煤焦油加工過程中電脫鹽技術(shù)探討

高明輝 魏峰(陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司， 719319)

煤焦油加工過程中電脫鹽技術(shù)探討

高明輝 魏峰(陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司， 719319)

本文從目前煤焦油加工中發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象及防腐措施談起，進(jìn)而分析煤焦油電脫鹽技術(shù)的機(jī)理，最后探討煤焦油加工過程中電脫鹽技術(shù)的特性及解決策略，希望能夠為電脫鹽技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)提供一絲參考。

設(shè)備腐蝕；煤焦油加工；電脫鹽技術(shù)

煤焦油的結(jié)構(gòu)組成十分復(fù)雜，其中包含有大量的鹽類物質(zhì)，由于鹽對加工設(shè)備具有腐蝕危害的能力，因此脫鹽環(huán)節(jié)是煤焦油加工過程中的必備流程和工序。電脫鹽技術(shù)在原油中的應(yīng)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(shù)在煤焦油加工過程的應(yīng)用不會像在原油技術(shù)應(yīng)用那樣單一。而是需要針對性地分析煤焦油的特性進(jìn)而做出單獨的技術(shù)設(shè)計，否則煤焦油密度和導(dǎo)電性能等因素都會對電脫鹽技術(shù)的準(zhǔn)確應(yīng)用造成很大影響。

1 對煤焦油加工過程中發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的闡述

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

2 對目前防腐措施的分析

煤焦油行業(yè)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(chǎn)生一些負(fù)面的影響，例如：加堿后會產(chǎn)生氯化鈉，而氯化鈉在高溫時會發(fā)生水解反應(yīng)進(jìn)而生成鹽酸。眾所周知，鹽酸對設(shè)備腐蝕危害較大。此外，加堿還不利于高質(zhì)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(xué)兩種方法脫鹽，其中物理方法分為沉降法和過濾法，而化學(xué)方法分為電化學(xué)法和聲化學(xué)法方法兩種。脫鹽法是焦化企業(yè)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(shù)應(yīng)用于設(shè)備的防腐。以上脫鹽技術(shù)相比于電脫鹽技術(shù)都具有一定的局限性，而電脫鹽技術(shù)對于設(shè)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(shù)機(jī)理的探析

簡單來講，電脫鹽技術(shù)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(xiàn)下沉并分離的過程。電脫鹽技術(shù)的應(yīng)用包含以下兩個步驟：

(1)水滴沉降環(huán)節(jié) 由于煤焦油內(nèi)含有的鹽類物質(zhì)基本都存在于水內(nèi)，此環(huán)節(jié)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(nèi)含有的大量膠質(zhì)等乳化劑會形成保護(hù)膜，無法凝聚的小水滴就懸浮于油中，進(jìn)而衍變?yōu)槿榛癄顟B(tài)。接下來通過破壞乳化狀態(tài)，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(xiàn)油水分離的目的。

(2)電場力作用環(huán)節(jié) 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(zhuǎn)化為大水滴，進(jìn)而水滴受電場方向極化的影響，水滴進(jìn)一步聚結(jié)。水滴之間的聚結(jié)程度受電場強(qiáng)度的影響十分強(qiáng)烈，而且是呈正比例的趨勢作用。在適宜強(qiáng)度下，增加電場強(qiáng)度有利于水滴聚合力的增強(qiáng)。然而，卻不能超過規(guī)定電場強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)范圍，否則會使水滴分散，這就違背了電脫鹽技術(shù)的初衷。因此根據(jù)煤焦油的屬性選擇適宜的電場強(qiáng)度值十分關(guān)鍵。

4 對煤焦油電脫鹽技術(shù)特性及解決策略的探討

(1)煤焦油電脫鹽技術(shù)的特性 由于煤焦油構(gòu)成具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，因此電脫鹽技術(shù)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(shù)設(shè)計應(yīng)用。首先，電脫鹽技術(shù)要考慮到煤焦油導(dǎo)電性強(qiáng)及含有電離子等特點，所以技術(shù)設(shè)計要避免短路或電極失活現(xiàn)象的發(fā)生；其次，煤焦油內(nèi)復(fù)雜組成成分的密度值各不相同，因而設(shè)計需要更加切實、嚴(yán)謹(jǐn)，而且電脫鹽后出現(xiàn)的懸浮物也會影響脫鹽質(zhì)量；最后，電脫鹽技術(shù)應(yīng)用的反復(fù)實施，會逐步造成儀器降低絕緣性，從而導(dǎo)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(shù)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(shù)應(yīng)用的難點，極易造成水滴分散、局部放電和不規(guī)則電場現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此，選取和研發(fā)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(jìn)而會導(dǎo)致其絕緣性能的損耗，易引發(fā)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(yōu)化和改進(jìn)，以滿足和提供脫鹽所需的電場。同時，溫度對于電脫鹽設(shè)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(shè)備材質(zhì)需要合理選擇。經(jīng)上述分析總結(jié)概括為以下觀點：煤焦油電脫鹽技術(shù)的實施一定要確保合理優(yōu)化，設(shè)備裝置的選取更要針對性地結(jié)合煤焦油及電脫鹽技術(shù)的特征。

5 結(jié)語

煤焦油中含有的鹽類物質(zhì)是造成腐蝕的重要因素，而電脫鹽技術(shù)憑借其較為突出的優(yōu)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(shù)的設(shè)計和應(yīng)用尚未達(dá)到工業(yè)化普及的程度，一些技術(shù)問題仍有待解決。因此，煤焦油行業(yè)要不斷加大技術(shù)創(chuàng)新和改革，盡快實現(xiàn)電脫鹽技術(shù)在煤焦油深加工中的廣泛應(yīng)用，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)脫鹽目標(biāo)的同時，進(jìn)一步提升煤焦油企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)動力和支持。

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