석유 코크스란 무엇인가요?
석유 코크스는 석유 정제의 부산물인 검은색 또는 짙은 회색의 고체 탄소 물질입니다. 석유 코크스의 주성분은 탄소로, 일반적으로 탄소 함량이 높고 독특한 물리적, 화학적 특성을 가지고 있어 많은 산업 분야에서 중요한 역할을 합니다.
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석유 코크스는 어떻게 생산되나요?
생산 프로세스 개요
석유 코크스의 생산 공정은 비교적 복잡하며 일반적으로 정유 공장에서 이루어집니다. 먼저 원유는 일련의 증류, 분해 및 기타 처리 공정을 거쳐 잔사유와 같은 중유 성분을 얻습니다. 그런 다음 이러한 중질유는 고온(보통 480~550도)과 고압(보통 수 메가비트)에서 지연 코킹 반응을 거칩니다.
이 과정에서 중유 분자는 열분해와 응축 반응을 거쳐 코크스와 오일 및 가스를 형성합니다. 석유와 가스는 추가로 분리 및 처리되고 코크스는 냉각, 절단 및 기타 처리를 통해 석유 코크스 제품을 얻습니다.
사용된 원자재
석유 코크스 생산에 사용되는 주요 원료는 석유 정제 과정에서 발생하는 잔사유 또는 코크스유입니다. 잔사유는 여러 차례의 증류 과정을 거친 원유의 무거운 물질 부분입니다. 그 구성은 복잡합니다. 많은 수의 고분자 탄화수소와 소량의 황, 질소, 금속 및 기타 불순물이 포함되어 있습니다.
이러한 불순물의 함량은 석유 코크스의 품질에 영향을 미치며, 예를 들어 잔류 오일의 황 함량이 높을 수 있으며 후속 응용 분야에서 환경 문제가 발생할 수 있습니다.
다양한 유형의 석유 코크스
소성 석유 코크스
원료 석유 코크스를 고온(일반적으로 1200~1350℃)에서 가열하여 얻은 제품입니다. 소성 공정은 석유 코크스에서 휘발성 물질을 제거하고 고정 탄소 함량을 개선하며 저항률을 낮추고 화학적 안정성과 물리적 특성을 개선할 수 있습니다.
소성 후 석유 코크스 밀도가 크고 기공 구조가 더 안정적입니다. 사양은 다양한 애플리케이션 요구 사항에 따라 다르며 가격은 품질, 사양 및 기타 요인에 따라 달라집니다.
흑연 석유 코크스
흑연 화석 석유 흑연 석유 코크스는 고온 흑연화(보통 2500-3000℃)로 처리한 석유 코크스입니다. 흑연화 과정에서 석유 코크스의 결정 구조가 재배열되고 탄소 원자가 더 질서정연하게 배열됩니다.
이러한 특성으로 인해 전도도, 열전도율이 높고 화학적 안정성이 뛰어나며 흑연의 특성에 더 가깝습니다. 흑연 화석 오일 코크스는 철강, 야금 및 기타 산업에서 널리 사용되어 왔습니다. 흑연화 정도는 성능과 가격에 영향을 미칩니다. 그리고 고품질 흑연 화석 오일 코크스의 가격은 상대적으로 높습니다.
녹색 지연 석유 코크스
t는 지연 코크스 공정에서 특정 기술 조건과 원료를 선택하여 생산되는 석유 코크스의 일종입니다. 유황 함량과 휘발성 물질 함량이 상대적으로 낮습니다. 그리고 환경 요구 사항이 높은 분야에서 특정 응용 분야가 있습니다.
생산 과정에서 환경, 타르, 먼지 및 기타 오염 물질에 미치는 영향에 주의를 기울입니다. 따라서 생산 공정에서 오염 물질이 상대적으로 적습니다. 배출 요건이 엄격한 일부 지역에서는 녹색 지연 오일 코크스에 대한 시장 수요가 점차 증가합니다. 따라서 사양과 가격은 시장 수요와 공급 및 품질 기준에 따라 변동될 수 있습니다.
석유 니들 코크스
그것은 명백한 침상 질감을 가진 특별한 침상 구조를 가진 일종의 애완 동물 콜라입니다. 그리고 그것은 특정 원료와 공정에 의해 생산됩니다. 저유황, 저질소, 저회분, 높은 전도성, 높은 열전도율, 고순도의 장점이 있습니다. 주로 초 고출력을 생산하는 데 사용됩니다. 흑연 전극철강 및 제철 산업에서 없어서는 안 될 핵심 소재입니다. 생산 공정이 복잡합니다. 원자재와 생산 조건이 엄격합니다. 따라서 가격이 상대적으로 높고 전극 생산 요구 사항에 따라 사양도 엄격하게 관리됩니다.
