Kokas Minyak Bumi: Apa yang Perlu Anda Ketahui

Apa yang dimaksud dengan kokas minyak bumi?

Kokas minyak bumi adalah bahan karbon padat berwarna hitam atau abu-abu tua, yang merupakan produk sampingan dari penyulingan minyak bumi. Komposisi utama kokas minyak bumi adalah karbon, yang biasanya memiliki kandungan karbon yang tinggi dan memiliki sifat fisik dan kimia yang unik, yang berperan penting dalam banyak bidang industri.

Bagaimana kokas minyak bumi diproduksi?

Gambaran Umum Proses Produksi

Proses produksi kokas minyak bumi relatif kompleks dan biasanya dilakukan di kilang. Pertama, minyak mentah diproses melalui serangkaian proses penyulingan, perengkahan, dan proses pengolahan lainnya untuk mendapatkan komponen minyak berat seperti minyak residu. Minyak berat ini kemudian mengalami reaksi kokas yang tertunda pada suhu tinggi (biasanya antara 480 dan 550) dan tekanan tinggi (biasanya beberapa megabit).

Dalam proses ini, molekul minyak berat mengalami reaksi pirolisis dan kondensasi untuk membentuk kokas dan minyak dan gas. Minyak dan gas akan dipisahkan dan diproses lebih lanjut, sementara kokas akan diolah dengan pendinginan, pemotongan dan perlakuan lainnya untuk mendapatkan produk kokas minyak bumi.

Bahan Baku yang Digunakan

Bahan baku utama yang digunakan dalam produksi kokas minyak bumi adalah minyak residu atau minyak kokas dalam proses penyulingan minyak bumi. Minyak residu adalah bagian material berat dari minyak mentah setelah berkali-kali penyulingan. Komposisinya rumit. Ini mengandung sejumlah besar hidrokarbon polimer dan sejumlah kecil sulfur, nitrogen, logam dan kotoran lainnya.

Kandungan pengotor ini akan berdampak pada kualitas kokas minyak bumi, misalnya, kandungan sulfur yang tinggi pada minyak residu mungkin juga lebih tinggi, dan masalah lingkungan dapat disebabkan pada aplikasi selanjutnya.

Berbagai jenis kokas minyak bumi

Kokas minyak bumi yang dikalsinasi

Ini adalah produk yang diperoleh dengan memanaskan kokas minyak bumi mentah pada suhu tinggi (umumnya 1200-1350 ℃). Proses kalsinasi dapat menghilangkan volatil dari kokas minyak bumi, meningkatkan kandungan karbon tetapnya, mengurangi resistivitas, dan meningkatkan stabilitas kimiawi dan sifat fisiknya.

Setelah dikalsinasi, kepadatan kokas minyak bumi menjadi besar, dan struktur pori-porinya menjadi lebih stabil. Spesifikasinya bervariasi sesuai dengan kebutuhan aplikasi yang berbeda, dan harganya akan bervariasi tergantung pada kualitas, spesifikasi, dan faktor lainnya.

Kokas minyak bumi grafit

Kokas minyak fosil pirografit minyak fosil adalah kokas minyak yang diolah dengan grafitisasi suhu tinggi (biasanya pada suhu 2500-3000 ℃). Dalam proses grafitisasi, struktur kristal kokas minyak bumi disusun ulang dan atom karbon disusun lebih teratur.

Hal ini membuatnya memiliki konduktivitas yang lebih tinggi, konduktivitas termal, stabilitas kimia yang lebih baik, dan lebih dekat dengan sifat-sifat grafit. Kokas minyak fosil grafit telah banyak digunakan dalam industri besi dan baja, metalurgi dan industri lainnya. Tingkat grafitisasi akan mempengaruhi kinerja dan harganya. Dan harga kokas minyak fosil grafit berkualitas tinggi relatif tinggi.

Kokas minyak bumi yang tertunda hijau

t adalah sejenis kokas minyak bumi yang diproduksi dengan memilih kondisi teknologi dan bahan baku tertentu dalam proses kokas tertunda. Ini memiliki kandungan sulfur yang relatif rendah dan kandungan bahan yang mudah menguap. Dan memiliki aplikasi tertentu di lapangan dengan persyaratan lingkungan yang tinggi.

Proses produksinya memperhatikan dampak terhadap lingkungan, tar, debu, dan polutan lainnya. Jadi polutan relatif sedikit dalam proses produksi. Di beberapa daerah dengan persyaratan emisi yang ketat, permintaan pasar untuk kokas minyak tertunda hijau secara bertahap meningkat. Jadi spesifikasi dan harganya akan berfluktuasi sesuai dengan penawaran dan permintaan pasar dan standar kualitas.

