沥青浆体燃料及其燃烧试验.doc

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1、沥青浆体燃料及其燃烧试验赵立合　王　恒　华奇平　李宝善　李裕襄　王俊华(北京科技大学)摘　要　介绍了两种最新研究开发的沥青浆体燃料：硬沥青—水浆和沥青乳化燃料；并报道了这两种新型燃料的实验室规模燃烧试验和性能试验结果。试验表明，它们的燃烧特性十分接近于重油，完全可以在冶金工业炉窑上代油应用。关键词　硬沥青—水浆　沥青乳化燃料　燃烧EXPERIMENTALSTUDYONPITCHSLURRYFUELANDITSCOMBUSTIONTESTZHAOLihe　WANGHeng　HUAQiping　LIBaoshanLIYuxiang　WANGJunhua(Universi

2、tyofScienceandTechnologyBeijing)ABSTRACT　Inthispaper,anewmetallurgicalenergyresourcehasbeenintroducedwhichincludestwofuels:pitch-waterslurry(PWS)andbitumenemulsionfuel(BEF).AlaboratorytestofthePWSandBEFcontaining65%～70%solidparticles(pitchorbitumen)hasbeencarriedoutandtheresultsshowtha

3、ttheyhadmeritsofgoodflowabilityandsuperiorcombustionquality.Therefore,PWSandBEFcanreplaceheavyoilforindustrialfurnacesandkilns.KEYWORDS　pitch-waterslurry(PWS),bitumenemulsionfuel(BEF),combustion1　沥青浆体燃料的开发研究背景　　我国的冶金企业每年都要消耗大量燃料油，而我国工业燃料油的供应形势一直十分紧张，这种情况今后不仅还要继续下去，而且将日渐加剧，这是因为：　　(1)我国的

4、石油资源比较缺乏，自70年代以来，石油开采量的增长一直呈下降趋势［1］，难以满足国民经济高速发展的需要。尤其是在“八五”期间，国民经济总产值平均每年增长9%，要求石油相应增长6%以上，而实际的增长率却只有1%；　　(2)我国石油深加工工业发展迅速［2］，1996年中国石化总公司所属炼油厂的深加工能力比1991年提高了3倍，从而使可供分配的重油和渣油资源急剧减少，预计到2000年石油深加工程度还要提高10%以上。　　总之，冶金燃料油的油源形势将变得更为严峻，以煤代油是解决问题的一条途径，同时也是根据我国的能源结构特点而制定的长期政策。但是由于煤的灰含量比油大得多，即便

5、是洁净煤也很难简单地用作某些现代化冶金工业炉窑的直烧燃料，而煤的气化和液化又存在着投资大等一些近期不能解决的困难，因此必须加紧开发研究新的燃料形式以满足冶金企业的紧急需要。北京科技大学与北京石油化工科学研究院开展的沥青浆体燃料的试验研究，主要就是为这一目的而进行的。此外，这项研究的目的还在于解决石油深加工后剩余物的出路，因为这一问题关系着石油深加工的现实可行性。2　沥青浆体燃料及其特性2.1　何谓沥青浆体燃料　　重油或渣油在经深加工后，除了可以再提取一部分轻质油外，仍还有一些剩余产物。这些剩余物的软化温度比通常的建筑沥青和道路沥青还要高，建筑沥青和道路沥青的软化温度

6、一般在40℃左右，而上述剩余物随着加工深度的提高，其软化点甚至可在200℃以上。因此，这些剩余物在常温下便只能以固态形式存在。沥青浆体燃料就是以这样一些重油或渣油深加工后的副产物为原料并采用物理方法制备而成的。　　目前，沥青浆体燃料可分为两种：沥青乳化燃料(bitumenemulsionfuel,简记为BEF)和硬沥青—水浆(pitch-waterslurry，简记为PWS)，前者以软化温度为60～120℃的副产物为原料，采用乳化方法制备而成；后者以软化温度大于120℃的副产物为原料，经粉碎等物理过程制备而成。2.2　沥青浆体燃料的基本特性　　试验用浆的原料分别由天

7、津炼油厂和南京石化公司Euleka装置提供，其原料及试验用浆本身的基本特性如表1所示。此外，为了比较的方便起见，表1中还列出了重油的特性。由表1可以看出，在常温下沥青浆体燃料有着良好的流动性，不需要象重油那样依靠蒸汽加热或伴热进行储存和管道输送，这是这种新型燃料的一个突出优点，因为这对于节能(节省蒸汽)和简化炉前储存与输送设备(不设加热或伴热设备)十分有利。表1　试验燃料与重油的特性Table1　Comparisonofpropertiesbetweenexperimentalfuelsandheavyoil　BEFPWS重油成分分析(干基)　　　C/%87.4