專利名稱：一種煤焦油產率預測方法
技術領域：
本發明屬于煤化工技術領域，特別是涉及一種煤焦油產率預測方法。
背景技術：
煉焦化學產品過去是焦化廠的副產品，近些年來，隨著焦化產品種類和產量的日益增多和其在國民經濟發展中的重要作用，煉焦化學產品在焦化廠中已經擺脫了副產品的地位，和焦炭一樣成為焦化廠的主要產品。煤焦油是焦化產品中的主要組成部分，煤焦油經過精制加工后，可以得到苯、甲苯、二甲苯、萘、菲、酚、蒽、咔唑、浙青等化工產品。這些產品都具有極為廣泛的用途，是塑料工業、合成纖維、合成橡膠、農藥、醫藥、染料、耐輻射耐高溫材料以及國防工業極為寶貴的原料。目前國內外優質煉焦煤越來越少，煉焦煤價格也在逐步走高，因此許多焦化企業為了降低生產成本，都在不斷的調整配煤結構，開發一些新的煉焦煤資源。煉焦煤資源的變化和配煤結構的調整對焦化產品的產量有著重要影響，因此需要對各煤種進行詳細研究， 找出其中存在的規律，更好的指導工業生產。國內早期的研究表明，煤焦油的產率取決于配煤的揮發分和煤的變質程度，并給出了相關的經驗公式。一種是簡單的線性關系χ = a+bVdafχ為焦油產率％，Vdaf為配煤中的揮發分，a、b為常數，因裝爐煤性質和主要工藝條件不同而異。以鞍鋼焦化廠生產數據的統計結果得出a = -1. 4,b003D0. 184(適用范圍Vdaf =27. 96 30. 37% χ = 3. 48-4. 26% )。還有一種經驗公式相對復雜χ=- ‘ ■“？ , 「二,χ為焦油產率％，Vdaf為配煤中的揮發分，當Vdaf在20 30%范圍內時，計算結果比較準確。從上述兩個經驗公式來看，煤焦油產率都是只用揮發分一個參數來進行估算，而且兩個公式都有一定的適用范圍，Vdaf過大或過小，計算的準確度就會明顯下降。而且在實際生產中發現，有些煤種的揮發分值很高，但是焦油產率并沒有明顯的增加。因此焦油產率的預測不能僅僅依靠揮發分這一參數，需要開發一種預測煤焦油產率的新方法，該方法可以適用于不同變質程度的煤種，而且準確度要高于目前使用的經驗公式。
發明內容
本發明的目的在于提供一種煤焦油產率預測方法。用于預測各單種煤及配合煤的焦油產率，解決了以往經驗公式單純依靠揮發分這個參數計算而準確度不高的問題。本發明中所述的一種煤焦油產率預測方法主要分為兩部分，首先對單種煤焦油產率的進行預測，然后再對為配合煤焦油產率的進行預測。在預測單種煤的焦油產率時，先對幾種不同得的單種煤進行加熱實驗，加熱溫度范圍為600-1000°C，得到一系列單種煤的焦油產率值Y，然后測定出各單種煤的揮發分 Vdaf、黏結指數G和惰性組分含量Σ I，根據公式計算出單種煤的焦油指數Τ，計算公式為T = (AG+B Σ I) XVdafX 100%式中G是單種煤的黏結指數；Vdaf為單種煤的揮發分；Σ I為單種煤的惰性組分含量；系數Α、Β均為常數，根據加熱實驗的操作條件而定。按照本實驗條件，A = 1,B = 0. 5 ；以焦油指數T與單種煤焦油產率Y為坐標作圖，擬和后得到一條直線，應用時只要測得各單種煤的揮發分、黏結指數和惰性組分含量，計算出T值，在圖上找到對應的點，即可推測出單種煤的焦油產率。對配合煤的焦油產率(Ymix)進行預測時，先測定配合煤中各單種煤的揮發分、黏結指數和惰性組分含量，計算出各單種煤的焦油指數，然后通過焦油指數與焦油產量的對應圖得到各單種煤的焦油產率預測值Yi,配合煤的焦油產率(Ymix)可以通過各單種煤的焦油產率預測值Yi及其在配煤中所占比重\計算得出，計算公式如下Yfflix=E Yi Xi式中Yi為單種煤的焦油指數值。