석유 코크스는 어디에 사용되나요?

석유 코크스는 석유 정제의 부산물로 검은색이며 다공성입니다. 탄소 함량이 높고 내열성이 우수하며 전기 전도성이 좋기 때문에 널리 사용됩니다. 산업용 난방 및 시멘트 생산, 전해 알루미늄 및 제강, 리튬 배터리 및 특수 흑연 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 또한 많은 산업의 발전을 지원하는 중요한 원자재입니다.

석유 코크스의 기본 개요

석유 코크스는 석유 정제 부산물로, 500-550℃의 온도 범위에서 감압 잔사유를 분해하고 코킹하여 생산됩니다. 외관은 검은색 또는 짙은 회색 벌집 구조의 형태이며 탄소 함량은 90%-97%, 수소는 1.5%-8%입니다. 그리고 철과 규소와 같은 소량의 불순물이 포함되어 있습니다. 분류 방법은 다양하며 유형에 따라 특성과 용도에 큰 차이가 있습니다. 코킹 방법에 따라 지연 코킹, 배치 코킹 등으로 분류 할 수 있으며 열처리 방법에 따라 생 코크스와 소성 코크스로 나눌 수 있으며 황 함량에 따라 고황, 중황 및 저황 코크스로 분류 할 수 있으며 구조에 따라 스펀지, 벌집 모양 및 바늘 모양 코크스로 나눌 수 있습니다.

석유 코크스의 응용 분야

연료 부문

산업용 난방

석유 코크스는 발열량이 높고 발열량이 석탄의 1.5 ~ 2 배입니다. 따라서 산업 난방의 중요한 연료가 되었으며 고온 환경이 필요한 산업의 생산 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 세라믹 생산에서 고온 연소는 점토 본체를 소성 온도로 빠르게 가져올 수 있습니다. 또한 회분 함량이 낮고 연소 폐기물이 적게 발생합니다. 이는 오염 및 장비 유지보수 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다.

시멘트 생산

석유 코크스는 시멘트 생산에서 중요한 역할을 하며, 원료의 고온 소성 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 또한 고품질 클링커의 생성을 보장합니다. 연소 특성 덕분에 시멘트 가마가 안정적으로 연소하고 지속적인 열원을 공급할 수 있습니다. 합리적인 사용은 생산 비용을 절감할 뿐만 아니라 시멘트의 성능을 향상시키고 강도와 내구성을 향상시킵니다.

전력 생성

발전 시 높은 발열량을 활용해 효율을 높일 수 있기 때문에 일부 발전소에서는 석탄과 혼합해 연소하기도 합니다. 석탄 화력 발전과 달리 이산화황 배출을 줄일 수 있고 저장 및 운송에 편리합니다. 석탄은 부족하지만 석유 가공 능력이 있는 지역의 경우 실현 가능한 에너지 공급 방식입니다.

야금 산업

알루미늄 전기 분해

전해 알루미늄 생산에서 석유 코크스는 사전 구운 양극의 주원료입니다. 소성 및 성형과 같은 공정을 통해 사전 구운 양극은 전기 전도성, 고온 저항성 및 화학적 안정성이 우수합니다. 전해조 내 전기화학 반응의 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 알루미늄 환원을 위한 전자를 공급합니다. 고품질 저유황 석유 코크스로 만든 음극은 소비율이 낮습니다. 또한 생산 효율과 품질을 향상시키고 알루미늄 비용을 절감할 수 있습니다.

제강에서의 탄소 첨가

탄소 함량이 높고 불순물이 적은 특성으로 인해 일반적으로 제강에서 탄소 부스터로 사용할 수 있습니다. 용강에서 탄소 원소를 효과적으로 보충하고 조성을 정밀하게 제어하여 강철의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 저유황 및 저회분 석유 코크스는 특수강 및 합금강 생산에서 선호되는 선택이 되었습니다. 이는 철강의 순도와 기계적 특성을 보장하여 철강 품질에 대한 업계의 높은 요구 사항을 충족합니다.

