深耕焦化行業(yè)八年,煤焦油的分離處理一直是我們廠的“心頭病”。這種黑褐色的黏稠液體,不僅黏度高達(dá)500-1000mPa·s(25℃),還混著煤粉、焦渣等固體雜質(zhì),甚至含有硫、氮等腐蝕性成分。以前用靜置沉降+板框過濾的老辦法,光沉降就得24小時(shí),過濾后的焦油還帶著不少細(xì)渣,后續(xù)蒸餾時(shí)頻繁堵塔;更頭疼的是設(shè)備腐蝕,每年更換濾布和配件的費(fèi)用就得十幾萬。直到兩年前引入臥螺離心機(jī),這些困擾多年的難題才終于有了轉(zhuǎn)機(jī)。今天就結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),聊聊這款設(shè)備如何破解煤焦油分離的痛點(diǎn)。
一、煤焦油分離的三大核心痛點(diǎn)
煤焦油的特性讓傳統(tǒng)設(shè)備難以“駕馭”:一是高黏度+細(xì)渣殘留,0.1-1mm的煤粉和焦渣混在黏稠焦油中,普通過濾設(shè)備攔不住,導(dǎo)致焦油純度低,影響后續(xù)深加工;二是分離效率極低,靜置沉降一天只能處理10噸,板框過濾機(jī)每小時(shí)最多處理2噸,遇上旺季根本跟不上產(chǎn)能;三是強(qiáng)腐蝕性+設(shè)備磨損,焦油中的硫化合物會(huì)腐蝕金屬部件,焦渣的硬度還會(huì)加劇設(shè)備磨損,某同行廠的板框壓濾機(jī),半年就磨壞了3套濾板。我們廠以前也吃過虧,因焦油含渣量超標(biāo),蒸餾塔堵塞停機(jī)維修,直接損失了20多萬。
第一次看到臥螺離心機(jī)處理煤焦油時(shí),我著實(shí)驚訝于它的效率。設(shè)備的核心是高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓,我們選的機(jī)型轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速可達(dá)3500轉(zhuǎn)/分鐘,產(chǎn)生的分離因數(shù)高達(dá)3000,相當(dāng)于重力的3000倍。煤焦油進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓后,在強(qiáng)大離心力作用下,密度大的煤粉、焦渣被快速甩到鼓壁,由耐磨螺旋推料器連續(xù)排出;純度高的焦油則從中心溢流口流出,整個(gè)過程僅需30秒,實(shí)現(xiàn)了“瞬時(shí)分離”。
實(shí)測數(shù)據(jù)更能說明問題:處理前煤焦油含固率約8%,經(jīng)臥螺離心機(jī)處理后,含固率降至0.5%以下,焦油透光性明顯提升;處理量達(dá)到10噸/小時(shí),是傳統(tǒng)板框過濾機(jī)的5倍,我們廠現(xiàn)在兩臺(tái)設(shè)備并聯(lián),每天能輕松處理160噸煤焦油;更關(guān)鍵的是設(shè)備耐用性,轉(zhuǎn)鼓采用雙相鋼2205材質(zhì),螺旋推料器加了碳化鎢耐磨涂層,運(yùn)行兩年多,僅更換過一次潤滑油,部件磨損幾乎可以忽略。
| 處理方式 | 處理量(噸/小時(shí)) | 處理后含固率 | 年維護(hù)成本 |
|---|
| 板框過濾機(jī) | 2-3 | 3%-5% | 約15萬元 |
| 臥螺離心機(jī) | 10-12 | ≤0.5% | 約2萬元(僅潤滑油+少量配件) |
三、不同場景下的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用案例
3.1 大型焦化廠(日產(chǎn)煤焦油100噸以上)
