STS304管表面“氧化+结焦”处理对碳氢燃料热解结焦的抑制作用

采用氧化或结焦方式对STS304内表面进行预处理,得到反应管O-STS304、C-STS304、OC-STS304,将其与STS304和TA管开展SEM/AFM表面形貌、表面元素XPS和导热系数等参数测试.结焦引入碳层增加了STS304内表面的粗糙度以及导热热阻,但一定程度抑制了催化结焦,同时提高了管材耐温性.采用MCH热解结焦实验发现,氧化和结焦预处理对热解影响很小,结焦处理可以显著降低催化反应管的结焦速率,5种管材的结焦速率排序为STS304>O-STS304>OC-STS304>TA>C-STS304.因此,对镍基催化反应管进行结焦预处理可以有效抑制结焦.

燃用高碱煤锅炉受热面结焦及其防治研究概述

以准东煤为代表的高碱煤虽储量巨大,但火电机组掺烧高碱煤过程中造成锅炉受热面结焦问题突出,不仅降低锅炉热效率,而且严重威胁机组安全、稳定、经济运行。为解决结焦技术难题,促进高碱煤掺烧利用,对燃用高碱煤锅炉受热面结焦及其防治研究进行了综述。截至目前,国内外围绕燃煤锅炉受热面结焦特征、结焦机理、影响因素、防治措施等已经开展了广泛研究并取得了丰硕的研究成果。在控制燃煤质量、改善锅炉结构、优化锅炉运行等措施基础上,在锅炉受热面制备涂层成为防治结焦的重要技术途径。在未来研究过程中,涂层在具备突出抗结焦性能的同时,须兼具优良的耐高温、抗腐蚀、耐磨损、导热性、热疲劳等综合性能,且具有良好的制备经济性、制备效率,特别是现场适用性。

静电场作用下航煤氧化结焦过程分析

航空发动机燃烧室工作环境恶劣,导致燃油组分同溶解氧反应引发氧化沉积.通过对金属平板表面沉积的研究,分析电场对氧化结焦过程的影响.搭建了金属平板氧化结焦实验系统,对不同物理条件和电场性质下的结焦情况进行分析.研究表明:随着温度升高、表面粗糙度增加,结焦量增多;金属对焦体有催化作用而改变结焦形貌;电场的加入使焦体颗粒的粒径和融并现象发生变化,采用负电场时,表面结焦量大幅降低,焦体内部元素含量和结构发生改变,电场强度使结焦颗粒间排斥作用增大,抑制结焦过程,采用正电场时由于电场方向的改变促进了沉积向壁面的移动,使结焦量增加.

乙酸和富芳香组分对生物油电化学提质中聚合结焦的影响

生物油是唯一的液体含碳可再生资源,因其成分复杂、热值低、酸度高、粘度大等特点,必须经过提质才能进一步利用。生物油电化学提质是一种条件温和、易于控制的新兴提质方法,但仍面临生物油聚合结焦的问题,降低了提质生物油的品质和收率。通过对含有不同浓度乙酸和富芳香组分(Aromatic-Rich Fraction,ARF)的调制生物油分别进行电化学提质实验,对电化学反应后的溶液和焦表征分析,研究了乙酸和ARF对焦产率的影响规律,探讨了乙酸和ARF对生物油聚合结焦的影响机制。结果表明,乙酸能抑制生物油聚合结焦,加入浓度1%的乙酸可降低焦产率约25%,继续增加乙酸浓度会进一步降低焦产率;而ARF则会促进生物油聚合结焦,当ARF浓度从60%升到70%时,焦产率增加了约70%,当ARF浓度升到80%后,焦产率增加了约150%。乙酸能抑制生物油中酚类物质自缩合,降低了聚合结焦反应的速率,而ARF则增强了羟醛缩合反应,提高了聚合结焦反应的速率。