Xi為單種煤在配合煤中所占的質量百分數。該方法適用于焦煤、1/3焦煤、肥煤、氣肥煤、氣煤、瘦煤、貧煤、弱黏結煤和不黏結煤等不同煤種，各煤種揮發分值沒有使用限制。本發明與之前的經驗公式相比，預測準確度更高，各煤種的揮發分值不受限制，可以適用于焦煤、1/3焦煤、肥煤、氣肥煤、氣煤、瘦煤、貧煤、弱黏結煤和不黏結煤等不同的煤種。根據此方法，焦化企業可以對各單種煤及混和煤的焦油的產率進行預測，指導制訂生產計劃，優化配煤結構，具有較強的實用性和針對性。
圖1焦油指數與焦油產率關系圖。
具體實施例方式1單種煤實驗本實驗選取目前首鋼各焦化廠常用的煉焦煤種，共涉及焦煤、1/3焦煤、肥煤、氣煤、瘦煤和弱黏結煤六個不同的煤種，每個煤種各選擇2個樣品，共12個煤樣進行加熱實驗。加熱實驗條件為在氮氣氣氛下，將煤樣由室溫加熱到800°C，加熱時間為3小時，所得煤氣經過冰水冷凝得到焦油，除去其中的水分后計算得到各樣品的焦油產率。各樣品的揮發分、黏結指數、惰性組分含量均按照國家標準測定，所有樣品測試條件保持一致。焦油指數按照公式T = (AG+B Σ I) XVdafX 100%計算得出。在本實驗條件下，A = 1，B = 0. 5。表1各單種煤的參數與焦油指數對應表
權利要求
1. 一種煤焦油產率預測方法，其特征在于先對單種煤進行加熱實驗，加熱溫度范圍為600-1000°C，得到單種煤的焦油產率Y，然后測得各單種煤的揮發分Vdaf、黏結指數G和惰性組分含量Σ I，計算出單種煤的焦油指數Τ，計算公式如下 T = (AG+B Σ I) XVdafX 100% 式中G是單種煤的黏結指數； Vdaf為單種煤的揮發分； Σ I為單種煤的惰性組分含量；系數Α、Β均為常數，根據加熱實驗的操作條件而定；按照本實驗條件，A = 1，B = 0. 5 ； 以單種煤的焦油指數T值與實驗測得的焦油產率Y為坐標作圖，擬和后得到一條直線， 應用時只要測得某單種煤的揮發分、黏結指數和惰性組分含量，計算出T值，在圖上找到對應的點，就能推測出某單種煤的焦油產率；配合煤的焦油產率預測值Ymix通過各單種煤的焦油產率預測值Yi與其在配煤中所占比例Xi計算得出，計算公式如下 Ymix — Σ YiXi 式中Yi為單種煤的焦油產率預測值； Xi為單種煤在配合煤中所占的質量百分數。
全文摘要
一種煤焦油產率的預測方法，屬于煤化工技術領域。先通過加熱實驗得到單種煤的焦油產率Y，然后測得單種煤的揮發分Vdaf、黏結指數G和惰性組分含量∑I，計算出單種煤的焦油指數T，將各單種煤的焦油指數T值與其焦油產率Y作圖，經過擬和得到一條直線。應用時只要測得各單種煤的揮發分Vdaf、黏結指數G和惰性組分含量∑I，就可以計算出T值，在圖上找到對應的點，即可推測出單種煤的焦油產率。預測配合煤的焦油產率Ymix時，只需將各單種煤的焦油產量預測值Yi乘以其在配煤中的質量百分數Xi后求和計算得出。該方法使用簡便、對單種煤和配合煤的焦油產率的預測準確度高，優于目前焦化企業使用的經驗公式，有利于企業優化配煤方案，制訂生產計劃。
文檔編號G01N25/00GK102175710SQ20111004688
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月25日 優先權日2011年2月25日
發明者張小明, 晁偉, 李東濤, 蘇展, 馬澤軍 申請人:首鋼總公司