Wofür wird Petrolkoks verwendet?

Petrolkoks ist ein Nebenprodukt der Erdölraffination, das schwarz und porös ist. Aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts, seiner ausgezeichneten Hitzebeständigkeit und seiner guten elektrischen Leitfähigkeit wird er häufig verwendet. So wird es z. B. in der industriellen Heizung und Zementherstellung, in der elektrolytischen Aluminium- und Stahlherstellung, in Lithiumbatterien und Spezialgraphit verwendet. Außerdem ist es ein wichtiger Rohstoff, der die Entwicklung vieler Industriezweige fördert.

Grundlegender Überblick über Petrolkoks

Petrolkoks ist ein Nebenprodukt der Erdölraffination, das durch Cracken und Verkoken von druckreduziertem Restöl bei einer Temperatur von 500-550 °C entsteht. Es hat die Form von schwarzen oder dunkelgrauen Wabenstrukturen mit einem Kohlenstoffgehalt von 90% - 97% und einem Wasserstoffgehalt von 1,5% - 8%. Außerdem enthält es eine geringe Menge an Verunreinigungen wie Eisen und Silizium. Die Klassifizierungsmethoden sind vielfältig, und die verschiedenen Typen unterscheiden sich erheblich in ihren Eigenschaften und Anwendungen. Nach der Verkokungsmethode kann er in verzögerte Verkokung, Batch-Verkokung usw. eingeteilt werden; nach der Wärmebehandlungsmethode kann er in Rohkoks und kalzinierten Koks eingeteilt werden; nach dem unterschiedlichen Schwefelgehalt kann er in Hochschwefel-, Mittelschwefel- und Niedrigschwefelkoks eingeteilt werden; nach der Struktur kann er in schwammigen, bienenwabenförmigen und nadelförmigen Koks eingeteilt werden.

Anwendungen von Petrolkoks

Kraftstoffsektor

Industrielle Heizung

Petrolkoks hat einen hohen Heizwert, und sein unterer Heizwert ist 1,5 bis 2 Mal so hoch wie der von Kohle. Daher ist er zu einem wichtigen Brennstoff für die industrielle Beheizung geworden und kann die Produktionsanforderungen von Industrien erfüllen, die hohe Temperaturen benötigen. Bei der Keramikherstellung kann die Hochtemperaturverbrennung den Tonkörper schnell auf die Brenntemperatur bringen. Außerdem hat sie einen geringen Aschegehalt und erzeugt weniger Verbrennungsabfälle. Dies ist vorteilhaft für die Verringerung der Umweltverschmutzung und der Wartungskosten der Anlagen.

Zementherstellung

Petrolkoks spielt bei der Zementherstellung eine entscheidende Rolle, da er die Anforderungen an die Hochtemperaturkalzinierung von Rohstoffen erfüllen kann. Anschließend sorgt er für die Erzeugung von hochwertigem Klinker. Dank seiner Verbrennungseigenschaften kann der Zementofen stabil brennen und eine kontinuierliche Wärmequelle bereitstellen. Ein vernünftiger Einsatz senkt nicht nur die Produktionskosten, sondern verbessert auch die Leistung des Zements und erhöht seine Festigkeit und Haltbarkeit.

Stromerzeugung

Bei der Stromerzeugung wird es in einigen Kraftwerken mit Kohle gemischt, da es durch die Nutzung seines hohen Heizwerts die Effizienz steigern kann. Anders als bei der Kohleverstromung kann es manchmal die Schwefeldioxidemissionen verringern und ist bequem zu lagern und zu transportieren. Für Regionen, in denen es keine Kohle gibt, die aber über Kapazitäten zur Erdölverarbeitung verfügen, ist es eine praktikable Methode der Energieversorgung.

Metallurgische Industrie

Aluminium-Elektrolyse

Bei der elektrolytischen Aluminiumherstellung ist Petrolkoks der Hauptrohstoff für die vorgebrannte Anode. Durch Prozesse wie Kalzinierung und Formung hat die vorgebrannte Anode eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und chemische Stabilität. Sie erfüllt nicht nur die Anforderungen der elektrochemischen Reaktionen innerhalb der Elektrolysezelle, sondern liefert auch Elektronen für die Aluminiumreduktion. Die Anoden aus hochwertigem, schwefelarmem Petrolkoks haben einen geringen Verbrauch. Sie können die Produktionseffizienz und -qualität verbessern und die Kosten für Aluminium senken.

Kohlenstoffzusatz bei der Stahlerzeugung

Aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts und der geringen Verunreinigungen kann es bei der Stahlerzeugung in der Regel als Kohlenstoffverstärker eingesetzt werden. Er kann den Kohlenstoffgehalt in der Stahlschmelze wirksam auffüllen und die Zusammensetzung genau steuern, um die Leistung des Stahls zu verbessern. Schwefel- und aschearmer Petrolkoks ist die bevorzugte Wahl bei der Herstellung von Spezialstählen und legierten Stählen geworden. Er gewährleistet die Reinheit und die mechanischen Eigenschaften des Stahls und erfüllt die hohen Anforderungen der Industrie an die Stahlqualität.