La_(0.75)Sr_(0.25)MnO_(3)钙钛矿涂层抗结焦性能研究

在热裂解法生产乙烯过程中,炉管内壁的结焦现象难以避免。钙钛矿氧化物由于表面丰富的化学吸附氧组分的赋存、灵活的改性调控方法、较高的热稳定性和优异的氧化还原性能等优势,已在环境保护、热化学转化、催化剂材料合成等领域得到广泛的应用。受La_(1-x)Sr_(x)MnO_(3)钙钛矿材料在环保领域脱除碳氢化合物的启发,利用等离子喷涂法在不锈钢表面制备了La_(0.75)Sr_(0.25)MnO_(3)钙钛矿涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段考察了钙钛矿涂层和表面焦层的形貌、成分及化学结构。结果显示,涂层表面致密,厚度约为30μm。通过石脑油热裂解结焦试验评价了涂层的抗结焦效果,结果表明:裂解时间为1 h和3 h时的抑制结焦率分别达到70.4%和64.8%;6次结焦清焦循环后,涂层的结焦抑制率仍有35.6%;涂层在900℃高温条件下仍能保持良好的结构稳定性,可以满足抑制烃类热裂解结焦的需求。

槽式太阳能集热管内导热油结焦产物特性分析

鉴于槽式太阳能集热管壁面堆积的结焦产物对集热管安全问题及其内导热油流动和换热的影响,分析了某槽式太阳能热发电系统运行3年后集热管结焦产物的表观形貌和产物特性.结果表明:结焦产物在金属内管周向呈现聚光侧较厚、坑洼状的粗糙表面和非聚光侧较薄的非均匀分布;结焦产物颗粒立体感明显,具有结焦团聚焦和分散焦2种形式;结焦产物堆积后真密度为1.2597 g/cm 3,通过DSC蓝宝石法测得比热容为0.83~2.11 J/(g·K);使用闪光法在400℃时测得有结焦产物的不锈钢金属内管样品导热系数为24.05 W/(m·K),比无结焦产物的不锈钢金属内管样品导热系数降低了21.7%,由此说明结焦产物显著影响金属内管的传热性能.

催化裂解装置反应系统结焦原因分析及应对措施

针对某石化企业2.2 Mt/a催化裂解装置反应系统结焦问题,根据结焦机理和装置实际运行情况分析认为:原料雾化效果不佳,油剂接触不均匀和存在未汽化油是造成提升管结焦的主要原因,并对后续系统结焦造成影响;油气停留时间长,反应程度深,热裂化缩合反应增加,同时油浆回炼量过大,导致油气中稠环芳烃、胶质、沥青质等结焦前身物较多;当温度低于该重组分露点温度时,就会凝析出液滴,重油液滴和催化剂会在油气静止区域、油气流体流动变化较大的区域向器壁或内构件黏附,并进一步发生脱氢缩合反应,逐渐固化累积形成较大的焦块。通过采取严控原料品质、控制反应深度、降低油浆回炼量、提升催化剂性能、提高反应注汽量等工艺优化措施,并采取脱气罐优化改造、增加中压防焦蒸汽环、旋风分离器优化改造等技术改造措施,有效缓解了反应系统结焦,保证了装置安全长周期运行。

新一代防结焦沉降器的开发及应用

沉降器内部结构对反应油气的流动状况和停留时间起决定性作用,沉降器内油气平均停留时间越长,就越容易结焦。中国石化工程建设有限公司针对以中间基劣质原油为原料的催化裂化装置的沉降器结焦问题及防结焦技术进行了系统研究,开发了新一代防结焦沉降器并成功实现工业应用。新一代防结焦沉降器包括新一代全封闭旋流式快分系统、旋风分离系统升气管旋片和防焦蒸汽环等结构,可以大幅降低油气在沉降器内的停留时间,将油气限制在封闭罩内,防止油气弥散至沉降器内的其他空间,有效避免油气在沉降器内结焦,并且油剂分离效率高,油浆固含量显著降低,催化裂化装置运行周期延长。

