解析干熄焦焦炭燒損率（一）
時(shí)間：2021-01-15 來源：http://www.hdlwjlwx.com/
干熄焦技術(shù)在焦化行業(yè)取得了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，焦?fàn)t熱修但干熄焦焦炭燒損率卻長期困擾著焦化企業(yè)。燒損率的常規(guī)工藝設(shè)計(jì)在0.9%以下，但從已投產(chǎn)的干熄焦裝置看，焦炭實(shí)際燒損率一般在1.3％左右，有的甚至高達(dá)2.5%以上，噸干熄焦炭燒損為0.025t，嚴(yán)重影響了干熄焦技術(shù)的綜合效益。
1 干熄焦焦炭燒損的機(jī)理分析
在密閉的干熄爐內(nèi)，130℃的低溫惰性循環(huán)氣體N2與1000℃的熾熱紅焦進(jìn)行熱交換，將紅焦冷卻到200℃以下。在干熄爐的生產(chǎn)操作過程中，循環(huán)氣體中O2有兩個(gè)來源。一是導(dǎo)入的空氣。循環(huán)氣體在循環(huán)的過程中，H2和CO等可燃成份的濃度會(huì)逐漸升高，為保證生產(chǎn)安全，必須將這些可燃成份的濃度控制在適當(dāng)范圍內(nèi)。通常采用在干熄爐環(huán)形煙道處通過導(dǎo)入空氣的方法，將其燃燒掉，使循環(huán)氣體中CO濃度控制在6%以下，H2在3%以下。其二是循環(huán)氣體系統(tǒng)大部分處于負(fù)壓狀態(tài)，很容易漏入空氣。在裝爐過程中，空氣隨焦炭進(jìn)入干熄爐，焦?fàn)t熱修與焦炭發(fā)生不完全反應(yīng)生成CO等氣體。
2 循環(huán)氣體對(duì)焦炭燒損的影響
導(dǎo)入閥進(jìn)入干熄爐環(huán)形煙道內(nèi)的空氣與循環(huán)氣體混合，會(huì)首先與循環(huán)氣體內(nèi)的可燃?xì)怏wCO、H2發(fā)生反應(yīng)，其次才燒掉焦粉，最后為小塊焦。循環(huán)氣體中可燃?xì)怏w含量主要通過導(dǎo)入的空氣量來控制，當(dāng)導(dǎo)入空氣量過大時(shí)，可燃?xì)怏w被燒完后，多余的氧就會(huì)與焦炭反應(yīng)，焦炭燒損量就大；如果減小空氣導(dǎo)入量，氧就只與循環(huán)氣體中的可燃?xì)怏w反應(yīng)。由此可見，循環(huán)氣體中CO、H2、CO2、水蒸汽含量和導(dǎo)入空氣量是制約焦炭燒損的關(guān)鍵因素。
2.1 CO含量對(duì)焦炭燒損的影響
由2C+O2=2CO 及 2CO+ O2=2CO2反應(yīng)方程可知，反應(yīng)中消耗的C與循環(huán)氣體中殘余的CO成正比，即24：32，消耗32t O2會(huì)燒損24t焦炭。
在干熄爐生產(chǎn)過程中，導(dǎo)入空氣量過大，O2與循環(huán)氣體中CO接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CO2，而氣體中CO2又與熾熱焦炭發(fā)生碳熔反應(yīng)，生成CO導(dǎo)致焦炭的損耗。實(shí)際操作中很難做到循環(huán)氣體中O2含量為0，一般O2含量控制在0.2%以下，焦?fàn)t熱修最大不超過1%；循環(huán)氣體中的CO含量應(yīng)小于6%，在實(shí)際操作中，CO含量在不超過此上限的前提下，要盡量提高其含量。
2.2 CO2含量對(duì)焦炭燒損的影響
在氣體循環(huán)過程中，由于空氣導(dǎo)入量增加，造成循環(huán)氣體中CO及 CO2含量逐漸升高。當(dāng)溫度高達(dá)900℃以上時(shí)，CO2就會(huì)與熾熱的焦炭反應(yīng)生成CO，造成焦炭的燒損。
2.3水汽對(duì)焦炭燒損的影響
當(dāng)干熄爐出現(xiàn)異常狀況時(shí)，例如水封槽腐蝕裂紋或鍋爐管爆裂等，水汽會(huì)隨循環(huán)氣體進(jìn)入干熄爐。水蒸汽與熾熱的焦炭發(fā)生水煤氣反應(yīng)，其反應(yīng)方程為C+H2O=CO+H2，從而造成焦炭的燒損。
以140t/h干熄焦為例，循環(huán)風(fēng)量約為18萬m3。O2在干熄爐入口處按1%，即每小時(shí)有約1800m3的O2進(jìn)入到干熄爐內(nèi)。假定導(dǎo)入的O2全部反應(yīng)，則一天碳的消耗量為46t。焦炭的灰分按13.0%計(jì)算， 1天的焦炭燒損量為53t。
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