석유 코크스의 물리적 및 화학적 특성
밀도 특성
밀도 특성 석유 코크스의 밀도는 생산 공정, 유형 및 불순물 및 기타 요인과 관련이 있습니다. 일반적으로 소성 석유 코크스 및 흑연 화석 석유 코크스의 밀도는 상대적으로 높은 반면 소성하지 않은 원료 석유 코크스의 밀도는 낮습니다.
밀도는 보관, 운송 및 적용 시 고려해야 하는 펫 코크스의 부피와 무게 비율에 영향을 미칩니다. 예를 들어 알루미늄 전해 전지에 사용되는 양극재는 밀도가 적절하지 않으면 전도도와 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다.
다공성 기능
석유 코크스의 다공성 특성은 특정 기공 구조를 가지며 다공성 크기는 흡착 성능, 반응 활성 및 다른 물질과의 상호 작용에 영향을 미칩니다. 다공성이 높은 석유 코크스는 일부 화학 반응에서 더 큰 접촉 면적을 가질 수 있으며, 이는 반응에 도움이 됩니다.
그러나 고강도 및 낮은 투과성이 필요한 일부 응용 분야에서는 낮은 다공성이 더 적합합니다. 다양한 유형의 석유 코크스의 다공성 특성은 생산 공정 및 후속 처리 공정과 밀접한 관련이 있습니다.
탄소 함량 및 기타 화학 성분(화학식)
탄소 함량 및 기타 화학 성분(화학식) 석유 코크스는 주로 탄소로 구성되어 있습니다. 탄소 함량은 석유 코크스의 종류와 생산 공정에 따라 다르지만 보통 80%에서 97% 사이입니다. 또한 소량의 수소, 산소, 질소, 황 및 금속 원소가 포함되어 있습니다. (바나듐, 니켈 등).
화학식은 대략 "Cₓ Hᵧ Oₛ Nₜ"으로 표현할 수 있습니다. T는 원자의 수입니다. X는 y, s, t보다 훨씬 높으며 그중에서도 황 함량이 중요한 지표입니다. 고황 페트 코크스는 연소 또는 처리 과정에서 이산화황 및 기타 오염 물질을 생성할 수 있습니다. 이는 환경에 해를 끼칠 수 있습니다. 따라서 일부 애플리케이션에서는 유황 함량에 대한 엄격한 제한이 있습니다.
다양한 유형의 석유 코크스 식별하기
모양별
석유 코크스의 종류에 따라 외관에는 일정한 차이가 있습니다. 소성 석유 코크스는 비교적 짙은 색과 밀도가 높은 표면을 가지고 있습니다. 흑연 화석 석유 코크스는 일반적으로 금속 광택이 있고 질감이 더 균일합니다. 녹색 지연 오일 코크스의 색상은 더 밝을 수 있으며 외관이 비교적 규칙적입니다.
오일 니들 코크스는 침상 질감이 뚜렷합니다. 이는 다른 유형의 오일 코크스와 다른 중요한 특징 중 하나입니다. 석유 코크스의 색상, 광택 및 모양과 같은 외관 특성을 관찰하여 예비적으로 판단 할 수 있습니다. 그러나 이 방법의 정확도는 제한적입니다. 그리고 다른 방법과 종합적인 판단을 결합해야 합니다.
화학 분석을 통한
화학 분석은 석유 코크스 유형을 정확하게 식별하는 중요한 방법 중 하나입니다. 석유 코크스의 탄소, 수소, 산소, 질소, 황 및 기타 원소의 함량을 측정하여 화학 성분을 이해하고 그 유형을 유추할 수 있습니다.
예를 들어, 탄소 함량이 높고 유황 함량이 낮으며 불순물이 적은 것은 고품질 흑연 화석 석유 코크스 일 수 있으며 유황 함량이 높을수록 일반 지연 오일 코크스 일 수 있습니다. 또한 금속 원소 함량 분석은 바나듐 및 니켈과 같은 석유 코크스의 품질과 적용 가능성을 결정하는 데 도움이되며, 이는 일부 특수 분야에서 적용에 영향을 미칠 수 있습니다.
물리적 테스트 방법 사용
물리적 테스트 방법 사용 물리적 테스트 방법은 석유 초점의 물리적 특성에 대한 정보를 제공하고 그 유형을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어 석유 코크스의 밀도, 다공성, 저항률 측정과 같은 물리적 파라미터가 측정됩니다.