炉内壁结焦对工业炉性能的影响研究

针对工业炉在工作过程中的结焦失效问题,研究炉内壁结焦对工业炉性能的影响。选取型号为DG1025/18.3-II5的工业炉作为研究对象,分析工业炉内壁的结焦机理,然后利用有限元软件ABAQUS构建有限元分析模型,设定模型内结焦层网格相对细密、工业炉金属网格相对稀疏,最后设定模型边界条件与工况负荷,开展炉内壁结焦对工业炉性能的测试。研究结果显示,煤粉粒径会对工业炉内壁结焦厚度造成影响,粒径越大,其结焦厚度越大;随着结焦厚度的提升,工业炉的屈服强度、抗拉强度及伸长率都呈下降趋势,说明炉内壁结焦会对工业炉的强度与塑性产生消极影响,即其结焦厚度与工业炉的力学性能呈反比例相关;随着结焦厚度的提升,工业炉金属基体同结焦层界面处的温度逐渐提升,工业炉内外壁温差逐渐提升,即工业炉内壁结焦会对其传热性能造成破坏;工业炉内壁产生结焦时,工业炉外壁径向变形量低于内壁,随着结焦厚度提升,内外壁的径向变形量均表现出提升趋势,当变形量达到一定值后,将造成工业炉局部胀裂,进而破坏其机械性能。综上,工业炉内壁结焦会对其力学性能、传热性能及机械性能造成破坏。

焦炉上升管中荒煤气余热回收的结焦问题研究

焦炉工业作为重要的炼焦工艺,不仅产出焦炭,还同时生成了一种潜在富含能量和有价值化学成分的副产品,即荒煤气。荒煤气在焦化过程中承载着大量的热能,其潜在价值不容小觑。然而,荒煤气的有效回收与利用一直面临着重大挑战,其中焦油蒸汽的结焦问题是制约其回收利用的重要障碍。本研究旨在深入探讨荒煤气余热回收的结焦问题,通过对荒煤气中焦油蒸汽结焦的影响因素进行研究,提出了荒煤气焦油防止结焦措施,以提高荒煤气余热回收的效率,减少资源浪费,推动环保技术的发展,实现可持续发展的目标。

探讨CFB锅炉结焦事故原因和应对措施

循环流化床锅炉在实际生产中,因锅炉煤炭燃烧、物料流化不良、风帽大面积损坏、操作控制不当等各种原因,导致锅炉出现结焦,严重影响设备安稳运行。通过对锅炉结焦原因和案例分析,进行技术改造和参数优化,加强日常管理,避免了锅炉结焦事故,确保了装置长周期运行。

上升管余热利用与结焦抑制研究

在上升管余热利用中,抑制上升管内壁结焦是保证焦炉正常生产的关键。而抑制结焦主要从控制上升管壁温和避免上升管金属材料与荒煤气直接接触入手。控制壁温是一个复杂的综合处理过程,需要分析影响因素,结合实践,制定可行的控制方法。

DG2025/25.4-Ⅱ6型锅炉高温再热器区域结焦问题分析及建议

某电厂2号锅炉在高温过热器和高温再热器区域发生严重结焦,致使高温再热器超温,最终导致停炉。通过针对性试验研究,找出了结焦的主要原因,并提出了解决结焦问题的对策。对策实施后,高温过热器和高温再热器区域不再结焦,有效提升了锅炉机组运行的安全性、经济性、稳定性。

超(超)临界煤粉锅炉水冷壁结焦问题综合治理

煤粉锅炉结焦问题是火电机组安全稳定运行的一个重大安全隐患。结焦的生成机理和产生形式又比较复杂。此外,煤炭价格近年来受市场影响一路走高。多数电厂为了节约成本,都会选择性地掺烧一些低价煤,随之也带来一系列诸如结焦和高温腐蚀等问题[1]。在此背景下,本文以某电厂660MW超(超)临界四角切圆燃烧锅炉水冷壁结焦综合治理为例,探讨目前国内火电机组常类似问题的处理思路和方法。

