石油焦粉燃烧技术介绍
石油焦概述
石油焦概述石油焦概述：石油焦是由减压渣油、二次加工尾油等重质油经过延迟焦化后得到的产物，是石油“压榨”完毕的最后产物。
石油焦含碳量通常在80%以上。
另外，石油焦中的硫含量、灰分、挥发分等指标与生产它的原油质量有直接关系。
原油越重，石油焦的产出率越高，且原油中的硫含量越高，则石油焦中的硫含量也越高。
一：基本原理:渣油经延迟焦化加工制得的一种焦炭。
本质是一种部分石墨化的炭素形态。
色黑多孔，呈堆积颗粒状，不能熔融。
元素组成主要为碳，间或含有少量的氢、氮、硫、氧和某些金属元素，有时还带有水分。
广泛用于冶金、化工等工业作为电极或生产化工产品的原料。
二：基本分类：根据石油焦指标划分标准来看，石油焦的形态随制程、操作条件及进料性质的不同而有所差异。
从石油焦工厂所生产的石油焦均称为生焦（greencokes），生焦需再经高温锻烧，使其完成碳化，降低挥发份至最少程度。
大部份石油焦工厂所生产的焦外观为黑褐色多孔固体不规则块状，此种焦又称为海绵焦（spongecoke）。
第二种品质较佳的石油焦叫做针状焦（neEDLecoke）与海绵焦比，由于其具较低的电阻及热膨胀系数，因此更适合做电极。
有时另一种坚硬石油焦亦会产生，称之为球状焦（shotcoke）。
这种焦形如弹丸，表面积少，不易焦化，故用途不多。
石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）这些指针决定焦炭的化学性质。
物理性质中孔隙度及密度，决定焦炭的反应能力和热物理性质。
机械性质有硬度、耐磨性、强度及其它机械特性，颗粒组成及其它加工和运输、堆放、贮存等性质影响的情形。
三：石油焦通常有下列四种分类方法：1：按加工方法-可分为生焦和熟焦。
前者由延迟焦化装置的焦炭塔得到，又称原焦，含较多的挥发分，强度差；后者是生焦经煅烧（1300℃）处理得到，又称煅烧焦。
2：按硫含量的高低可分为高硫焦（硫的质量含量高于4%）、中硫焦（硫含量2%～4%）和低硫焦（硫含量低于2%）。
石油焦粉简介参考资料
石油焦粉石油焦是什么：石油焦（PETroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦炭为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，焦炭的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%(WT是Weight的英文缩写就是重量百分含量的意思.5WT%相当于50000PPM((PPM是以百万计含量.)))以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。
石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）这些指标决定焦炭的化学性质石油焦的主要用途：是电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳素行业生产增炭剂、石墨电极、冶炼工业硅以及燃料等。
根据石油焦结构和外观，石油焦产品可分为针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦4种：（1）针状焦，具有明显的针状结构和纤维纹理，主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极。
由于针状焦在硫含量、灰分、挥发分和真密度等方面有严格质量指标要求，所以对针状焦的生产工艺和原料都有特殊的要求。
（2）海绵焦，化学反应性高，杂质含量低，主要用于炼铝工业及炭素行业。
（3）弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形，直径0.6-30mm，一般是由高硫、高沥青质渣油生产，只能用作发电、水泥等工业燃料。
（4）粉焦：经流态化焦化工艺生产，其颗粒细（直径0.1-0.4mm），挥发分高，热胀系数高，不能直接用于电极制备和炭素行业。
根据硫含量的不同，可分为高硫焦（硫含量3%以上）和低硫焦（硫含量3%以下）。
低硫焦可作为供铝厂使用的阳极糊和预焙阳极以及供钢铁厂使用的石墨电极。
其中高品质的低硫焦（硫含量小于0.5%）可用于生产石墨电极和增炭剂。
一般品质的低硫焦（硫含量小于1.5%）常用于生产预焙阳极。
