烟囱为排烟设备的焦炉来说是不可少的，它的作用是保证烟囱有足够的吸力，使焦炉加热系统产生气体流动。但是，从蓄热室小烟道出来的废气温度达350~400℃而烟囱底部处的温度为200℃左右。
④焦炉表面散失的热量占供入焦炉热量的10%左右。
可见，供入焦炉热量主要通过红热焦碳、高温荒煤气、燃烧废气带走，炼焦生产中的余热资源主要集中在这三方面。
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