Kokas jarum minyak bumi

Ini adalah sejenis kokas hewan peliharaan dengan struktur asikuler khusus, dengan tekstur asikuler yang jelas. Dan itu diproduksi oleh bahan baku dan proses tertentu. Ini memiliki keunggulan sulfur rendah, nitrogen rendah, abu rendah, konduktivitas tinggi, konduktivitas termal tinggi, kemurnian tinggi. Ini terutama digunakan untuk menghasilkan daya ultra-tinggi elektroda grafityang merupakan bahan utama yang sangat diperlukan dalam industri baja dan baja. Proses produksinya rumit. Bahan baku dan kondisi produksinya sangat ketat. Jadi harganya relatif tinggi dan spesifikasinya juga dikontrol secara ketat sesuai dengan persyaratan produksi elektroda.

Sifat fisik dan kimia kokas minyak bumi

Karakteristik Kepadatan

Karakteristik densitas Densitas kokas minyak bumi terkait dengan proses produksi, jenis dan pengotor, serta faktor lainnya. Secara umum, densitas kokas minyak bumi yang dikalsinasi dan kokas minyak fosil grafit relatif tinggi, sedangkan densitas kokas minyak bumi mentah tanpa kalsinasi rendah.

Kepadatan mempengaruhi rasio volume dan berat kokas hewan peliharaan, yang perlu dipertimbangkan dalam penyimpanan, pengangkutan, dan aplikasi. Sebagai contoh, bahan anoda yang digunakan dalam sel elektrolitik aluminium dapat mempengaruhi konduktivitas dan stabilitasnya jika densitasnya tidak sesuai.

Fitur Porositas

Karakteristik porositas kokas minyak bumi memiliki struktur pori-pori tertentu, dan ukuran porositas akan mempengaruhi kinerja adsorpsi, aktivitas reaksi, dan interaksi dengan zat lain. Kokas hewan peliharaan dengan porositas tinggi mungkin memiliki area kontak yang lebih besar dalam beberapa reaksi kimia, yang kondusif untuk reaksi.

Tetapi dalam beberapa aplikasi yang membutuhkan kekuatan tinggi dan permeabilitas rendah, porositas yang lebih rendah lebih sesuai. Karakteristik porositas dari berbagai jenis kokas minyak bumi berbeda, yang terkait erat dengan proses produksi dan proses pengolahan selanjutnya.

Kandungan Karbon dan Komposisi Kimia Lainnya (rumus kimia)

Kandungan karbon dan komponen kimia lainnya (rumus kimia) kokas minyak bumi sebagian besar terdiri dari karbon. Kandungan karbonnya biasanya antara 80% dan 97%, tergantung pada jenis dan proses produksi kokas minyak bumi. Selain itu, ia mengandung sejumlah kecil hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang, dan elemen logam. (seperti vanadium, nikel, dll).

Rumus kimianya secara kasar dapat dinyatakan sebagai "Cₓ Hᵧ Oₛ Nₜ". T adalah jumlah atom. X jauh lebih tinggi daripada y, s, t. Di antara mereka, kandungan sulfur merupakan indeks yang penting. Kokas hewan peliharaan dengan sulfur tinggi dapat menghasilkan sulfur dioksida dan polutan lainnya dalam proses pembakaran atau pemrosesan. Ini akan menyebabkan kerusakan pada lingkungan. Jadi ada batasan ketat pada kandungan sulfur dalam beberapa aplikasi.

Mengidentifikasi berbagai jenis kokas minyak bumi

Berdasarkan Penampilan

Terdapat perbedaan tertentu dalam penampilan melalui jenis kokas minyak bumi yang berbeda. Kokas minyak bumi yang dikalsinasi memiliki warna yang relatif pekat dan permukaan yang padat. Kokas minyak fosil grafit biasanya menampilkan kilau logam, tekstur yang lebih seragam. Warna kokas minyak tertunda hijau mungkin lebih terang dan penampilannya relatif teratur.

Kokas jarum minyak memiliki tekstur asikular yang jelas. Ini adalah salah satu karakteristik penting yang berbeda dari jenis kokas minyak lainnya. Dengan mengamati karakteristik penampilan seperti warna, kilau dan bentuk kokas minyak bumi, maka dapat dinilai secara awal. Namun keakuratan metode ini terbatas. Dan metode lain perlu dikombinasikan dengan penilaian yang komprehensif.