화학 및 신소재 분야

 리튬 배터리용 음극재

석유 코크스는 다음을 위한 전구체 물질입니다. 리튬 배터리 양극를 사용하여 저렴한 비용과 풍부한 자원을 확보할 수 있습니다. 특수 열처리와 표면 개질을 거쳐 비용량이 높고 사이클링 성능이 우수한 음극재로 변환할 수 있습니다. 첫 번째 충방전 효율과 저온 성능에서 장점이 있습니다. 이를 통해 신에너지 자동차 및 에너지 저장 분야의 리튬 배터리 기술 개발을 지원합니다.

활성탄 준비

석유 코크스는 기공 구조가 풍부하고 탄소 함량이 높으며 고성능 활성탄으로 전환할 수 있습니다. 이러한 유형의 활성탄은 비표면적이 넓고 미세 기공이 잘 발달되어 있으며 흡착력이 강합니다. 수질 개선을 위해 수질 정화, 공기 정화, 식품 탈색 등에 널리 사용할 수 있습니다.

특수 흑연 제품

전기 아크로 제강 전극

석유 코크스로 만든 흑연 전극은 소성 및 흑연화 등의 공정을 통해 높은 전도성, 강한 기계적 강도 및 고온 저항성을 갖습니다. 또한 전기 아크로의 고온과 강한 전류를 견딜 수 있습니다. 니들 코크스로 만든 초고출력 전극 는 대형 전기로의 필수 재료로, 제강 효율을 높이고 에너지 소비를 줄여줍니다.

원자로용 흑연

석유 코크스를 원료로 하여 특수 정제 절차를 거쳐 만들어집니다. 순도가 매우 높고 열 안정성과 내방사선성이 우수하여 원자로의 안전하고 안정적인 작동을 보장합니다. 따라서 핵 반응의 핵심 재료로서 원자로 노심 구조와 원자로의 조절재에 사용할 수 있습니다.

고급 씰링 재료

자체 윤활 특성, 고온 저항성 및 화학적 안정성으로 항공 우주, 석유 화학 등에 이상적인 씰링 재료가 되었습니다. 극한 조건에서 밀봉을 유지하고, 매체 누출을 방지하며, 장비 작동을 보장할 수 있습니다.

기타 새로운 애플리케이션

수소 생산 공급 원료

석유 코크스는 탄소 원소가 풍부하기 때문에 가스화와 같은 공정을 통해 수소화할 수 있습니다. 반응 조건을 제어하면 수소 수율과 순도를 높이고 비용을 절감하며 자원 활용도를 향상시킬 수 있습니다.

환경 보호 부문

다공성 구조와 높은 비표면적으로 산업 폐가스 처리를 위한 흡착제로 사용할 수 있습니다. 석유 코크스는 이산화황과 같은 오염 물질을 제거하고 처리 후 무해한 물질로 전환할 수 있습니다. 또한 토양 정화, 중금속 흡착 및 고정을 통해 오염을 줄이는 데 사용할 수도 있습니다.

탄소 소재의 심층 가공

탄소 소재의 중요한 전구체로서 탄소 나노튜브와 같은 고성능 소재로 변형할 수 있습니다. 화학적 또는 물리적 기상 증착 등의 기술을 통해 이러한 소재는 우수한 기계적 및 전기적 특성을 갖습니다. 따라서 항공우주, 정보전자 등 첨단 분야에서 폭넓게 사용할 수 있습니다.

결론

석유 코크스는 고유한 특성으로 인해 연료, 야금, 신에너지 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 기술의 발전과 함께 그 응용 분야가 지속적으로 확대되고 있으며 그 중요성이 점점 더 커지고 있습니다. 다양한 산업의 지속 가능한 발전을 지원하기 위해서는 혁신을 통해 이용 효율을 높이고 환경을 보호해야 합니다.