煅烧温度对高硫石油焦结构组织和主要理化性能的影响

为探索煅烧温度对高硫石油焦的结构组织和主要理化性能的影响,对其进行600~1400℃的煅烧处理。本文首先通过DTA-TG-DTG、FT-IR、XRD、Raman和偏光显微镜(PLM)研究了煅烧过程中高硫石油焦微观结构和显微组织的演变过程。然后测量了不同煅烧温度下煅后焦的硫含量、真密度和粉末电阻率。结果表明:随着煅烧温度升高,C-H红外吸收峰消失,C=C红外吸收峰变弱,碳微晶结构有序化程度明显提高。随着煅烧温度升高,高硫石油焦的理化性能显著提升,1400℃的煅后焦的硫含量为1.61%,真密度为2.09 g/cm^(3),粉末电阻率为300μΩ·m。

三元低共熔溶剂促进球磨后高硫石油焦氧化脱硫

为实现高硫石油焦的有效脱硫使其“变废为宝”,本研究提出了一种基于机械球磨的高硫石油焦氧化脱硫新方法。首先使用球磨技术对高硫石油焦进行预处理,以增加石油焦的比表面积,暴露更多硫参与氧化。实验结果表明:与氧化钙共球磨后石油焦比表面积增加了8倍以上;在高硫石油焦球磨预处理的基础上,以苯磺酸基三元低共熔溶剂(DES)为反应溶剂及催化剂,30%双氧水(H2O2)为氧化剂,在70℃的温和条件下成功实现高硫石油焦的氧化脱硫,其硫质量分数可从4.46%降至2.09%。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)及扫描电子显微镜(SEM)探究了石油焦球磨及氧化脱硫前后结构的变化。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)以及XRD分析了石油焦中硫的转化。通过电子自旋共振(ESR)试验证实了苯磺酸基三元DES的催化作用。

KOH活化高硫石油焦制备活性炭的研究进展

活性炭材料因具有发达的孔隙结构、超高的比表面积以及出色的吸附性能等特点,被广泛应用于环境保护、化工、能源储存等诸多领域。综述了近年来以高硫石油焦为碳源,通过KOH活化、脱硫制备活性碳的方法,介绍了活化成孔、脱硫机理以及石油焦基活性炭相关应用的研究进展,并对未来制备性能优异的石油焦基活性炭的发展方向进行了探讨,以期为高硫石油焦资源化利用提供新的思路。

基于化学氧化法的高硫石油焦脱硫规律研究

针对高硫石油焦脱硫,目前应用较多的方法有高温煅烧法、溶剂抽提法、生物脱硫法和化学氧化法,其中化学氧化法具有操作简单、成本较低、清洁环保的特点,符合我国可持续发展理念,对化工行业的绿色环保转型具有重要的现实意义。基于此,本文使用硝酸作为化学氧化剂,对高硫石油焦脱硫规律进行研究,说明实验原料、主要设备仪器、实验方案三项实验方法要素,并对石油焦粒度、硝酸氧化脱硫中硝酸浓度、液固比、反应时间及反应温度等5项对脱硫率的影响规律进行研究,并提出优化方案。

解决高硫石油焦出路的措施分析

随着我国石油对外依存度和加工进口高硫原油的激增,高硫石油焦总量将越来越大,加之环保法规的日益严格,解决高硫石油焦的出路问题已提上日程。本文从源头控制前处理、过程控制、终端后处理、拓展应用途径等方面涵盖整个石油焦全过程链条的角度综合考虑,简述了目前石油焦的形势,详细介绍了有针对性的措施和方法,通过对现有手段各自的优缺点和适用范围的分析,提出了解决高硫石油焦出路的建议。针对高硫石油焦的出路问题,需设置近期规划与远期规划统筹安排。近期规划需要改善和优化生产、销售环节,焦化装置掺炼低硫原料、增产高附加值产品等;远期规划要通过增设沸腾床渣油加氢、灵活焦化、石油焦煅烧和气化等新技术、新装置,全面解决高硫石油焦的出路问题。

高硫石油焦制备高储气性能天然气吸附剂

以高硫石油焦为原料,KOH为活化剂,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂制备天然气吸附剂,分析了高硫焦基吸附剂的孔结构和孔分布特征,讨论了高硫焦制备吸附剂的活化机理。结果表明,预活化中加入表面活性剂SDBS可提高KOH与原料的混合均匀度,对活化效果有利。最优活化条件下制备的吸附剂样品GSR3和GSR4的微孔容积分别达到1.098 5 cm3.g-1和1.319 3 cm3.g-1,孔径分布集中在0.9 nm^1.5 nm;在25℃、充放气压力3.5 MPa和0.1 MPa下,GSR3、GSR4对甲烷的质量吸附量分别达到0.139和0.145,有效体积脱附量达到111和115。粉体高硫焦基吸附剂的性能非常接近于低硫焦基吸附剂。