而低品质石油焦主要用于冶炼工业硅和生产阳极糊。
高硫焦则一般用作玻璃厂、水泥厂和发电厂的燃料。
石油焦粉用作燃料，其热值较煤炭高；挥发物及灰份较煤炭少，但水份及硫份较煤炭高，常被用来取代窑炉用的煤炭。
玻璃窑炉石油焦粉替代燃油参考资料
玻璃窑炉石油焦粉替代燃油一、替代能源选择目前，国内玻璃行业窑炉使用的燃料为油、煤、气、电，随着产品的不同，燃料的选择也不尽相同，但有一共同点，就是燃料燃烧后不能对玻璃产生污染，因而能替代能源的选择有很大的局限性。
石油焦（Petroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦碳为形状不规则，大小不一的黑色块状（或顆粒），有金属光泽，焦碳的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。
石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）這些指标決定焦炭的化学性质。
石油焦用途：主要用于制取炭素制品，如石墨电极、阳极弧，提供炼钢、有色金属、炼铝之用；制取炭化硅制品，如各种砂轮、砂皮、砂纸等；制取商品电石供制作合成纤维、乙炔等产品；也可做为燃料。
石油焦组分是碳氢化合物，含碳90－97%，含氢1.5－8%，还含有氮、氯、硫及重金属化合物。
其低位发热量约为煤的1.5-2倍，灰分含量不大于0.5%，挥发分约为11%左右，品质接近于无烟煤。
本项目是将石油焦经加工生产石油焦粉，通过输送喷吹燃烧系统等设计、制造、安装调试运行，替代原有燃油系统。
石油焦粉在玻璃熔窑直接燃烧代替重油的适用性分析1）石油焦粉与重油当量热值比较石油焦粉热值约8500～8600kcal/kg，重油热值约9500～9600kcal/kg，燃烧1.05～1.10吨石油焦粉与燃烧一吨重油热值相当。
通过实验，石油焦粉燃烧时火焰温度可稳定在1670～1710℃之间，完全满足玻璃熔化要求。
2）石油焦粉与重油成份比较石油焦各项成份指标与重油类似,石油焦粉燃烧时与重油燃烧火焰长度，扩散面，火焰形状等优于重油或类似，因石油焦燃料特性，火根温度较比重油低。
减轻了碹脚部位的烧蚀，因此使用石油焦粉作为玻璃熔窑燃料不会对熔窑造成异常烧蚀。
石油焦粉资料
03
石油焦粉在工业领域的应用
石油焦粉在耐火材料行业的应用
石油焦粉作为耐火材料的原料，具有优异的性能
• 高热值：石油焦粉具有较高的热值，有助于提高耐火材料的烧结温度 • 良好燃烧性能：石油焦粉燃烧过程中产生的热量和光辐射较强，有助于提高耐火 材料的性能
主要用于生产阳极炭块和阴极炭块等电解铝原料
• 阳极炭块：以石油焦粉为原料，具有良好的导电性能和抗腐蚀性能 • 阴极炭块：以石油焦粉为原料，具有良好的导电性能和抗腐蚀性能
石油焦粉在炼钢行业的应用
石油焦粉作为炼钢的燃料，具有优异的性能
• 高热值：石油焦粉具有较高的热值，有助于提高炼钢的效率 • 良好燃烧性能：石油焦粉燃烧过程中产生的热量和光辐射较强，有助于提高炼钢 的性能
主要用于生产镁碳砖、铝碳砖等耐火材料
• 镁碳砖：以石油焦粉为原料，具有良好的抗渣侵蚀性能和抗热震性能 • 铝碳砖：以石油焦粉为原料，具有良好的耐高温性能和抗热震性能
石油焦粉在电解铝行业的应用
石油焦粉作为电解铝的原料，具有优异的性能
• 高热值：石油焦粉具有较高的热值，有助于提高电解铝的生产效率 • 良好燃烧性能：石油焦粉燃烧过程中产生的热量和光辐射较强，有助于提高电解铝的性能
在生物质能源、地热能等新能源领域具有应用潜力
• 生物质能源：石油焦粉可作为生物质燃料的原料，提高生物质燃料的性能 • 地热能：石油焦粉可作为地热发电设备的原料，提高地热发电设备的性能
05
石油焦粉的市场需求与价格波动
石油焦粉的全球市场需求分析
全球石油焦粉市场需求持续增长
石油焦概述
石油焦概述：石油焦是由减压渣油、二次加工尾油等重质油经过延迟焦化后得到的产物，是石油“压榨”完毕的最后产物。
石油焦含碳量通常在80%以上。
另外，石油焦中的硫含量、灰分、挥发分等指标与生产它的原油质量有直接关系。
原油越重，石油焦的产出率越高，且原油中的硫含量越高，则石油焦中的硫含量也越高。
一：基本原理:渣油经延迟焦化加工制得的一种焦炭。
本质是一种部分石墨化的炭素形态。
色黑多孔，呈堆积颗粒状，不能熔融。
元素组成主要为碳，间或含有少量的氢、氮、硫、氧和某些金属元素，有时还带有水分。