Sektor Chemie und neue Materialien

 Anodenmaterialien für Lithiumbatterien

Petrolkoks ist ein Vorprodukt für Lithium-Batterie-Anodedas geringe Kosten und reichlich Ressourcen hat. Nach spezieller Wärmebehandlung und Oberflächenmodifikation können Sie es in ein Anodenmaterial mit hoher spezifischer Kapazität und guter Zyklenleistung umwandeln. Es hat Vorteile bei der ersten Lade-Entlade-Effizienz und der Leistung bei niedrigen Temperaturen. Dies unterstützt die Entwicklung der Lithiumbatterietechnologie in den Bereichen neue Energiefahrzeuge und Energiespeicherung.

Herstellung von Aktivkohle

Petrolkoks hat eine reiche Porenstruktur und einen hohen Kohlenstoffgehalt und kann in Hochleistungsaktivkohle umgewandelt werden. Diese Art von Aktivkohle hat eine große spezifische Oberfläche, gut entwickelte Mikroporen und eine starke Adsorptionskapazität. Sie kann in großem Umfang zur Wasserreinigung, Luftreinigung, Entfärbung von Lebensmitteln usw. verwendet werden, um die Wasserqualität zu verbessern.

Spezielle Graphitprodukte

Elektrolichtbogenofen Stahlerzeugungselektroden

Durch Prozesse wie Kalzinierung und Graphitierung haben Graphitelektroden aus Petrolkoks eine hohe Leitfähigkeit, starke mechanische Festigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit. Sie können den hohen Temperaturen und starken Strömen des Lichtbogenofens standhalten. Aus Nadelkoks hergestellte Ultra-Hochleistungs Elektroden sind wichtige Materialien für große Elektrolichtbogenöfen, die die Effizienz der Stahlerzeugung steigern und den Energieverbrauch senken.

Graphit für Kernreaktoren

Es wird aus Petrolkoks als Rohmaterial hergestellt und durch spezielle Reinigungsverfahren verarbeitet. Es hat einen extrem hohen Reinheitsgrad, eine gute thermische Stabilität und Strahlungsbeständigkeit, was den sicheren und stabilen Betrieb der Reaktoren gewährleistet. Als Schlüsselmaterial für Kernreaktionen kann es daher in der Reaktorkernstruktur und im Moderator von Kernreaktoren verwendet werden.

Hochwertige Dichtungsmaterialien

Die selbstschmierende Eigenschaft, die hohe Temperaturbeständigkeit und die chemische Stabilität machen es zu einem idealen Dichtungsmaterial für die Luft- und Raumfahrt, die Petrochemie usw. Es kann die Abdichtung unter extremen Bedingungen aufrechterhalten, den Austritt von Medien verhindern und den Betrieb der Anlagen sicherstellen.

Andere aufkommende Anwendungen

Rohstoff für die Wasserstoffproduktion

Da er reich an Kohlenstoffatomen ist, kann Petrolkoks durch Verfahren wie die Vergasung hydriert werden. Die Steuerung der Reaktionsbedingungen kann die Wasserstoffausbeute und -reinheit erhöhen, die Kosten senken und die Ressourcennutzung verbessern.

Sektor Umweltschutz

Aufgrund seiner porösen Struktur und seiner großen spezifischen Oberfläche kann er als Adsorptionsmittel für die Behandlung von Industrieabgasen verwendet werden. Petrolkoks kann Schadstoffe wie Schwefeldioxid entfernen und nach der Behandlung in unschädliche Stoffe umgewandelt werden. Außerdem kann er zur Bodensanierung verwendet werden, um Schwermetalle zu adsorbieren und zu binden und so die Verschmutzung zu verringern.

Tiefenbearbeitung von Kohlenstoffmaterialien

Als wichtiges Vorprodukt für Kohlenstoffmaterialien kann es in Hochleistungsmaterialien wie Kohlenstoff-Nanoröhren umgewandelt werden. Durch Techniken wie chemische oder physikalische Gasphasenabscheidung usw. haben diese Materialien hervorragende mechanische und elektrische Eigenschaften. Daher können sie in High-End-Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt und der Informationselektronik weithin eingesetzt werden.

Schlussfolgerung

Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften spielt Petrolkoks in zahlreichen Bereichen wie Brennstoff, Metallurgie und neue Energie eine entscheidende Rolle. Mit dem technologischen Fortschritt haben sich seine Anwendungsmöglichkeiten ständig erweitert und seine Bedeutung ist immer wichtiger geworden. Um die nachhaltige Entwicklung verschiedener Industriezweige zu unterstützen, sollte die Nutzungseffizienz verbessert und die Umwelt durch Innovationen geschützt werden.