Melalui Analisis Kimia

Analisis kimia adalah salah satu metode penting untuk mengidentifikasi jenis kokas minyak bumi secara akurat. Dengan menentukan kandungan karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, dan elemen lain dalam kokas hewan peliharaan, komposisi kimia dapat dipahami dan jenisnya dapat disimpulkan.

Misalnya, kandungan karbon tinggi, kandungan sulfur rendah, dan lebih sedikit pengotor mungkin merupakan kokas minyak fosil grafit berkualitas tinggi; Kandungan sulfur yang lebih tinggi mungkin merupakan kokas minyak tertunda biasa. Selain itu, analisis kandungan unsur logam juga berguna untuk menentukan kualitas dan penerapan kokas minyak bumi, seperti vanadium dan nikel, yang dapat mempengaruhi penerapannya di beberapa bidang khusus.

Menggunakan Metode Pengujian Fisik

Penggunaan metode pengujian fisik Metode pengujian fisik dapat memberikan informasi tentang sifat fisik fokus minyak bumi dan membantu mengidentifikasi jenisnya. Sebagai contoh, parameter fisik seperti mengukur densitas, porositas, resistivitas kokas minyak bumi diukur.

Pengukuran densitas dan porositas dapat digunakan dengan metode drainase, metode adsorpsi gas, dll. Pengukuran resistivitas dapat menggunakan alat uji resistivitas khusus. Parameter fisik ini terkait erat dengan jenis dan kualitasnya. Dengan membandingkan dengan standar parameter fisik kokas hewan peliharaan yang diketahui, maka dapat diklasifikasikan dan dievaluasi.

Membandingkan Kokas Minyak Bumi dengan Bahan Karbon Lainnya

Kokas Minyak Bumi vs Kokas berbasis Batubara

Keduanya merupakan bahan karbon yang penting, tetapi memiliki beberapa perbedaan dalam hal sumber, sifat, dan penggunaan bahan baku.

Dari sumber bahan bakunya, kokas minyak bumi berasal dari proses penyulingan minyak bumi. Sedangkan kokas berbasis batu bara dihasilkan dari batu bara sebagai bahan baku. Dari segi sifat, kandungan volatil kokas minyak bumi relatif rendah. Dan kandungan sulfurnya dapat bervariasi dari kualitas minyak mentah.

Strukturnya relatif padat. Kandungan volatil kokas batubara tinggi dan kandungan sulfur biasanya lebih tinggi. Dan strukturnya relatif longgar.

Aplikasi

Dalam aplikasinya, kokas minyak bumi banyak digunakan di beberapa bidang kelas atas dalam industri aluminium dan industri baja. (Seperti produksi elektroda grafit untuk pembuatan baja tungku listrik). Kokas berbasis batu bara banyak digunakan di beberapa bidang dengan sensitivitas biaya yang relatif tinggi dan persyaratan kandungan sulfur yang rendah. Seperti bahan bakar dan zat pereduksi dalam tanur tiup peleburan besi.

Kokas Minyak Bumi vs Grafit dalam Beberapa Aspek

Kokas minyak bumi yang telah digrafitisasi dalam beberapa aspek kokas minyak bumi setelah perlakuan grafitisasi. Kinerjanya mendekati grafit dalam banyak aspek. Dibandingkan dengan kokas minyak fosil non-grafit biasa, struktur kristal kokas minyak fosil grafit lebih teratur. Atom karbon tersusun dalam struktur berlapis, dan tekanan antar lapisan lemah. Hal ini membuatnya memiliki konduktivitas, konduktivitas termal, dan pelumasan yang baik.

Dalam hal konduktivitas termal, konduktivitas termal kokas minyak fosil grafit meningkat secara signifikan. Ini dapat mentransfer panas secara lebih efektif. Hal ini membuatnya memiliki keunggulan dalam beberapa aplikasi yang membutuhkan pembuangan panas dengan efisiensi tinggi. Seperti bagian pembuangan panas pada peralatan elektronik. Namun, dibandingkan dengan grafit alami, mungkin masih ada kesenjangan tertentu dalam integritas dan stabilitas struktur kristal. Tetapi mungkin memiliki keunggulan tertentu dalam hal biaya dan kemampuan mesin.

Aplikasi Pet Coke

Dalam Industri Aluminium

Dalam industri aluminium, kokas hewan peliharaan dalam industri aluminium terutama digunakan dalam produksi bahan anoda elektrolitik aluminium. Anoda berperan penting dalam menghantarkan listrik dan berpartisipasi dalam reaksi kimia dalam proses elektrolisis aluminium. Kokas minyak bumi adalah komponen utama dari anoda bahan. Kualitasnya secara langsung memengaruhi kinerja anoda dan efisiensi elektrolisis aluminium.