广泛用于冶金、化工等工业作为电极或生产化工产品的原料。
二：基本分类：根据石油焦指标划分标准来看，石油焦的形态随制程、操作条件及进料性质的不同而有所差异。
从石油焦工厂所生产的石油焦均称为生焦（greencokes），生焦需再经高温锻烧，使其完成碳化，降低挥发份至最少程度。
大部份石油焦工厂所生产的焦外观为黑褐色多孔固体不规则块状，此种焦又称为海绵焦（spongecoke）。
第二种品质较佳的石油焦叫做针状焦（neEDLecoke）与海绵焦比，由于其具较低的电阻及热膨胀系数，因此更适合做电极。
有时另一种坚硬石油焦亦会产生，称之为球状焦（shotcoke）。
这种焦形如弹丸，表面积少，不易焦化，故用途不多。
石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）这些指针决定焦炭的化学性质。
物理性质中孔隙度及密度，决定焦炭的反应能力和热物理性质。
机械性质有硬度、耐磨性、强度及其它机械特性，颗粒组成及其它加工和运输、堆放、贮存等性质影响的情形。
三：石油焦通常有下列四种分类方法：1：按加工方法-可分为生焦和熟焦。
前者由延迟焦化装置的焦炭塔得到，又称原焦，含较多的挥发分，强度差；后者是生焦经煅烧（1300℃）处理得到，又称煅烧焦。
2：按硫含量的高低可分为高硫焦（硫的质量含量高于4%）、中硫焦（硫含量2%～4%）和低硫焦（硫含量低于2%）。
锻打炉石油焦粉燃烧器技术方案
锻打炉石油焦粉燃烧器技术方案西安路航机电工程有限公司一、概论石油焦粉替代重油、煤焦油、天然气等在浮法玻璃窑和马蹄焰窑中得到了广泛运用，实现了石油焦粉的全窑使用，玻璃产品质量始终保持稳定并有所提高。
由于各个地区的燃料结构和环保政策不同，大大制约了企业发展和正常生产，石油焦粉具有热值高、流动性好、燃烧充分、灰份低、SO2排放量少等优点，利用石油焦粉取代传统燃料是企业选择的改进捷径，即降低成本还满足生产。
我公司总结煤粉及燃气燃烧器的特点的，掌握了石油焦粉的燃烧特性，开发了适用锻打炉加热的机电一体化石油焦粉旋流燃烧器。
石油焦（Petroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦碳为形状不规则，大小不一的黑色块状（或顆粒），有金属光泽，焦碳的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。
石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）這些指标決定焦炭的化学性质。
石油焦组分是碳氢化合物，含碳90－97%，含氢1.5－8%，还含有氮、氯、硫及重金属化合物。
其低位发热量约为煤的1.5-2倍，灰分含量不大于0.5%，挥发分约为11%左右，品质接近于无烟煤。
二、石油焦粉旋流燃烧器的特点：1、石油焦具有以下特性：①发热值：发热值比较高，应用基低位发热值为石油焦粉热值约8500～8600kcal/kg（30～34MJ/kg，）理论燃烧温度1800℃以上。
②含硫量：含硫量比较小，0.5%～0.8%（按应用基）。
③灰分：灰分小于1% （按应用基）。
石油焦灰分主要由石油渣油中的金属氧化物及盐类在焦炭中浓缩形成的，平均值为0.18%，远低于进口石油焦的平均灰分0.64%，最大只有0.36%。
④挥发份：国产石油焦挥发份的平均值11%。
⑤水分：国内石油焦的水分平均值为8.3%，2、旋流石油焦粉燃烧器的特点与性能：石油焦粉燃烧器包含天然气燃烧过程，自动点火后与石油焦粉混合使点火更容易，燃烧更稳定。
石油焦粉燃烧系统[实用新型专利]
![石油焦粉燃烧系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9feff1cd58fb770bf68a558f.png)
专利名称：石油焦粉燃烧系统专利类型：实用新型专利
发明人：林文宇,彭盛松,刘沁琪申请号：CN201420243790.1申请日：20140512
公开号：CN203857478U
公开日：
20141001
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种石油焦粉燃烧系统，包括用于盛放石油焦粉的粉仓、给料机和粉体发送器，所述粉仓的出料口与所述给料机的输入口相连，所述给料机的输出口与所述粉体发送器相连，所述粉体发送器连接有第一输送管道，所述第一输送管道上设置有多个用于充分混合石油焦粉与空气的平衡包，所述平衡包连接有分配器，所述分配器通过第二输送管道连接有粉枪。
