Petrolkoks und Kohle: Was ist der Unterschied?

Im globalen Energie- und Industriesystem sind sowohl Kohle als auch Petrolkoks wichtige Rohstoffe auf Kohlenstoffbasis. Kohle hat eine lange Geschichte und ist ein wichtiger Rohstoff für die Energieversorgung. Petrolkoks ist ein Nebenprodukt bei der Erdölraffination, und seine Anwendung hat sich mit der Entwicklung der letzten Jahre allmählich erweitert. Beide haben in vielerlei Hinsicht Gemeinsamkeiten und Unterschiede, und die Analyse ihrer Unterschiede ist von großer Bedeutung.

Grundlegende Merkmale

Definition und Bildung

Petrolkoks ist das Produkt, das durch thermisches Cracken von Schweröl nach der Destillation von Rohöl zur Trennung von Leicht- und Schweröl entsteht. Nach Abschluss der Reaktion bildet Petrolkoks schließlich schwarze Blöcke oder Granulate, wobei Nebenprodukte wie Gas und Leichtöl entstehen. Je nach den unterschiedlichen Eigenschaften des Rohöls und der Verarbeitungstechniken kann Petrolkoks in verschiedene Typen eingeteilt werden. Seine Qualität hängt eng mit dem Schwefel- und Schwermetallgehalt der Erdölrohstoffe zusammen.

Kohle ist ein festes brennbares Mineral, das durch komplexe biochemische und physikochemische Veränderungen in alten Pflanzen entstanden ist. Unter dem Einfluss von Faktoren wie Sedimentation, Druck und Temperatur verwandelt sie sich allmählich in verschiedene Arten von Kohle wie Braunkohle, Steinkohle und Anthrazit.

Physikalische Eigenschaften

Erscheinungsbild und Morphologie

Petrolkoks ist ein schwarzer oder dunkelgrauer, wabenförmiger Feststoff mit metallischem Glanz, der in der Regel in Block- oder Granulatform vorliegt. Kohle hat eine Vielzahl von Farben, die vom Braun der Braunkohle bis zum Schwarz der Anthrazitkohle reichen. Es gibt sie in Block- und Pulverform, und bituminöse Kohle hat oft eine ausgeprägte streifenförmige Struktur.

Dichte und Härte

Die Dichte von Petrolkoks beträgt in der Regel 1,3-1,9 g/cm³, er hat eine relativ hohe Härte und eine harte Textur. Die Dichte von Steinkohle ist aufgrund der unterschiedlichen Arten sehr unterschiedlich. So beträgt die Dichte von Braunkohle etwa 0,9-1,2 g/cm³, während die von Anthrazit 1,4-1,9 g/cm³ erreichen kann. Außerdem ist ihre Gesamthärte geringer als die von Petrolkoks, insbesondere bei Braunkohle, die eine relativ weiche Struktur aufweist.

Chemische Eigenschaften

Elementare Zusammensetzung

Petrolkoks besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff mit einem Gehalt von 80% bis 97%, der auch geringe Mengen an Wasserstoff, Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff und anderen Elementen enthält. Der Schwefelgehalt von Petrolkoks mit hohem Schwefelgehalt kann sogar über 5% erreichen. Obwohl die elementare Zusammensetzung von Kohle ebenfalls hauptsächlich aus Kohlenstoff besteht, gibt es erhebliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Kohlesorten. Braunkohle hat einen Kohlenstoffgehalt von etwa 60% bis 77%, während Anthrazit einen Kohlenstoffgehalt von über 90% aufweist, der auch eine gewisse Menge an Mineralien enthält.

Heizwert und Aschegehalt

Der Heizwert von Petrolkoks ist relativ hoch und liegt im Allgemeinen zwischen 28 und 35 MJ/kg. Außerdem hat er einen relativ niedrigen Aschegehalt, in der Regel weniger als 1%. Der Heizwert von Steinkohle schwankt stark, z.B. liegt der Heizwert von Braunkohle bei 10-20 MJ/kg, der von Anthrazit bei 25-35 MJ/kg. Auch der Aschegehalt ist relativ hoch und liegt im Allgemeinen zwischen 10% und 30%, bei einigen minderwertigen Kohlen sogar noch höher.

Anwendungsbereiche

Petrolkoks

Energiefeld

Industrielle Heizung

Im Bereich der industriellen Beheizung kann Petrolkoks als Brennstoff für Industriekessel verwendet werden. Er kann Wärmeenergie für Industrien wie die Stahl- und Zementindustrie liefern.

Brennstoff für die Stromerzeugung

In einigen Regionen wird es bei der Stromerzeugung mit Kohle gemischt und verbrannt, um die Effizienz der Stromerzeugung zu erhöhen.

Metallurgische Industrie

Elektrodenproduktion

Bei der Herstellung von Elektroden ist hochwertiger Petrolkoks ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Hochleistungs- und Ultrahochleistungs-Graphitelektroden. Mit seiner hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit erfüllt er die Anforderungen für die Verwendung von Elektroden.

Kohlenstoff-Additiv

Es kann bei der Stahlherstellung und beim Gießen verwendet werden, um den Kohlenstoffgehalt von Stahl und Gusseisen effektiv zu erhöhen.

