一种煤焦油产率预测方法

摘要

一种煤焦油产率的预测方法，属于煤化工技术领域。先通过加热实验得到单种煤的焦油产率Y，然后测得单种煤的挥发分Vdaf、黏结指数G和惰性组分含量∑I，计算出单种煤的焦油指数T，将各单种煤的焦油指数T值与其焦油产率Y作图，经过拟和得到一条直线。应用时只要测得各单种煤的挥发分Vdaf、黏结指数G和惰性组分含量∑I，就可以计算出T值，在图上找到对应的点，即可推测出单种煤的焦油产率。预测配合煤的焦油产率Ymix时，只需将各单种煤的焦油产量预测值Yi乘以其在配煤中的质量百分数Xi后求和计算得出。该方法使用简便、对单种煤和配合煤的焦油产率的预测准确度高，优于目前焦化企业使用的经验公式，有利于企业优化配煤方案，制订生产计划。

权利要求

1.一种煤焦油产率预测方法，其特征在于：先对单种煤进行加热实验，加热温度范围为600-1000℃，得到单种煤的焦油产率Y，然后测得单种煤的挥发分Vdaf、黏结指数G和惰性组分含量∑I，计算出单种煤的焦油指数T，计算公式如下：T＝(AG+B∑I)×Vdaf×100％式中：

G是单种煤的黏结指数；

Vdaf为单种煤的挥发分；

∑I为单种煤的惰性组分含量；

系数A、B均为常数，根据加热实验的操作条件而定；按照本实验条件，A＝1，B＝0.5；

以单种煤的焦油指数T值与实验测得的焦油产率Y为坐标作图，拟和后得到一条直线，应用时只要测得某单种煤的挥发分、黏结指数和惰性组分含量，计算出T值，在图上找到对应的点，就能推测出某单种煤的焦油产率；

配合煤的焦油产率预测值Ymix通过各单种煤的焦油产率预测值Yi与其在配煤中所占比例Xi计算得出，计算公式如下：Ymix＝∑YiXi

式中：

Yi为单种煤的焦油产率预测值；

Xi为单种煤在配合煤中所占的质量百分数。

说明书

一种煤焦油产率预测方法

技术领域

[0001] 本发明属于煤化工技术领域，特别是涉及一种煤焦油产率预测方法。

背景技术

[0002] 炼焦化学产品过去是焦化厂的副产品，近些年来，随着焦化产品种类和产量的日益增多和其在国民经济发展中的重要作用，炼焦化学产品在焦化厂中已经摆脱了副产品的地位，和焦炭一样成为焦化厂的主要产品。煤焦油是焦化产品中的主要组成部分，煤焦油经过精制加工后，可以得到苯、甲苯、二甲苯、萘、菲、酚、蒽、咔唑、沥青等化工产品。这些产品都具有极为广泛的用途，是塑料工业、合成纤维、合成橡胶、农药、医药、染料、耐辐射耐高温材料以及国防工业极为宝贵的原料。

[0003] 目前国内外优质炼焦煤越来越少，炼焦煤价格也在逐步走高，因此许多焦化企业为了降低生产成本，都在不断的调整配煤结构，开发一些新的炼焦煤资源。炼焦煤资源的变化和配煤结构的调整对焦化产品的产量有着重要影响，因此需要对各煤种进行详细研究，找出其中存在的规律，更好的指导工业生产。

[0004] 国内早期的研究表明，煤焦油的产率取决于配煤的挥发分和煤的变质程度，并给出了相关的经验公式。一种是简单的线性关系：

[0005] x＝a+bVdaf

[0006] x为焦油产率％，Vdaf为配煤中的挥发分，a、b为常数，因装炉煤性质和主要工艺条件不同而异。以鞍钢焦化厂生产数据的统计结果得出a＝-1.4，b003D0.184(适用范围Vdaf＝27.96～30.37％ x＝3.48-4.26％)。

[0007] 还有一种经验公式相对复杂：

[0008]

[0009] x为焦油产率％，Vdaf为配煤中的挥发分，当Vdaf在20～30％范围内时，计算结果比较准确。

[0010] 从上述两个经验公式来看，煤焦油产率都是只用挥发分一个参数来进行估算，而且两个公式都有一定的适用范围，Vdaf过大或过小，计算的准确度就会明显下降。而且在实际生产中发现，有些煤种的挥发分值很高，但是焦油产率并没有明显的增加。因此焦油产率的预测不能仅仅依靠挥发分这一参数，需要开发一种预测煤焦油产率的新方法，该方法可以适用于不同变质程度的煤种，而且准确度要高于目前使用的经验公式。

