Coke de pétrole et charbon : quelle est la différence ?

Dans le système énergétique et industriel mondial, le charbon et le coke de pétrole sont d'importantes matières premières à base de carbone. Le charbon a une longue histoire et constitue une matière première importante pour l'approvisionnement en énergie. Le coke de pétrole est un sous-produit du processus de raffinage du pétrole, et son application s'est progressivement élargie avec le développement de ces dernières années. Ces deux matières présentent des similitudes et des différences à de nombreux égards, et l'analyse de leurs différences est d'une grande importance.

Caractéristiques de base

Définition et formation

Le coke de pétrole est le produit obtenu par craquage thermique du pétrole lourd après la distillation du pétrole brut pour séparer le pétrole léger du pétrole lourd. Une fois la réaction terminée, le coke de pétrole finit par former des blocs ou des granulés noirs, accompagnés de la production de sous-produits tels que le gaz et l'huile légère. En fonction des différentes propriétés du pétrole brut et des techniques de traitement, le coke de pétrole peut être classé en différents types. Sa qualité est étroitement liée à la teneur en soufre et en métaux lourds des matières premières pétrolières.

Le charbon est un minéral combustible solide formé par des changements biochimiques et physicochimiques complexes dans d'anciennes plantes. Sous l'influence de facteurs tels que l'environnement sédimentaire, la pression et la température, il se transforme progressivement en différents types de charbon tels que le lignite, le charbon bitumineux et l'anthracite.

Propriétés physiques

Apparence et morphologie

Le coke de pétrole se présente sous la forme d'un solide noir ou gris foncé en forme de nid d'abeille, à l'éclat métallique, qui se présente généralement sous forme de blocs ou de granulés. Le charbon a des couleurs variées, allant du brun du lignite au noir de l'anthracite. Il se présente sous forme de blocs et de poudres, et le charbon bitumineux présente souvent des textures distinctes en forme de bandes.

Densité et dureté

La densité du coke de pétrole est généralement de 1,3 à 1,9 g/cm³, ce qui lui confère une dureté relativement élevée et une texture dure. En raison des différents types, la densité du charbon varie considérablement. Par exemple, la densité du lignite est d'environ 0,9-1,2 g/cm³, tandis que celle de l'anthracite peut atteindre 1,4-1,9 g/cm³. Sa dureté globale est inférieure à celle du coke de pétrole, en particulier celle du lignite, dont la texture est relativement molle.

Propriétés chimiques

Composition élémentaire

Le coke de pétrole est principalement composé de carbone, avec une teneur de 80% à 97%, et contient également de petites quantités d'hydrogène, de soufre, d'azote, d'oxygène et d'autres éléments. La teneur en soufre du coke de pétrole à haute teneur en soufre peut même atteindre plus de 5%. Bien que la composition élémentaire du charbon soit aussi principalement constituée de carbone, il existe des différences significatives entre les différents types de charbon. Le lignite a une teneur en carbone d'environ 60% à 77%, tandis que l'anthracite a une teneur en carbone supérieure à 90%, qui contient également une certaine quantité de minéraux.

Pouvoir calorifique et teneur en cendres

Le pouvoir calorifique du coke de pétrole est relativement élevé, allant généralement de 28 à 35 MJ/kg. Il a également une teneur en cendres relativement faible, généralement inférieure à 1%. Le pouvoir calorifique du charbon est très variable. Par exemple, le pouvoir calorifique du lignite est d'environ 10-20 MJ/kg, et celui de l'anthracite peut atteindre 25-35 MJ/kg. En outre, sa teneur en cendres est relativement élevée, allant généralement de 10% à 30%, et pour certains charbons de qualité inférieure, elle est même plus élevée.

Champs d'application

Coca-Cola

Champ énergétique

Chauffage industriel

En termes de chauffage industriel, vous pouvez utiliser le coke de pétrole comme combustible pour les chaudières industrielles. Il peut fournir de l'énergie thermique à des industries telles que l'acier et le ciment.

Combustible pour la production d'électricité

Dans certaines régions, il est mélangé et brûlé avec du charbon pour la production d'électricité afin d'améliorer l'efficacité de la production d'électricité.

Industrie métallurgique

Production d'électrodes

Dans la production d'électrodes, le coke de pétrole de haute qualité est une matière première essentielle pour la fabrication d'électrodes en graphite de haute et très haute puissance. Grâce à son excellente conductivité électrique et à sa résistance aux températures élevées, il peut répondre aux exigences d'utilisation des électrodes.

