煤焦油加工過程中電脫鹽技術探討

高明輝 魏峰(陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司， 719319)

煤焦油加工過程中電脫鹽技術探討

高明輝 魏峰(陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司， 719319)

本文從目前煤焦油加工中發生的腐蝕現象及防腐措施談起，進而分析煤焦油電脫鹽技術的機理，最后探討煤焦油加工過程中電脫鹽技術的特性及解決策略，希望能夠為電脫鹽技術的進一步改進提供一絲參考。

設備腐蝕；煤焦油加工；電脫鹽技術

煤焦油的結構組成十分復雜，其中包含有大量的鹽類物質，由于鹽對加工設備具有腐蝕危害的能力，因此脫鹽環節是煤焦油加工過程中的必備流程和工序。電脫鹽技術在原油中的應用較為成熟，而且實施效果也非常理想。但基于煤焦油組成及成分的特殊性，致使電脫鹽技術在煤焦油加工過程的應用不會像在原油技術應用那樣單一。而是需要針對性地分析煤焦油的特性進而做出單獨的技術設計，否則煤焦油密度和導電性能等因素都會對電脫鹽技術的準確應用造成很大影響。

1 對煤焦油加工過程中發生腐蝕現象的闡述

鹽類在煤焦油加工過程中發生腐蝕反應的原因有很多，主要包括以下幾個方面。例如：鉸鹽和水發生反應、鉸鹽自身分解、氯離子引起的點蝕反應、硫元素物質與其它化合物之間的反應以及電化學反應等等。而且煤焦油中含有的氯化氫物質，也會加大腐蝕侵害設備的程度，而且腐蝕反應會不斷循環持續。此外，溫度的上升也會加劇腐蝕的速度和進展。

2 對目前防腐措施的分析

煤焦油行業針對鹽類腐蝕影響所實施的防腐方法多采用加堿和脫鹽兩種方式。不過加堿方法會產生一些負面的影響，例如：加堿后會產生氯化鈉，而氯化鈉在高溫時會發生水解反應進而生成鹽酸。眾所周知，鹽酸對設備腐蝕危害較大。此外，加堿還不利于高質瀝青的提取。而另外一種防腐措施就是脫鹽法，主要包括物理和化學兩種方法脫鹽，其中物理方法分為沉降法和過濾法，而化學方法分為電化學法和聲化學法方法兩種。脫鹽法是焦化企業煤焦油加工中降低腐蝕的重要措施。此外還有一些利用微波、磁處理和生物法等前沿技術應用于設備的防腐。以上脫鹽技術相比于電脫鹽技術都具有一定的局限性，而電脫鹽技術對于設備的投資要求并不大，同時在實際操控中簡單、便捷且脫鹽效果十分顯著。

3 對煤焦油電脫鹽技術機理的探析

簡單來講，電脫鹽技術就是在電場力的影響下，使煤焦油中小水滴逐漸聚化為大水滴，在重力的作用下，實現下沉并分離的過程。電脫鹽技術的應用包含以下兩個步驟：

(1)水滴沉降環節 由于煤焦油內含有的鹽類物質基本都存在于水內，此環節首先需要做的就是向煤焦油中加入適宜的淡水量，使鹽類充分溶解。此時煤焦油內含有的大量膠質等乳化劑會形成保護膜，無法凝聚的小水滴就懸浮于油中，進而衍變為乳化狀態。接下來通過破壞乳化狀態，使小水滴凝聚為大水滴，隨著水滴逐漸增大，在重力的作用下，水會因此往下沉降，而油的密度低于水的密度，自然就會向上升，最后就可以實現油水分離的目的。

(2)電場力作用環節 水滴充分沉降之后，在電場力的作用下，煤焦油中的小水滴也逐漸轉化為大水滴，進而水滴受電場方向極化的影響，水滴進一步聚結。水滴之間的聚結程度受電場強度的影響十分強烈，而且是呈正比例的趨勢作用。在適宜強度下，增加電場強度有利于水滴聚合力的增強。然而，卻不能超過規定電場強度的標準范圍，否則會使水滴分散，這就違背了電脫鹽技術的初衷。因此根據煤焦油的屬性選擇適宜的電場強度值十分關鍵。

4 對煤焦油電脫鹽技術特性及解決策略的探討

(1)煤焦油電脫鹽技術的特性 由于煤焦油構成具有較強的復雜性，因此電脫鹽技術的實施也必須充分遵循其特殊性原則，并實施針對性的技術設計應用。首先，電脫鹽技術要考慮到煤焦油導電性強及含有電離子等特點，所以技術設計要避免短路或電極失活現象的發生；其次，煤焦油內復雜組成成分的密度值各不相同，因而設計需要更加切實、嚴謹，而且電脫鹽后出現的懸浮物也會影響脫鹽質量；最后，電脫鹽技術應用的反復實施，會逐步造成儀器降低絕緣性，從而導致脫鹽效果不佳；此外，破乳劑的選擇和更換對煤焦油電脫鹽技術的影響也很大。

(2)解決策略探討 一方面，煤焦油的乳化性是技術應用的難點，極易造成水滴分散、局部放電和不規則電場現象的出現。因此，選取和研發適宜的破乳劑是提高油水分離速度的重要途徑。而且電脫鹽裝備由于會受到大顆粒煤焦油的干擾，進而會導致其絕緣性能的損耗，易引發電弧、水鏈和電蝕等后果。因此增加吊掛的絕緣性能十分必要；另一方面，煤焦油加工過程中的裝置需要不斷優化和改進，以滿足和提供脫鹽所需的電場。同時，溫度對于電脫鹽設備所帶來的潛在影響也不容忽視。因此，滿足加工溫度條件的設備材質需要合理選擇。經上述分析總結概括為以下觀點：煤焦油電脫鹽技術的實施一定要確保合理優化，設備裝置的選取更要針對性地結合煤焦油及電脫鹽技術的特征。

5 結語

煤焦油中含有的鹽類物質是造成腐蝕的重要因素，而電脫鹽技術憑借其較為突出的優勢是解決腐蝕問題的有效途徑。然而目前煤焦油加工過程中電脫鹽技術的設計和應用尚未達到工業化普及的程度，一些技術問題仍有待解決。因此，煤焦油行業要不斷加大技術創新和改革，盡快實現電脫鹽技術在煤焦油深加工中的廣泛應用，以達到優質脫鹽目標的同時，進一步提升煤焦油企業經濟效益，為企業實現可持續發展提供技術動力和支持。

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