改質(zhì)瀝青生產(chǎn)中存在的問題與改進措施

何明超（酒鋼（集團）有限責任公司，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

一、前言

改質(zhì)瀝青作為煤焦油加工的主要產(chǎn)品之一,是冶煉、化工的重要原料。隨著煉鋁、煉鐵、煉鋼和炭素制品工業(yè)的發(fā)展,電極生產(chǎn)對粘結(jié)劑的需求量和質(zhì)量要求也隨之增高。[1]目前我廠的改質(zhì)瀝青生產(chǎn)，存在著釜底空間狹小、瀝青滿流不暢影響正常生產(chǎn)以及瀝青煙凈化效果不佳污染環(huán)境等問題。為此，生產(chǎn)上能夠解決的是如何最大限度的延長改質(zhì)瀝青工藝生產(chǎn)周期，以達到安全穩(wěn)定生產(chǎn)的要求。

二、生產(chǎn)運行情況及產(chǎn)品質(zhì)量

酒鋼焦化廠采用四臺釜串聯(lián)工藝生產(chǎn)改質(zhì)瀝青，根據(jù)用戶要求生產(chǎn)固體改質(zhì)瀝青、液體瀝青，在2010年1月—2013年4月生產(chǎn)改質(zhì)瀝青約5萬t/a，期間改質(zhì)瀝青系統(tǒng)四釜生產(chǎn)最長穩(wěn)定運行時間為35天，生產(chǎn)出改質(zhì)瀝青產(chǎn)品軟化點為 108℃—115℃，甲苯不溶物為 28%—32%，奎琳不溶物為 8%—12%，β樹脂20%左右，均在一級品指標范圍內(nèi)。

三、存在問題和改進措施

1、釜底空間狹小

由于反應(yīng)釜釜底的改質(zhì)瀝青放料閥是主要操作點，該閥又放置在一個基本封閉的狹小的磚砌門洞內(nèi)，操作時必須使用手臂很長的專用旋塞扳手，職工在如此狹小悶熱的空間里操作，其困難程度可想而知，由于門洞通道空間狹小，一旦瀝青泄漏，操作的職工很難及時離開現(xiàn)場，可能造成被燙傷的事故發(fā)生。同時由于釜底放料閥采用與釜底直接相連的角閥，有安裝、維護不便，出現(xiàn)泄漏職工無法進入處理的缺點。

針對釜底空間狹小的問題，為職工提供全方位防護服，保護職工在釜底操作時的安全。并提出建議將各釜釜底改造成為全敞開式結(jié)構(gòu)。

2、改質(zhì)瀝青滿流不暢

焦油系統(tǒng)開工時以及開工后期，改質(zhì)瀝青頻繁出現(xiàn)滿流不暢的現(xiàn)象，造成改質(zhì)瀝青滿流不暢可能的原因主要有以下幾個方面：

(1)改質(zhì)瀝青剛開工時,當 340℃—370℃的中溫瀝青進入僅有 150℃—280℃的改質(zhì)反應(yīng)釜中,在短時間內(nèi)造成中溫瀝青溫度急劇下降 100℃—230℃,為使改質(zhì)瀝青產(chǎn)品質(zhì)量合格，加大煤氣用量,加快升溫速度,容易造成瀝青在改質(zhì)釜底部形成少量結(jié)焦物,在改質(zhì)釜放料時阻礙改質(zhì)瀝青流動,從而造成改質(zhì)釜到中間槽放不下料。

(2)改質(zhì)瀝青開停工或中溫瀝青切換前都要用蒸汽對物料管線進行吹掃,造成管道和反應(yīng)釜內(nèi)會積聚少量冷凝水,當340℃—370℃的中溫瀝青與水接觸時產(chǎn)生大量的瀝青泡沫,冷卻后生成脆性很大的瀝青渣,這部分脆性物質(zhì)極易沉積于釜底和管道轉(zhuǎn)彎處阻塞瀝青流動。