高硫石油焦脱硫方法比较

采用自配的脱硫剂,通过低温化学法分别对煅烧前后的高硫石油焦进行脱硫,并与生焦直接高温煅烧脱硫进行比较。借助红外光谱解释化学法脱硫和高温煅烧法脱硫的行为机理。研究结果表明:采用化学法脱硫,在温度为333K、液固比30mL/g、搅拌时间为12h的反应条件下可以脱除高硫石油焦中75%的有机硫,效果明显优于高温(1773K时生焦的脱硫率为60%)煅烧法。

氯化铁对高硫石油焦-CO_2气化的催化作用

以FeCl3为催化剂,采用热天平考察了FeCl3添加量、气化温度、FeCl3添加方法对高硫石油焦-CO2气化反应转化率和气化反应速率的影响,采用4种动力学模型对石油焦-CO2催化气化动力学曲线进行拟合,并对石油焦催化气化残渣进行XRD分析。结果表明,高硫石油焦催化气化反应速率随气化温度、FeCl3添加量的增加而增大,随转化率的增加而减小,与非催化石油焦气化的单峰动力学曲线不同;采用离子交换法添加FeCl3比采用浸渍法的催化气化效果好。FeCl3催化石油焦-CO2气化反应初始阶段,铁主要以Fe3C形式存在,随着反应的进行大部分Fe3C与石油焦中的S结合形成FeS,导致催化剂活性降低。4种动力学模型拟合结果表明,随机孔模型效果最好,相关系数在0.96以上。

高硫石油焦热解过程及硫形态的变化特性

在管式炉实验装置上进行不同温度高硫石油焦N_2气氛热解实验,并利用X射线光电子能谱分析(XPS)技术进行表征,深入分析高硫石油焦热解过程中硫形态变化特性,同时采用热重-红外联用(TG-FTIR)技术深入分析热解过程。热重分析结果表明,高硫石油焦热解经历了干燥脱水阶段,长链脂肪烃、稠环芳香烃等组分分解阶段,在430℃和635℃失重速率达到最大形成失重峰。红外分析结果表明,高硫石油焦热解释放气体主要包括CO_2、CH_4、H_2O、SO_2、芳烃化合物和脂肪族化合物等,并且在不同温度区间释放气体组成有着巨大的差异。XPS分析结果表明,高硫石油焦表面硫含量及存在形态与热解温度紧密关联,随着热解温度的不断升高,高硫石油焦表面硫含量在700℃达到最大值,不同硫形态之间发生相互转化。

烧高硫石油焦循环床锅炉的技术发展

高硫石油焦不宜作为炭棒和电极原料，亦不适宜常规燃烧设备作为燃料。循环流化床锅炉能在燃烧过程中用石灰石作床料实现脱硫，是一种在技术上、经济上有竞争能力的清洁燃烧技术。该文介绍了国外烧高硫石油焦循环床锅炉的发展及我国设计的７５ｔ／ｈ 烧高硫石油焦循环流化床锅炉的炉型及设计特点。图５

高硫石油焦燃料的污染物排放特性研究

介绍了高硫石油焦燃料燃烧时的污染物的排放特性。试验结果显示 :通过添加石灰石、控制其燃烧温度的方法 ,可使其燃烧时的尾部烟气成份中的SO2 和NOx 达到国家环境排放标准。从而为高硫石油焦作为一种燃料应用于循环流化床锅炉提供了必要的实验数据。

炼油厂含油污泥与高硫石油焦的共成浆性

利用炼油厂产生的含油污泥和高硫石油焦,采用萘系分散剂制成油泥焦浆。分别考察了含油污泥处理前后与石油焦的成浆性能。结果表明,未经处理的含油污泥可与石油焦共成浆,但成浆浓度远低于石油焦浆;加入硫酸铁后油泥焦浆表观黏度和流动性得到改善,成浆浓度提高;电解质对浆体的降黏效果优于表面活性剂。含油污泥的加入改变了石油焦浆体的流变类型,随着剪切速率增大,油泥焦浆的表观黏度降低,属于假塑性流体;含油污泥的加入提高了石油焦浆体的稳定性,起到了稳定剂的作用。