本实用新型具有结构简单、节能环保、将石油焦粉作为燃料的优点。
申请人：广东丰乐能源科技有限公司
地址：511340 广东省广州市增城新塘镇东坑三横中路1号2幢1505房
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：肖平安
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石油焦粉替代油燃烧技术项目
二、项目技术可行性分析
（一）、石油焦粉可燃性分析
低硫石油焦技术指标：
挥 发 份（% ）≤14.0 灰 分（% ）≤ 0.5 硫 分（% ） ≤ 1 真密度（g/cm3） 1.99 粒 度 ： 100～300目 着 火 点 750℃ 热 值 ： 8300～8600kcal/kg
石油焦经一级破碎、烘干、强力研磨工艺制成 一定规格的石油焦粉料，通过输送系统定量连 续、均匀、稳定地喷入窑炉内进行燃烧。
石油焦粉作为一种固体燃料，经良好的雾化后，以高 速紊流状进入窑炉，在高温状态下，通过辐射和对流 被迅速加热到着火点，进行燃烧放热。 石油焦粉在窑炉内的燃烬率主要是由其在炉内的停留 时间与完全燃烧总时间的关系决定的，燃料在炉内的 停留时间是由燃料雾化速度决定的。燃烧总时间包括 了石油焦粉燃烧的五个阶段，其中起主导作用的是炭 粒燃烬过程，燃烧时间与炭粒半径的平方成正比，与 反应气体的初始浓度成反比，其他参数是经验常数。 所以燃烬率的关键点就落在了石油焦粉的粒度和雾化 质量上。粒度可以在磨粉过程中得以保证。雾化质量 有专有喷枪保证。两方面结合保证了石油焦粉的燃烬 率和火焰的长度和刚度。
（二）、与重油的对比
技术指标对比 项 目 石油焦粉 重 油
热值(kcal/kg) 灰 分（%）
含硫量（%） 含 碳（％）
83 00～8600 ≤0.5
≤ 1.0 ～ 85.9
～10000 0.02～0.1
0.3～3.5 85～90
当量热值比较 ：
石油焦粉热值约8300～8600kcal/kg，重油热值 9500～10000kcal/kg，根据窑炉不同热效率和熔化率，燃 烧1.1 ～1.2吨石油焦粉与1吨重油热值相当；重油的热值在 8600～8800kcal/kg ，燃烧1.04~1.2吨石油焦粉与1吨的重 油热值相当。通过实验, 石油焦粉燃烧时火焰温度稳定在 1680～1700℃之间，完全满足窑炉的需要。
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高能复合粉—用于玻璃窑、石墨窑、铝锭窑--------
石油焦干粉成套装备与技术应用
1项目简介
玻璃的生产大多采用燃烧重油、煤焦油或天然气，成本高昂。
成为玻璃制造业的主要成本之一（达50%左右），目前由于重油价格高且持续上扬，使得玻璃生产成本不断提高，给企业带来沉重负担，节能减耗迫在眉捷！
南京大学射海科技研究所（南京中正天元能源设备有限公司）经多年的不懈努力，消化吸收国外先进技术，自行研制开发出高能复合粉燃烧新型反应器成套装备，为玻璃厂节能降耗带来丰厚的回报！现提供该项目建议书有四种方案供参考:
一、我们节能降耗的技术
（一）调和油的生产运用技术
1、以煤焦调和油替代煤焦油的技术
以煤焦油、石油焦粉和高能煤粉为主原料，采用现代超微粉碎技术和均质乳化技术，将石油焦粉超微化后，使石油焦粉变成可以流动的流体性状，用50％的煤焦油与近50％的超微化的石油焦粉均合，加少许添加剂，采用均质乳化技术，生产出煤焦调和油，该产品性能指标超出煤焦油的指标，而成本低于煤焦油。
以500T/天单线配备，年节约燃料费用为1460万元。
2、重油调和油替代重油的技术（略）
（二）干粉直燃系统的运用技术
1、干粉直燃系统（略）
2、高能粉直燃系统
以石油焦粉和高能煤粉为主要原料，采用超微粉碎技术和南大射海科技的粉体在线计量与气力输送技术，辅以少量添加剂，不需调和成油状，而以细粉流体学状态，与空气混合，连续均匀稳定的喷射到炉内进行直燃。
热效率显著提高。
大大降低能耗。
以500T/天单线配备计，与现燃重油对比，一年节约燃料费用为5438.5万元。
（三）秸壳聚能干粉直燃系统的运用技术（略）
利国利民，重大发明
二、投资成本与经济分析
2.1定价: 以热值9500大卡为换算依据,以等热值核算.