山西某大型焦化廠,以前用4臺(tái)板框過濾機(jī),每天才能處理80噸煤焦油,還得6個(gè)工人輪流值守。換了3臺(tái)12噸/小時(shí)的臥螺離心機(jī)后,每天處理180噸煤焦油僅需2人操作。他們特別優(yōu)化了轉(zhuǎn)鼓長徑比(L/D=4.5),延長了分離時(shí)間,焦油含固率穩(wěn)定在0.3%以下,后續(xù)蒸餾塔的堵塞頻率從每月3次降至每季度1次,年節(jié)省維修成本40多萬元。
3.2 煤焦油深加工企業(yè)(需高純度原料)
河北一家煤焦油加氫企業(yè),對原料純度要求極高,以前用“沉降+精密過濾”的二級工藝,仍難滿足要求。引入臥螺離心機(jī)后,他們將其作為前置預(yù)處理設(shè)備,先去除98%以上的固體雜質(zhì),再進(jìn)入精密過濾,不僅過濾效率提升了60%,精密濾膜的更換周期也從15天延長至90天,原料損耗率從2%降至0.8%,年增收超百萬元。
四、選型避坑:三個(gè)關(guān)鍵維度不能少
煤焦油處理對設(shè)備要求極高,選型時(shí)別光看參數(shù),這三點(diǎn)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)一定要記牢:
4.1 材質(zhì)必須抗腐蝕耐磨
轉(zhuǎn)鼓和螺旋推料器是核心部件,必須選用耐腐蝕性強(qiáng)、硬度高的材質(zhì)。處理普通煤焦油,316L不銹鋼基本夠用;若焦油含硫量高(>3%),建議選雙相鋼2205或哈氏合金。某廠曾選錯(cuò)材質(zhì),轉(zhuǎn)鼓半年就被腐蝕出孔洞,更換成本花了20多萬。
4.2 轉(zhuǎn)速與處理量要匹配
煤焦油黏度高,分離因數(shù)需達(dá)到2500以上才能保證分離效果,對應(yīng)轉(zhuǎn)速至少3000轉(zhuǎn)/分鐘。處理量要按實(shí)際產(chǎn)能的1.2倍選型,比如每天產(chǎn)80噸焦油,選10噸/小時(shí)的機(jī)型,避免旺季設(shè)備過載。我們隔壁廠就因卡著產(chǎn)能買,旺季不得不24小時(shí)連軸轉(zhuǎn),設(shè)備壽命大幅縮短。
五、日常維護(hù)的兩個(gè)核心要點(diǎn)
5.1 定期清洗,避免結(jié)焦
煤焦油高溫易結(jié)焦,每天停機(jī)后必須用熱洗油(80-100℃)循環(huán)沖洗轉(zhuǎn)鼓和進(jìn)料管道,沖洗時(shí)間不少于15分鐘。我們廠曾因工人偷懶縮短清洗時(shí)間,導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁結(jié)了一層5mm厚的焦痂,拆下來清理花了3天,耽誤了生產(chǎn)。
5.2 嚴(yán)控潤滑油品質(zhì)與油位
設(shè)備運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速極高,潤滑油的品質(zhì)直接影響使用壽命。必須選用廠家指定型號的工業(yè)齒輪油,每運(yùn)行500小時(shí)更換一次,日常還要每周檢查油位,低于刻度線及時(shí)補(bǔ)充。我們廠嚴(yán)格按規(guī)矩維護(hù),兩臺(tái)設(shè)備運(yùn)行兩年多,沒出現(xiàn)過一次機(jī)械故障。
結(jié)語
煤焦油分離處理的難度,只有真正從業(yè)者才懂。以前總覺得“能分離就行”,用上臥螺離心機(jī)后才明白,選對設(shè)備不僅能解決效率和純度問題,還能大幅降低維護(hù)成本。不管是焦化廠還是深加工企業(yè),選型時(shí)一定要結(jié)合煤焦油的黏度、含硫量、處理量等實(shí)際情況,再做好日常維護(hù),才能讓設(shè)備發(fā)揮最大價(jià)值。這兩年的使用體驗(yàn),讓我們真切感受到了技術(shù)升級帶來的改變,也讓煤焦油從“燙手山芋”變成了“香餑餑”。