Pet Coke vs Coal: Τι είναι διαφορετικό;

Στο παγκόσμιο ενεργειακό και βιομηχανικό σύστημα, τόσο ο άνθρακας όσο και ο πετρελαϊκός οπτάνθρακας αποτελούν σημαντικές πρώτες ύλες με βάση τον άνθρακα. Ο άνθρακας έχει μακρά ιστορία και αποτελεί σημαντική πρώτη ύλη για τον ενεργειακό εφοδιασμό. Ο οπτάνθρακας πετρελαίου είναι ένα υποπροϊόν της διαδικασίας διύλισης πετρελαίου και η εφαρμογή του επεκτείνεται σταδιακά με την ανάπτυξη των τελευταίων ετών. Τα δύο αυτά προϊόντα έχουν ομοιότητες και διαφορές σε πολλές πτυχές και η ανάλυση των διαφορών τους έχει μεγάλη σημασία.

Βασικά χαρακτηριστικά

Ορισμός και διαμόρφωση

Το πετρελαϊκό κωκ είναι το προϊόν που λαμβάνεται από τη θερμική πυρόλυση του βαρέος πετρελαίου μετά την απόσταξη του αργού πετρελαίου για το διαχωρισμό του ελαφρού και του βαρέος πετρελαίου. Μετά την ολοκλήρωση της αντίδρασης, το πετρελαϊκό κοκ σχηματίζει τελικά μαύρους όγκους ή κόκκους, συνοδευόμενος από την παραγωγή παραπροϊόντων όπως αέριο και ελαφρύ πετρέλαιο. Σύμφωνα με τις διαφορετικές ιδιότητες του ακατέργαστου πετρελαίου και τις τεχνικές επεξεργασίας, το κωκ πετρελαίου μπορεί να ταξινομηθεί σε τύπους. Και η ποιότητά του συνδέεται στενά με την περιεκτικότητα σε θείο και βαρέα μέταλλα των πρώτων υλών πετρελαίου.

Ο άνθρακας είναι ένα στερεό καύσιμο ορυκτό που σχηματίστηκε από πολύπλοκες βιοχημικές και φυσικοχημικές μεταβολές σε αρχαία φυτά. Επηρεασμένος από παράγοντες όπως το ιζηματογενές περιβάλλον, η πίεση και η θερμοκρασία, μετατρέπεται σταδιακά σε διάφορους τύπους άνθρακα, όπως ο λιγνίτης, ο ασφαλτούχος άνθρακας και ο ανθρακίτης.

Φυσικές ιδιότητες

Εμφάνιση και μορφολογία

Η εμφάνιση του πετρελαϊκού κοκ είναι ένα μαύρο ή σκούρο γκρι στερεό που μοιάζει με κηρήθρα και έχει μεταλλική λάμψη, το οποίο είναι συνήθως σε μορφή μπλοκ ή κόκκων. Ο άνθρακας έχει ποικιλία χρωμάτων εμφάνισης, που κυμαίνονται από το καφέ του λιγνίτη έως το μαύρο του ανθρακίτη. Οι μορφές του περιλαμβάνουν μπλοκ και σκόνη, ενώ ο ασφαλτούχος άνθρακας έχει συχνά ευδιάκριτες υφές που μοιάζουν με λωρίδες.

Πυκνότητα και σκληρότητα

Η πυκνότητα του πετρελαϊκού κοκ είναι γενικά 1,3-1,9g/cm³, το οποίο έχει σχετικά υψηλή σκληρότητα και σκληρή υφή. Λόγω των διαφορετικών τύπων, η πυκνότητα του άνθρακα ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό. Για παράδειγμα, η πυκνότητα του λιγνίτη είναι περίπου 0,9-1,2g/cm³, ενώ αυτή του ανθρακίτη μπορεί να φτάσει τα 1,4-1,9g/cm³. Και η συνολική σκληρότητά του είναι χαμηλότερη από εκείνη του πετρελαϊκού οπτάνθρακα, ιδίως του λιγνίτη που είναι σχετικά μαλακός στην υφή.

Χημικές ιδιότητες

Στοιχειακή σύνθεση

Ο πετρελαϊκός οπτάνθρακας αποτελείται κυρίως από άνθρακα, με περιεκτικότητα από 80% έως 97%, ο οποίος περιέχει επίσης μικρές ποσότητες υδρογόνου, θείου, αζώτου, οξυγόνου και άλλων στοιχείων. Η περιεκτικότητα σε θείο του πετρελαϊκού οπτάνθρακα υψηλής περιεκτικότητας σε θείο μπορεί να φτάσει ακόμη και πάνω από 5%. Αν και η στοιχειακή σύνθεση του άνθρακα είναι επίσης κυρίως άνθρακας, υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ των διαφόρων τύπων άνθρακα. Ο λιγνίτης έχει περιεκτικότητα σε άνθρακα περίπου 60% έως 77%, ενώ ο ανθρακίτης έχει περιεκτικότητα σε άνθρακα που υπερβαίνει τα 90%, ο οποίος περιέχει επίσης μια ορισμένη ποσότητα ορυκτών.