某立式垃圾焚烧余热锅炉三烟道入口结焦原因分析及应对措施

垃圾焚烧余热锅炉受热面结焦严重影响电厂的长周期运行,给设备安全运行带来了隐患,对某立式垃圾焚烧余热锅炉三烟道入口结焦现象及运行数据进行分析,总结了结焦原因并提出了应对措施。

煤制乙二醇加氢催化剂结焦物的分析

采用红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、气相色谱-质谱(GC-MS)联用等手段对煤制乙二醇工艺中草酸二甲酯加氢催化剂的结焦物进行了分析,并探究了加氢催化剂结焦的原因。结果表明,结焦物是由加氢反应过程中,包括草酸二甲酯、乙醇酸甲酯、乙二醇以及各种加氢副产物在内的醇类和酯类物质自聚或相互聚合生成的一种结构复杂的聚合物。根据结焦物的组分并结合工业装置运行的情况,认为加氢过程中生成的高沸点醇类物质的积累是导致加氢催化剂结焦的主要因素,而草酸二甲酯的品质对延缓加氢催化剂的结焦影响明显。

1000MW超超临界机组锅炉结焦的分析

针对1000MW超超临界机组常见的锅炉结焦问题,从结焦危害、结焦原因、减少结焦措施三个方面进行阐述,通过对多个超超临界机组的结焦情况进行分析,总结出实际减轻结焦的主要方法,保证机组安全经济运行,为火电事业更好地发展作出贡献。

WHB煤制乙二醇工艺加氢催化剂结焦问题探析

介绍了WHB煤制乙二醇工艺中草酸二甲酯加氢催化剂的使用现状,结合当前乙二醇行业的运行情况,分析了加氢系统的工艺条件和加氢原料草酸二甲酯的品质对催化剂结焦的影响。结果表明:工艺操作条件和草酸二甲酯中微量含氮化合物与水、酸的含量,是影响催化剂结焦速度的重要因素,调整工艺操作条件和提高草酸二甲酯的品质,可以延缓催化剂结焦的速度,从而延长催化剂的使用寿命。

加工塔河重质原油的延迟焦化装置结焦问题分析

中国石化塔河炼化公司加工原油品种单一,为塔河重质原油,该原油密度高、性质恶劣,沥青质、残炭、金属含量高,重质馏分易结焦,全厂加工主流程采用焦化路线。随着原油劣质化程度不断加剧,分馏塔底结焦、炉管结焦、焦炭塔顶大油气线结焦问题经常发生,造成装置降负荷、产品质量波动、安全风险大幅增加,严重制约了装置乃至全厂的长周期平稳生产。首先介绍了装置现状和结焦原理,然后从原油性质、焦化炉出口温度、分馏塔底温度、炉管注汽、生焦高度、循环比、消泡剂、急冷油、污油回炼等多方面分析造成焦化装置各部位结焦的原因,并提出相应的解决办法。

1000 MW超超临界双切圆燃烧锅炉结焦与高温腐蚀防控研究

针对一台1000 MW超超临界双切圆锅炉结焦及水冷壁高温腐蚀问题,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和X射线荧光光谱(X-ray fluorescence,XRF)表征分析了锅炉结焦及高温腐蚀机理,结果表明:煤中钠、钙的赋存降低了煤的灰熔点,造成锅炉结焦;硫化物型高温腐蚀是该锅炉高温腐蚀的主要类型。通过配煤掺烧及配风调整对入炉煤质、燃烧器配风方式的优化发现,选用低硫低结焦性煤进行混配,能够有效缓解炉内结焦问题。同时,锅炉总风量的提高与燃烧器二次配风的合理调整能有效降低炉内还原性气氛浓度,缓解炉内高温腐蚀问题。通过数值模拟方法对锅炉腐蚀倾向的预测结果表明,炉内热角区域需要通过加设贴壁风或水冷壁喷涂等方式进一步预防高温腐蚀。