Chemische Industrie

Produktion von Rohstoffen

Als Produktionsrohstoff wird es zur Herstellung von chemischen Produkten wie Kalziumkarbid und Siliziumkarbid verwendet.

Vorbereitung von Kohlenstoffmaterial

Bei der Vorbereitung von KohlenstoffmaterialienSie können es weiterverarbeiten, um moderne Kohlenstoffmaterialien wie Hochleistungs-Kohlenstofffasern und Kohlenstoff-Nanoröhren herzustellen.

Andere Anwendungen

Herstellung von Aktivkohle

Seine gut ausgeprägte Porenstruktur verleiht ihm Aktivkohle mit ausgezeichneter Adsorptionsleistung, so dass Sie es zur Herstellung von Aktivkohle verwenden können.

Kraftstoff-Additive

Die Verwendung als Kraftstoffzusatz kann die Verbrennungsleistung des Kraftstoffs verbessern.

Kohle

Energiefeld

Thermische Stromerzeugung

Kohle spielt eine wichtige Rolle bei der thermischen Stromerzeugung, und der größte Teil des weltweiten Stroms wird in kohlebefeuerten Kraftwerken erzeugt.

Zentralheizung

Sie ist eine wichtige Wärmequelle für die Winterheizung in nördlichen Regionen, die vor allem in kleinen und mittelgroßen Städten und ländlichen Gebieten weit verbreitet ist.

Metallurgische Industrie

Koks-Produktion

Als Hauptanwendung von Kohle in der metallurgischen Industrie wird Kokskohle durch trockene Hochtemperaturdestillation zu Koks verarbeitet und in der Eisenerzeugung im Hochofen verwendet.

Hochofen-Injektion

Bei diesem Verfahren können die Produktionskosten gesenkt werden, indem fein gemahlenes Kohlepulver in den Hochofen eingeblasen wird, um einen Teil des Koks zu ersetzen.

Chemische Industrie

Kohlechemikalien

Die Kohlechemie, einschließlich der Umwandlung von Kohle in Methanol und Kohle in Olefine usw., ist ein wichtiger Weg zur sauberen und effizienten Nutzung von Kohle.

Verarbeitung von Steinkohlenteer

Bei der Verarbeitung von Steinkohlenteer kann eine Vielzahl von chemischen Rohstoffen wie Benzol, Toluol, Phenole usw. gewonnen werden.

Andere Anwendungen

Produktion von Baumaterialien

Sie können Kohle zum Brennen von Zement, Kalk usw. verwenden. Ihre Asche und Schlacke können als Roh- oder Füllstoffe verwendet werden, um die Leistung und den Ertrag von Baumaterialien zu verbessern.

Neue Kohlenstoffmaterialien

Durch technologische Innovation kann es auch zur Herstellung neuer Arten von Kohlenstoffmaterialien verwendet werden, wie z. B. Graphen.

Auswirkungen auf die Umwelt

Kohlenstoff-Emissionen

Die Verbrennung von Petrolkoks und Kohle erzeugen beide eine große Menge an Kohlendioxid, das eine wichtige Quelle für Kohlenstoffemissionen ist, die die globale Erwärmung verursachen. Aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts von Petrolkoks ist die Menge des pro Masseneinheit bei der Verbrennung erzeugten Kohlendioxids jedoch noch höher.

Schadstoffe

Bei der Verbrennung von Petrolkoks entstehen Schadstoffe wie Schwefeldioxid, Stickoxide und Feinstaub. Bei der Verbrennung von Kohle werden nicht nur die oben genannten Schadstoffe erzeugt, sondern auch eine große Menge an Schwermetallen freigesetzt. Dies führt zu einer Verschmutzung von Atmosphäre, Boden und Wasser.

Markt- und Wirtschaftsanalyse

Marktangebot und -nachfrage

Angebot und Nachfrage auf dem Kohlemarkt werden von Faktoren wie der Weltwirtschaftslage und der Energiepolitik beeinflusst. Obwohl sich die Wachstumsrate der Kohlenachfrage verlangsamt hat, besteht in den Entwicklungsländern nach wie vor eine erhebliche Nachfrage. Angebot und Nachfrage auf dem Petrolkoksmarkt sind eng mit dem Umfang der Erdölraffination verbunden. Aufgrund der Expansion der petrochemischen Industrie hat die Produktion von Petrolkoks kontinuierlich zugenommen. Auch der Wettbewerb auf dem Markt ist zunehmend härter geworden.

Preisschwankungen

Der Kohlepreis wird von Faktoren wie Herkunft, Qualität, Transportkosten und politischen Vorschriften beeinflusst und unterliegt starken Schwankungen. Der Preis von Petrolkoks hingegen ist eng mit dem Erdölpreis und dem Verhältnis zwischen Angebot und Nachfrage verbunden. Sinkt der Erdölpreis, so sinkt oft auch der Preis für Petrolkoks entsprechend.

Schlussfolgerung

Petrolkoks und Kohle weisen in vielerlei Hinsicht Gemeinsamkeiten und Unterschiede auf und sind beide wichtige Rohstoffe für Energie und Industrie. Vor dem Hintergrund des "dualen Kohlenstoffs" ist es notwendig, die Umwandlung bzw. Modernisierung zu fördern. Und die Entwicklung von Energie und Industrie durch Innovation besser zu unterstützen.