Anoda yang terbuat dari kokas minyak bumi kalsinasi berkualitas tinggi atau kokas minyak fosil grafit memiliki resistivitas rendah, yang dapat mengurangi kehilangan daya dan meningkatkan efisiensi elektrolitik. Pada saat yang sama, stabilitas kimianya yang baik dapat menahan lingkungan korosif yang kuat dalam proses elektrolitik dan memperpanjang masa pakai anoda. Di dalam aluminium Untuk industri kokas minyak bumi, spesifikasi kokas minyak bumi sangat dibutuhkan, seperti kandungan pengotor yang rendah dan ukuran partikel yang seragam, untuk memastikan kualitas anoda stabil.

 Untuk Industri Baja

Dalam industri baja, kokas hewan peliharaan memiliki banyak aplikasi. Di satu sisi, dapat digunakan sebagai penambah karbon dalam proses pembuatan baja. Dalam proses pembuatan baja, kandungan karbon baja cair disesuaikan dengan menambahkan kokas minyak untuk memenuhi persyaratan produksi varietas baja yang berbeda.

Elektroda Grafit

Di sisi lain, elektroda grafit yang terbuat dari kokas minyak fosil grafit memainkan peran kunci dalam pembuatan baja tungku. Elektroda grafit memiliki konduktivitas tinggi dan tahan suhu tinggi. Mereka dapat menghantarkan arus yang kuat dalam tungku listrik, menghasilkan suhu tinggi untuk membuat baja bekas dan bahan mentah lainnya meleleh. Dan melakukan operasi pembuatan baja.

Industri baja memiliki permintaan yang besar untuk kokas minyak. Dan fluktuasi harganya akan berdampak pada biaya produksi. Pada saat yang sama, dalam proses produksi baja, penggunaan kokas minyak bumi juga perlu mempertimbangkan dampaknya terhadap lingkungan. Seperti pengendalian emisi debu dan sulfur oksida yang dihasilkan oleh pembakaran.

Di Sektor Pembangkit Listrik

Kokas minyak bumi dalam industri pembangkit listrik dapat digunakan sebagai bahan bakar dalam industri pembangkit listrik. Dan nilai kalorinya tinggi, yang dapat menyediakan energi panas dalam jumlah besar untuk pembangkit listrik. Secara umum, nilai kalor kokas minyak bumi adalah sekitar 30-35mj / kg, yang kompetitif dengan bahan bakar tradisional seperti batu bara.

Namun, pembakaran kokas hewan peliharaan akan menghasilkan debu, sulfur dioksida, dan polutan lainnya. Hal ini perlu dilengkapi dengan peralatan perlindungan lingkungan yang sesuai untuk pengolahan guna memenuhi standar emisi lingkungan yang ketat. Perubahan harga relatif terhadap bahan bakar seperti batu bara juga akan mempengaruhi keputusan pemilihan bahan bakar untuk perusahaan pembangkit listrik.

Aplikasi Industri Lainnya

Selain industri besar di atas, juga telah banyak digunakan dalam bidang industri lainnya. Misalnya, dalam industri kimia, dapat digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi silikon karbida dan produk kimia lainnya.

Dalam industri pengecoran, dapat digunakan untuk membuat inti pengecoran, dll.

Dalam industri kaca, ini dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk tungku kaca untuk menyediakan panas yang dibutuhkan.

Dan abu pembakarannya dapat digunakan sebagai salah satu bahan baku kaca untuk berpartisipasi dalam proses produksi kaca.

Dalam aplikasi ini, karakteristik kokas minyak bumi, seperti kandungan karbon yang tinggi dan nilai kalori tertentu, telah dimanfaatkan sepenuhnya. Dan spesifikasi serta persyaratan kualitasnya bervariasi sesuai dengan kebutuhan aplikasi industri yang berbeda.

Kesimpulan

Kokas minyak bumi adalah produk sampingan penting dari penyulingan minyak bumi, yang memiliki banyak jenis dan sifat fisik dan kimia yang kaya. Produk ini memainkan peran yang tak tergantikan di banyak bidang industri. Dengan memahami proses produksinya, karakteristik jenis, metode identifikasi, perbandingan dengan bahan karbon lainnya, dan bidang aplikasi yang luas, kita dapat lebih memahami nilai dan pentingnya kokas hewan peliharaan.