(3)開工時，焦油外循環(huán)時間較長，原料焦油中的雜質(zhì)多在無水焦油槽沉積，部分焦油渣被帶入管式爐二段爐管、二次蒸發(fā)器，瀝青反應(yīng)釜中加熱，這些瀝青渣在高溫下易結(jié)焦,形成瀝青渣塊,隨著液態(tài)瀝青流動當渣塊聚集在反應(yīng)釜底出口時,就造成反應(yīng)釜底堵塞。[2]

針對改質(zhì)瀝青滿流不暢的問題，有以下幾條改進措施：

(1)將現(xiàn)有的Φ80的滿流管、底管更換為Φ100，加快液體流動，降低改質(zhì)釜到中間槽放不下料的可能性。

(2)開停工時，排空冷凝水，在物料管線吹通后,加大夾套保溫蒸汽,使物料管保持較高溫度,中途不進行掃汽,防止中溫瀝青與冷凝水接觸生成脆性瀝青渣；在改質(zhì)釜進料前,適當提高反應(yīng)釜預(yù)熱溫度,控制在200—280℃，打開放散管將冷凝水蒸干。

(3)每10天清理一次無水焦油槽，加強對蒸餾系統(tǒng)停工后的清掃工作,特別是管式爐和一、二次蒸發(fā)器底部沉積物。

3、瀝青煙的污染

瀝青煙是瀝青在較高溫度下其中低沸點輕質(zhì)組分揮發(fā)形成。改質(zhì)瀝青生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的瀝青煙，使過往行人和蒸餾區(qū)域人員避之不及。[3]瀝青煙主要產(chǎn)生的原因分析：

(1)液體瀝青裝車瀝青溫度高、罐體密封差、吸力小，造成液體瀝青裝車瀝青煙溢出，影響周圍環(huán)境。

(2)液體瀝青進入高置槽，由于管線過長，吸力有限，造成高置槽瀝青煙凈化效果不好，會有大量瀝青煙從高置槽槽頂取樣孔溢出。

(3)瀝青中間槽封閉不夠好，瀝青煙收集不完全，瀝青煙從瀝青中間槽處溢出。

針對瀝青煙污染的問題，有以下幾條改進措施：

(1)降低液體瀝青裝車溫度；改造液體瀝青裝料管上方的回收煙罩，加裝一引風機，利用管道、引風機將瀝青煙回收至吸收裝置進行凈化，改善液體瀝青裝車瀝青煙回收效果。

(2)將循環(huán)洗油更換周期由20天縮短到15天，增加文氏管吸收效果，消除高置槽溢出的瀝青煙。

(3)摸索出液下泵處于高溫下所用密封圈最佳材質(zhì)進行更換，減少瀝青中間槽處瀝青煙溢出，并將瀝青煙引入文氏管裝置，加以吸收凈化。

四、結(jié)語

按照上述改進措施酒鋼焦化廠2013年5月份至今改質(zhì)瀝青生產(chǎn)穩(wěn)定，改質(zhì)瀝青系統(tǒng)四釜生產(chǎn)最長穩(wěn)定運行時間為42天,沒有發(fā)生任何不正常的情況,沒有事故發(fā)生,現(xiàn)場瀝青煙排放得到很好的治理，所有產(chǎn)品均達到一級品標準。說明,我們在生產(chǎn)工藝和設(shè)備等方面的改進達到了預(yù)期的效果，能夠滿足生產(chǎn)的需要,使我廠的改質(zhì)瀝青質(zhì)量和安全生產(chǎn)得到保障,降低了生產(chǎn)成本和縮短了生產(chǎn)周期。

[1]甄凡瑜.改質(zhì)瀝青生產(chǎn)工藝的比較與應(yīng)用 [J].煤化工,2010,(1):52～54.

[2]馬進育.改善改質(zhì)瀝青反應(yīng)釜結(jié)焦的措施[J].燃料與化工,2008,39(6):51～52.

[3]李立幟，等.陽極焙燒爐煙氣凈化新工藝及其應(yīng)用.中國有色金屬學(xué)報.第10卷.增刊2