煤焦油2500元/吨
重油3200元/吨
石油焦与添加剂(1200+300)元/吨
粉煤400元/吨
2.2成本核算:
（一）调和油的生产运用（略）
1、煤焦调和油(以500T/D单线配备)
2、重油调和油(以500T/D单线配备)
（二）干粉直燃系统的运用
1、干粉直燃系统(以500T/D单线配备,与现燃重油对比)
n燃料(1200+300)元/吨=1500元/吨
n 加工费及电费120元/吨
n 装备维护及折旧100元/吨
节约燃料费用为3200元/吨-(1500+120+100)元/吨=1480元/吨
全年节约燃料费用为1480元/吨×100吨/天×365天/年=5402万元
三年节约燃料费用为5402万元×3=16206万元.
2、高能粉直燃系统(以500T/D单线配备,与现燃重油对比)
（三）秸壳聚能干粉直燃系统(以500T/D单线配备,与现燃重油对比)
2.3汇总表
以500T/D单线配备,与现燃重油对比
三、合作与服务
●五种技术方案任您选择，也可分步实施，均有成功的案例。
● 如您资金周转暂有困难，我方可垫出一部分甚至全部设备投入!您的正常生产一点不受影响，只要你在厂区内提供通畅的1000平米左右的厂房或场地即可。
● 本司郑重声明:每省只选择两到三家合作!(可签合同公证)
无论你选择哪种方式,或一步到位,我司均提供全方位服务:
①提供前期咨询规划和设计②提供成套装备和生产技术
③提供添加剂和生产维护④提供部分乃至全部设备投入
2方案比较
玻璃熔炉粉体添加技术及方案比较
南京大学射海科技研究所
（本文曾在2007年“全国浮法玻璃生产技术及产品质量控制研讨会”会议上使用，部分内容有删节）
一、前言
在以重油为热源的玻璃生产中，重油的消耗成本在玻璃成本中所占比例较高。
石油焦干粉取代重油在不改变玻璃窑结构，不影响正常生产的情况下进行技术改造，较大地降低生产成本，已在许多玻璃厂取得较可观的经济效益。
二、石油焦干粉添加技术—干粉直燃系统
主要技术要点：
A稳定的气力输送
B稳定的粉体添加
C可靠的计量方式
D适当的转换工艺。
就满足以上四点介绍目前已在使用的三种添加技术：
l 一代反应器方案（或螺旋泵，暂定名，下同）
l 二代反应器方案（或仓式泵，暂定名，下同）
l 三代反应器方案（或综合型，暂定名，下同）
现分步介绍如下：
（一）一代反应器方案
螺旋泵方案最早实质来源于英国富乐公司，德国在化工领域也有较好设计。
主要特点：
n 即使来料波动，仍可确保稳定出料。
这是其他普通螺旋泵无法具备的。
n 即使来料或出料端有正压或反窜气体，仍可确保稳定出料。
这是其他普通螺旋泵无法做到的。
n 可调节物料充满系数及锁风程度，这是其他普通螺旋泵无法比拟的。
经实践检验，可满足干粉直燃的四大技术要点。
（二）二代反应器方案
浓相气力输送泵是采用压送式气力输送粉状物料的理想设备，该设备适用于输送粉煤灰、水泥、水泥生料、矿粉、粮食等粉状物料。
浓相气力输送泵采用了国内外先进技术及经验，并结合科学实验，在多年实践运行的基础上被确认为是一种既经济又可靠的气力输送设备。
常规仓泵的工作过程分为四个阶段
a、进料阶段:
b、流化加压阶段：
c、输送阶段：
d、吹扫阶段:
在整个输送过程中，仓泵内的压力变化见下图。
加压输送吹扫吹扫结束
上图中P是泵内压力，t为时间。
要实现连续均匀稳定，选择合适的输送段和必要的阀门调节是关键，经实践检验此方案也可满足玻璃窑炉使用。
（三）三代反应器方案
三代方案实质是一种综合技术方案的运用，一般根据现场条件综合设计。
具备的主要特点为：
n 最先进的控制理念---前馈控制，运行稳定，可靠、性能超群。
n 连续喂料、称重、控制、输送、锁风于一体，五大功能同进完成。
n 称重精度0.5~1.0%，对特殊物料性质的煤粉尤具优势，喂料量0.5-5t/h。
n 结构紧凑，运转率高。
n 提供完整、专业气力输送软件，输送距离可达200m。
控制的稳定性（带PID控制器与ProsCon的比较）。