发明内容

[0011] 本发明的目的在于提供一种煤焦油产率预测方法。用于预测各单种煤及配合煤的焦油产率，解决了以往经验公式单纯依靠挥发分这个参数计算而准确度不高的问题。

[0012] 本发明中所述的一种煤焦油产率预测方法主要分为两部分，首先对单种煤焦油产率的进行预测，然后再对为配合煤焦油产率的进行预测。

[0013] 在预测单种煤的焦油产率时，先对几种不同得的单种煤进行加热实验，加热温度范围为600-1000℃，得到一系列单种煤的焦油产率值Y，然后测定出各单种煤的挥发分Vdaf、黏结指数G和惰性组分含量∑I，根据公式计算出单种煤的焦油指数T，计算公式为：

[0014] T＝(AG+B∑I)×Vdaf×100％

[0015] 式中：

[0016] G是单种煤的黏结指数；

[0017] Vdaf为单种煤的挥发分；

[0018] ∑I为单种煤的惰性组分含量；

[0019] 系数A、B均为常数，根据加热实验的操作条件而定。按照本实验条件，A＝1，B＝0.5；

[0020] 以焦油指数T与单种煤焦油产率Y为坐标作图，拟和后得到一条直线，应用时只要测得各单种煤的挥发分、黏结指数和惰性组分含量，计算出T值，在图上找到对应的点，即可推测出单种煤的焦油产率。

[0021] 对配合煤的焦油产率(Ymix)进行预测时，先测定配合煤中各单种煤的挥发分、黏结指数和惰性组分含量，计算出各单种煤的焦油指数，然后通过焦油指数与焦油产量的对应图得到各单种煤的焦油产率预测值Yi，配合煤的焦油产率(Ymix)可以通过各单种煤的焦油产率预测值Yi及其在配煤中所占比重Xi计算得出，计算公式如下：

[0022] Ymix＝∑Yi Xi

[0023] 式中：

[0024] Yi为单种煤的焦油指数值。

[0025] Xi为单种煤在配合煤中所占的质量百分数。

[0026] 该方法适用于焦煤、1/3焦煤、肥煤、气肥煤、气煤、瘦煤、贫煤、弱黏结煤和不黏结煤等不同煤种，各煤种挥发分值没有使用限制。

[0027] 本发明与之前的经验公式相比，预测准确度更高，各煤种的挥发分值不受限制，可以适用于焦煤、1/3焦煤、肥煤、气肥煤、气煤、瘦煤、贫煤、弱黏结煤和不黏结煤等不同的煤种。根据此方法，焦化企业可以对各单种煤及混和煤的焦油的产率进行预测，指导制订生产计划，优化配煤结构，具有较强的实用性和针对性。

附图说明

[0028] 图1焦油指数与焦油产率关系图。

具体实施方式

[0029] 1单种煤实验

[0030] 本实验选取目前首钢各焦化厂常用的炼焦煤种，共涉及焦煤、1/3焦煤、肥煤、气煤、瘦煤和弱黏结煤六个不同的煤种，每个煤种各选择2个样品，共12个煤样进行加热实验。加热实验条件为：在氮气气氛下，将煤样由室温加热到800℃，加热时间为3小时，所得煤气经过冰水冷凝得到焦油，除去其中的水分后计算得到各样品的焦油产率。各样品的挥发分、黏结指数、惰性组分含量均按照国家标准测定，所有样品测试条件保持一致。焦油指数按照公式T＝(AG+B∑I)×Vdaf×100％计算得出。在本实验条件下，A＝1，B＝0.5。

[0031] 表1各单种煤的参数与焦油指数对应表

[0032]

[0033] 将各煤种计算得出T值与其焦油产率作图，如图1所示，两者之间呈现明显的线性关系。根据图1得出单种煤焦油指数与焦油产率的线性关系式为：2

[0034] 单种煤焦油产率Yi(％)＝0.23T-0.03，相关系数R ＝0.93。

[0035] 通过测量单种煤的黏结指数、挥发分和惰性组分含量，计算出各煤种的T值，找到图上对应的值即可预测出单种煤的焦油产率Yi。

[0036] 2配合煤实验

[0037] 选取表1中的4号、7号和9号三个单种煤进行配合煤模拟加热实验，将三个煤种按照4种不同的比例混和均匀，加热实验条件同单种煤加热实验条件一致，得到配合煤的焦油产率Ymix。各样品的配比及实验结果如表2所示，表2中配煤预测焦油产率根据公式Ymix＝∑Yi Xi计算得出，Yi为单种煤焦油产率的预测值，根据表1中各参数和图1计算得出。

[0038] 表2配合煤加热实验结果

[0039]

[0040] 表2中配煤焦油产率的预测值和实测值非常接近，说明此方法对配煤焦油产率的预测准确度高。已知配煤中各单种煤的T值，计算出单种煤的焦油产率Yi，然后根据各单种煤在配煤中的质量分数Xi，带入公式Ymix＝∑Yi Xi即可预测出配合煤的焦油产率Ymix。