Θερμιδική αξία και περιεκτικότητα σε τέφρα

Η θερμογόνος δύναμη του πετρελαϊκού οπτάνθρακα είναι σχετικά υψηλή, η οποία κυμαίνεται γενικά από 28 έως 35MJ/kg. Και έχει σχετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε τέφρα, συνήθως μικρότερη από 1%. Η θερμογόνος δύναμη του άνθρακα κυμαίνεται σε μεγάλο βαθμό, για παράδειγμα, η θερμογόνος δύναμη του λιγνίτη είναι περίπου 10-20 MJ/kg, και αυτή του ανθρακίτη μπορεί να φτάσει τα 25-35 MJ/kg. Και η περιεκτικότητά του σε τέφρα είναι σχετικά υψηλή, γενικά κυμαίνεται από 10% έως 30%, και για ορισμένους κατώτερους άνθρακες είναι ακόμη υψηλότερη.

Πεδία εφαρμογής

Pet Coke

Ενεργειακό πεδίο

Βιομηχανική θέρμανση

Όσον αφορά τη βιομηχανική θέρμανση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πετρελαϊκό κοκ ως καύσιμο για βιομηχανικούς λέβητες. Μπορεί να παρέχει θερμική ενέργεια για βιομηχανίες όπως η χαλυβουργία και η τσιμεντοβιομηχανία.

Καύσιμο για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

Σε ορισμένες περιοχές, αναμιγνύεται και καίγεται με άνθρακα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για να βελτιωθεί η αποδοτικότητα της παραγωγής ενέργειας.

Μεταλλουργική βιομηχανία

Παραγωγή ηλεκτροδίων

Στην παραγωγή ηλεκτροδίων, το υψηλής ποιότητας πετρελαϊκό κοκ είναι βασική πρώτη ύλη για την κατασκευή ηλεκτροδίων γραφίτη υψηλής και υπερυψηλής ισχύος. Με την εξαιρετική ηλεκτρική αγωγιμότητα και την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις για τη χρήση ηλεκτροδίων.

Πρόσθετο άνθρακα

Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε στις διαδικασίες χαλυβουργίας και χύτευσης για να αυξήσετε αποτελεσματικά την περιεκτικότητα του χάλυβα και του χυτοσίδηρου σε άνθρακα.

Χημική βιομηχανία

Παραγωγή πρώτων υλών

Ως πρώτη ύλη παραγωγής, χρησιμοποιείται για την παραγωγή χημικών προϊόντων όπως καρβίδιο του ασβεστίου και καρβίδιο του πυριτίου.

Προετοιμασία υλικού άνθρακα

Κατά την προετοιμασία της υλικά άνθρακα, Μπορείτε να το επεξεργαστείτε περαιτέρω για να κατασκευάσετε προηγμένα υλικά άνθρακα, όπως ίνες άνθρακα υψηλής απόδοσης και νανοσωλήνες άνθρακα.

Άλλες εφαρμογές

Παραγωγή ενεργού άνθρακα

Η καλά ανεπτυγμένη δομή των πόρων του προσδίδει ενεργός άνθρακας με εξαιρετική απόδοση προσρόφησης, ώστε να μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για την κατασκευή ενεργού άνθρακα.

Πρόσθετα καυσίμου

Η χρήση του ως πρόσθετο καυσίμου μπορεί να βελτιώσει την απόδοση καύσης του καυσίμου.

Άνθρακας

Ενεργειακό πεδίο

Παραγωγή θερμικής ενέργειας

Ο άνθρακας διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην παραγωγή θερμικής ενέργειας και το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως παράγεται από μονάδες καύσης άνθρακα.

Κεντρική θέρμανση

Παρέχει μια σημαντική πηγή θερμότητας για τη χειμερινή θέρμανση στις βόρειες περιοχές, η οποία εφαρμόζεται ιδιαίτερα ευρέως σε μικρές και μεσαίες πόλεις και αγροτικές περιοχές.

Μεταλλουργική βιομηχανία

Παραγωγή Coke

Ως η βασική εφαρμογή του άνθρακα στη μεταλλουργική βιομηχανία, ο άνθρακας κοκκοποίησης μετατρέπεται σε κοκ μέσω ξηρής απόσταξης υψηλής θερμοκρασίας και χρησιμοποιείται στη σιδηρουργία σε υψικαμίνους.