高硫石油焦微波煅烧脱硫

采用微波辐照煅烧方法,研究了Na_(2)CO_(3)添加量和反应时间对高硫石油焦脱硫效果的影响,并与常规马弗炉煅烧方法相比较,采用扫描电镜(SEM)、BET氮吸附、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征手段,对石油焦煅烧脱硫前后的表面微观形貌、比表面积、孔体积、微晶结构和化学结构进行比较分析。结果表明:当微波功率为700 W、微波加热时间为30 min、Na_(2)CO_(3)添加质量分数为25%时,石油焦脱硫率可达73.95%,硫醇类和大部分噻吩类有机硫得到有效脱除,可促进石油焦碳结构的有序度提高和石墨微晶单元的生长。与马弗炉煅烧相比,微波煅烧仅需更低的温度,更短的时间,即可取得更好的脱硫效果;微波煅烧使石油焦表面变得更加疏松,可显著提高石油焦的比表面积和孔体积。

利用高硫石油焦渣和建筑垃圾制备再生砖

建筑垃圾和工业废渣危害自然环境,需合理利用.研究了以建筑垃圾为骨料,利用高硫石油焦渣、粉煤灰等工业废渣制备再生砖.通过正交试验分析,给出了最佳配合比:建筑垃圾骨料65%、高硫石油焦渣20%、粉煤灰13%、激发剂2%.并在此基础之上,研究了高硫石油焦渣细度对再生砖抗压强度的影响.

高硫石油焦与煤混配的气化反应活性研究

为清洁高效利用炼厂高硫石油焦,开展了石油焦及其与煤混配后的气化反应活性评价与调控研究。在气化温度1 300℃条件下,开展了高硫石油焦、神华煤和贵州煤3种原料及其混配条件下的气化反应活性比较与评价研究。结果表明:随着石油焦的粒度降低,其相对反应指数逐渐增加,气化反应活性相应增强。在此基础上,针对添加量质量分数20%石油焦的气化原料混配需要,系统比较了不同神华-贵州混配比例以及添加石油焦后的气化活性特征参数。基于已有的SE-东方炉粉煤气化工业运行数据,提出了贵州煤、神华煤和石油焦的混配比例优化方案,为石油焦与煤的混配原料气化反应活性优化、实现高硫石油焦的清洁高效气化提供了有益的参考借鉴。

高硫石油焦在循环流化床锅炉中燃烧应用

进口中东原油炼化的副产品高硫石油焦的出路是石化企业的一个问题。详细地介绍了高硫石油焦作为燃料的应用现状,认为循环流化床锅炉是最佳选择之一。

高硫石油焦清洁利用技术浅析

简单介绍了高硫石油焦的性质,概括介绍了高硫石油焦在活性炭生产、铝用预焙阳极生产和立窑水泥生产方面的应用现状,重点论述了循环流化床(CFB)锅炉燃烧技术、POX技术和整体式气化联合循环技术(IGCC)技术的工艺流程、技术特点,以及清洁利用高硫石油焦的发展现状,指出了六种技术在清洁利用高硫石油焦方面的各自不同前景。

我国高硫石油焦市场现状及预测

受国际石油焦价格大幅下滑和国内燃油税改革影响,2009年国内高硫石油焦市场需求大幅增长,2010年需求量仍保持继续上升态势。论述了我国高硫石油焦市场供应和消费现状,分析了其未来发展趋势。十二五期间,中国石化、中国石油和中国海洋石油的炼油业务将得到快速发展,高硫石油焦供应量较快增长,而消费行业除了玻璃行业高硫石油焦需求仍保持较快增长外,其他如电力行业、铝业、硅业和水泥行业的消费需求增长缓慢,预计十二五期间国内高硫石油焦市场将逐步转为供大于求。

混烧高硫石油焦的CFB锅炉运行优化试验

为解决混烧高硫石油焦循环流化床(CFB)锅炉在运行中出现的飞灰含碳量高、锅炉效率下降、脱硫效率低等问题,在两台310t/h CFB锅炉上进行了运行试验,对过量空气系数、床温、Ca/S和焦煤比进行了调整。试验表明,过量的空气系数1.15～1.2,床温890～900℃,焦煤比2.5∶1～3∶1较为合理。在此基础上优化试验使锅炉飞灰含碳量较基准工况下降了8.85%,锅炉效率提高了2.35%,SO2排放浓度由834.42μL/L降至480μL/L。石灰石粒度对脱硫效率影响极大,运行中应严格保证设计的石灰石粒径分布,以提高脱硫剂利用率,保持较高的脱硫效率。

高硫石油焦的工业利用前景分析

随着高硫原油产量的增加,高硫石油焦的产量也在增加。除利用高硫石油焦作锅炉燃料之外,有3种大量或专门燃烧石油焦的技术,即作水泥窑的燃料、循环流化床(CFB)锅炉和气化联合装置(IGCC)。为此介绍和比较了上述3种技术,分析了我国高硫石油焦的工业利用前景。循环流化床(CFB)锅炉技术将是我国高硫石油焦应用的发展方向。