改质沥青配煤炼焦技术探讨

郝晓明

（山西焦化集团有限公司，山西 临汾 041606）

引言

国内优质炼焦煤日趋短缺且价格昂贵，尤其是2021 年炼焦煤价格飙升，造成配煤成本大幅升高[1]。在稳定焦炭质量的前提下降低配煤成本，是山焦集团实现降本增效的有效途径。本文结合山焦集团的运行实践，对改质沥青配煤技术进行探讨。1 沥青的选择

1.1 沥青的主要参数对比

山焦集团生产中温沥青和改质沥青，主要参数如表1。

根据表1 分析数据，改质沥青灰分、硫分均低于中温沥青，G 值、软化点均高于中温沥青。说明改质沥青优于中温沥青。

表1 改制沥青肯中温沥青指标对比表

1.2 小焦炉实验情况

1.2.1 配煤比

如表2 所示，共进行了两组实验，沥青配入比例为4%，与原配比相比，第一组实验焦煤减少2%，停配低硫焦煤和1/3 焦煤，气煤2 减少9%，瘦煤增加5%，气煤1 增加5%；第二组实验在第一组实验的基础上，焦煤减少2%，瘦煤增加2%，用气煤1 代替气煤2（气煤1 价格低于气煤2）；两组实验方案成本分别降低116.20 元/t、218.57 元/t。

表2 配入沥青后配煤成本对比表

1.2.2 入炉煤和焦炭质量情况

实验时分别配用了改质沥青和中温沥青，从表3实验数据分析，采用改质沥青和中温沥青配煤，焦炭强度均能满足质量要求。

表3 配入中温和改质沥青入炉煤及焦炭质量对比表

3）根据小焦炉实验分析数据看，采用改质沥青和中温沥青配煤，焦炭强度均能满足质量要求；因改质沥青灰分、硫分均低于中温沥青，G 值高于中温沥青，且改质沥青软化点高于中温沥青，不易造成配煤槽下料口堵塞，因此采用改质沥青配煤炼焦。

2 沥青配煤生产

2.1 配煤比

根据小焦炉实验数据，如第146 页表4，大炉生产时改质沥青配入比例为4%。配用改质沥青后，焦煤、肥煤比例分别减少3%，瘦煤比例增加4%，气煤1增加5%，气煤2 减少9%，配煤成本降低107.06 元/t。

表4 配入改质沥青后配煤比变化表

2.2 入炉煤质量

根据第146 页表5 分析数据看，配入改质沥青后入炉煤质量与原配比相比，基本一致。

表5 配入改质沥青后入炉煤质量变化表

2.3 焦炭质量情况

根据第146 页表6 分析数据看，配入改质沥青后，焦炭灰分、硫分均有不同程度的下降，冷态强度和热态强度均有所提高。

表6 配入改质沥青后焦炭质量变化表

2.4 煤气成分

根据分析数据看，配入改质沥青后，煤气成分发生明显变化（见表7），尤其是甲烷体积分数较配入改质沥青前降低4.02%，氢气体积分数降低3.87%，氮气体积分数增加8.22%，煤气热值降低2 089.4 kJ/m3。

表7 配入改质沥青后煤气成分变化表%

2.5 粗苯总硫情况

根据表8 分析数据看，配入改质沥青后，粗苯总硫含量增加，较配入改质沥青前增加1 701 mg/kg。

表8 配入改质沥青后粗苯总硫变化表

3 沥青配煤后效果评价

1）改质沥青配煤炼焦后，焦炭灰分、硫分均有不同程度的下降，M40 升高0.6%、M10 降低1.2%；CSR升高2%，CRI 降低0.7%，焦炭质量明显好转。

2）在保证焦炭质量的前提下，配煤成本降低107元/t。

3）改质沥青配煤炼焦后，煤气中甲烷含量降低，对甲醇生产有一定的影响；粗苯总硫含量升高，造成粗苯加氢精制消耗增加。

4）由于改质沥青配煤炼焦后焦炭强度升高，对于炉龄较长或者炉体有缺陷的焦炉，易出现推焦高电流、难推焦等情况，需提前采取控制焦炉炉温、及时清理炉墙石墨等应对措施[2]。

4 结语

山焦集团对改质沥青配煤炼焦进行研究，并在2×50JN60 型顶装焦炉进行试生产，根据试生产情况看，焦炭质量明显提高，尤其是CSR 提高2%，焦肥煤比例减少，配煤成本大幅降低，对公司降本增效起到了重要作用。炼焦煤尤其是主焦煤价格持续保持高位，改质沥青配煤炼焦可以在焦化行业中进行推广，以实现经济效益最大化。