Έγχυση υψηλής θερμοκρασίας

Σε αυτή τη διαδικασία, με την έγχυση λεπτόκοκκου άνθρακα σε σκόνη στην υψικάμινο για την αντικατάσταση μέρους του οπτάνθρακα, το κόστος παραγωγής μπορεί να μειωθεί.

Χημική βιομηχανία

Άνθρακας Χημικά

Η χημική βιομηχανία άνθρακα, συμπεριλαμβανομένης της μετατροπής του άνθρακα σε μεθανόλη και του άνθρακα σε ολεφίνες, κ.λπ., είναι ένας σημαντικός τρόπος για την καθαρή και αποτελεσματική χρήση του άνθρακα.

Επεξεργασία πίσσας άνθρακα

Η επεξεργασία πίσσας άνθρακα μπορεί να παράγει μια ποικιλία χημικών πρώτων υλών, όπως βενζόλιο, τολουόλιο, φαινόλες κ.λπ.

Άλλες εφαρμογές

Παραγωγή οικοδομικών υλικών

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε άνθρακα για να κάψετε τσιμέντο, ασβέστη κ.λπ. Η τέφρα και η σκωρία του μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πρώτες ύλες ή υλικά πλήρωσης για να συμβάλουν στη βελτίωση της απόδοσης και της παραγωγής των δομικών υλικών.

Νέα υλικά άνθρακα

Μέσω της τεχνολογικής καινοτομίας, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή νέων τύπων υλικών άνθρακα, όπως γραφένιο.

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις

Εκπομπές άνθρακα

Η καύση των πετρελαϊκό κοκ και ο άνθρακας παράγουν και οι δύο μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα, οι οποίες είναι σημαντικές πηγές εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα που προκαλούν υπερθέρμανση του πλανήτη. Όμως, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας του πετρελαϊκού κοκ σε άνθρακα, η ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που παράγεται ανά μονάδα μάζας καύσης είναι ακόμη μεγαλύτερη.

Ρύποι

Η καύση του πετρελαϊκού οπτάνθρακα παράγει ρύπους όπως διοξείδιο του θείου, οξείδια του αζώτου και σωματίδια. Εκτός από την παραγωγή των προαναφερθέντων ρύπων, η καύση άνθρακα απελευθερώνει επίσης μεγάλη ποσότητα ρύπων βαρέων μετάλλων. Έτσι θα προκαλέσει ρύπανση στην ατμόσφαιρα, το έδαφος και το νερό.

Αγορά και οικονομική ανάλυση

Προσφορά και ζήτηση στην αγορά

Η προσφορά και η ζήτηση της αγοράς άνθρακα επηρεάζονται από παράγοντες όπως η παγκόσμια οικονομική κατάσταση και οι ενεργειακές πολιτικές. Αν και ο ρυθμός αύξησης της ζήτησης άνθρακα έχει επιβραδυνθεί, εξακολουθεί να υπάρχει σημαντική ζήτηση στις αναπτυσσόμενες χώρες. Η προσφορά και η ζήτηση της αγοράς οπτάνθρακα πετρελαίου συνδέονται στενά με την κλίμακα διύλισης πετρελαίου. Λόγω της επέκτασης της πετροχημικής βιομηχανίας, η παραγωγή οπτάνθρακα πετρελαίου αυξάνεται συνεχώς. Και ο ανταγωνισμός στην αγορά του έχει επίσης γίνει όλο και πιο έντονος.

Διακυμάνσεις τιμών

Η τιμή του άνθρακα επηρεάζεται από παράγοντες όπως η προέλευση, η ποιότητα, το κόστος μεταφοράς και η πολιτική ρύθμισης και παρουσιάζει μεγάλες διακυμάνσεις. Ενώ η τιμή του πετρελαϊκού οπτάνθρακα συνδέεται στενά με την τιμή του πετρελαίου και τη σχέση μεταξύ προσφοράς και ζήτησης. Εάν η τιμή του πετρελαίου πέσει, η τιμή του πετρελαϊκού οπτάνθρακα συχνά μειώνεται ανάλογα.

Συμπέρασμα

Ο πετρελαϊκός οπτάνθρακας και ο άνθρακας έχουν ομοιότητες και διαφορές σε πολλές πτυχές και είναι και οι δύο σημαντικές πρώτες ύλες για την ενέργεια και τη βιομηχανία. Στο πλαίσιο του "διπλού άνθρακα", είναι απαραίτητο να προωθηθεί ο μετασχηματισμός και η αναβάθμιση αντίστοιχα. Και η παροχή καλύτερης υποστήριξης για την ανάπτυξη της ενέργειας και της βιομηχανίας μέσω της καινοτομίας.