Additif de carbone

Vous pouvez l'utiliser dans les processus de fabrication de l'acier et de moulage pour augmenter efficacement la teneur en carbone de l'acier et de la fonte.

Industrie chimique

Production de matières premières

En tant que matière première, il est utilisé pour fabriquer des produits chimiques tels que le carbure de calcium et le carbure de silicium.

Préparation du matériau carbone

Dans la préparation de matériaux en carboneVous pouvez ensuite le transformer pour fabriquer des matériaux de carbone avancés tels que des fibres de carbone à haute performance et des nanotubes de carbone.

Autres applications

Fabrication de charbon actif

Sa structure poreuse bien développée lui confère charbon actif avec d'excellentes performances d'adsorption, ce qui permet de l'utiliser pour fabriquer du charbon actif.

Additifs pour carburants

Son utilisation en tant qu'additif pour carburant peut améliorer les performances de combustion du carburant.

Charbon

Champ énergétique

Production d'énergie thermique

Le charbon joue un rôle important dans la production d'énergie thermique et la majeure partie de l'électricité mondiale est produite par des centrales au charbon.

Chauffage central

Il constitue une source de chaleur importante pour le chauffage hivernal dans les régions septentrionales, qui est particulièrement répandue dans les petites et moyennes villes et les zones rurales.

Industrie métallurgique

Production de coke

Principale application du charbon dans l'industrie métallurgique, le charbon à coke est transformé en coke par distillation sèche à haute température et utilisé dans la fabrication du fer dans les hauts fourneaux.

Injection dans les hauts fourneaux

Dans ce processus, l'injection de poudre de charbon finement broyée dans le haut fourneau pour remplacer une partie du coke permet de réduire le coût de production.

Industrie chimique

Charbon Produits chimiques

L'industrie chimique du charbon, y compris la transformation du charbon en méthanol et du charbon en oléfines, etc., est un moyen important d'utiliser le charbon de manière propre et efficace.

Traitement du goudron de houille

Le traitement du goudron de houille peut produire une variété de matières premières chimiques, telles que le benzène, le toluène, les phénols, etc.

Autres applications

Production de matériaux de construction

Le charbon peut être utilisé pour brûler du ciment, de la chaux, etc. Ses cendres et ses scories peuvent être utilisées comme matières premières ou matériaux de remplissage pour améliorer les performances et le rendement des matériaux de construction.

Nouveaux matériaux en carbone

Grâce à l'innovation technologique, il peut également être utilisé pour préparer de nouveaux types de matériaux à base de carbone, tels que graphène.

Impact sur l'environnement

Émissions de carbone

La combustion de coke de pétrole et le charbon produisent tous deux une grande quantité de dioxyde de carbone, qui sont d'importantes sources d'émissions de carbone à l'origine du réchauffement de la planète. Mais en raison de la forte teneur en carbone du coke de pétrole, la quantité de dioxyde de carbone produite par unité de masse de combustion est encore plus élevée.

Polluants

La combustion du coke de pétrole génère des polluants tels que le dioxyde de soufre, les oxydes d'azote et les particules. Outre les polluants susmentionnés, la combustion du charbon libère également une grande quantité de métaux lourds. Elle entraîne donc une pollution de l'atmosphère, du sol et de l'eau.

Analyse du marché et de l'économie

Offre et demande du marché

L'offre et la demande sur le marché du charbon sont influencées par des facteurs tels que la situation économique mondiale et les politiques énergétiques. Bien que le taux de croissance de la demande de charbon ait ralenti, la demande reste considérable dans les pays en développement. L'offre et la demande sur le marché du coke de pétrole sont étroitement liées à l'ampleur du raffinage du pétrole. En raison de l'expansion de l'industrie pétrochimique, la production de coke de pétrole n'a cessé d'augmenter. La concurrence sur le marché est également devenue de plus en plus féroce.

Fluctuations des prix

Le prix du charbon est influencé par des facteurs tels que l'origine, la qualité, les coûts de transport et la réglementation politique, et fluctue considérablement. Le prix du coke de pétrole est quant à lui étroitement lié au prix du pétrole et à la relation entre l'offre et la demande. Si le prix du pétrole baisse, le prix du coke de pétrole diminue souvent en conséquence.

Conclusion

Le coke de pétrole et le charbon présentent des similitudes et des différences à de nombreux égards et sont tous deux des matières premières importantes pour l'énergie et l'industrie. Dans le contexte du "double carbone", il est nécessaire de promouvoir respectivement la transformation et la modernisation. Et fournir un meilleur soutien au développement de l'énergie et de l'industrie par le biais de l'innovation.