밀도 및 다공성 측정은 배수법, 가스 흡착법 등으로 사용할 수 있습니다. 저항률 측정은 특수 저항률 테스트 기기를 사용할 수 있습니다. 이러한 물리적 매개 변수는 유형 및 품질과 밀접한 관련이 있습니다. 알려진 애완 동물 코크스의 물리적 매개 변수 표준과 비교하여 분류하고 평가할 수 있습니다.
석유 코크스와 다른 탄소 소재의 비교
석유 콜라 대 석탄 기반 콜라
이들은 중요한 탄소 소재이지만 원재료의 출처, 특성 및 용도에 따라 약간의 차이가 있습니다.
원료의 출처를 보면 석유 코크스는 석유 정제 공정에서 생산됩니다. 석탄 기반 코크스는 석탄을 원료로 생산됩니다. 특성상 석유 코크스의 휘발성 함량은 상대적으로 낮습니다. 그리고 유황 함량은 원유 품질에 따라 다를 수 있습니다.
그 구조는 비교적 조밀합니다. 석탄 코크스의 휘발성 함량이 높고 유황 함량이 일반적으로 더 높습니다. 그리고 구조가 비교적 느슨합니다.
애플리케이션
응용 분야에서 석유 코크스는 알루미늄 산업 및 철강 산업의 일부 고급 분야에서 널리 사용됩니다. (예: 전기로 제강용 흑연 전극 생산). 석탄 기반 코크스는 상대적으로 비용에 민감하고 유황 함량이 낮은 일부 분야에서 널리 사용됩니다. 철 제련 용광로의 일부 연료 및 환원제 등.
일부 측면에서 석유 콜라 대 흑연
흑연화 처리 후 석유 코크스의 일부 측면에서 흑연화된 석유 코크스. 그 성능은 여러 측면에서 흑연에 가깝습니다. 일반 비 흑연 화석 석유 코크스에 비해 흑연 화석 석유 코크스의 결정 구조는 더 질서 정연합니다. 탄소 원자가 층상 구조로 배열되어 있고 층간 압력이 약합니다. 따라서 전도성, 열전도성 및 윤활성이 우수합니다.
열전도도 측면에서 흑연 화석 오일 코크스의 열전도도가 크게 향상되었습니다. 열을 더 효과적으로 전달할 수 있습니다. 따라서 고효율 방열이 필요한 일부 애플리케이션에서 이점이 있습니다. 전자 장비의 방열 부품 등이 이에 해당합니다. 그러나 천연 흑연에 비해 결정 구조의 무결성과 안정성에는 여전히 일정한 차이가 있을 수 있습니다. 그러나 비용과 기계 가공성에서 특정 이점이 있을 수 있습니다.
펫 콜라의 응용 분야
알루미늄 산업에서
알루미늄 산업에서 알루미늄 산업의 페트 코크스는 주로 알루미늄 전해 양극재 생산에 사용됩니다. 양극은 알루미늄 전기 분해 과정에서 전기를 전도하고 화학 반응에 참여하는 데 중요한 역할을 합니다. 석유 코크스의 주요 구성 요소는 양극 소재. 양극의 품질은 음극의 성능과 알루미늄 전기 분해 효율에 직접적인 영향을 미칩니다.
고품질 소성 석유 코크스 또는 흑연 화석 석유 코크스로 만든 양극은 저항이 낮아 전력 손실을 줄이고 전해 효율을 향상시킬 수 있습니다. 동시에 화학적 안정성이 우수하여 전해 공정의 강한 부식 환경에 견딜 수 있고 양극의 수명을 연장할 수 있습니다. 에서 알루미늄 산업에서는 음극의 품질이 안정적으로 유지되도록 불순물 함량이 낮고 입자 크기가 균일한 석유 코크스의 사양이 엄격하게 요구됩니다.
철강 산업의 경우
철강 산업에서 페트 코크스는 다양한 용도로 사용됩니다. 한편으로는 제강 과정에서 탄소 강화제로 사용할 수 있습니다. 제강 과정에서 다양한 철강 품종의 생산 요구 사항을 충족하기 위해 석유 코크스를 추가하여 용강의 탄소 함량을 조정합니다.
흑연 전극
반면에 흑연 화석 석유 코크스로 만든 흑연 전극은 용광로 제강에서 핵심적인 역할을 합니다. 흑연 전극은 높은 전도성과 고온 저항성을 가지고 있습니다. 전기로에서 강한 전류를 전도하고 고온을 생성하여 고철 및 기타 원료를 녹일 수 있습니다. 그리고 제강 작업을 수행합니다.
철강 산업은 오일 코크스에 대한 수요가 많습니다. 그리고 그 가격 변동은 생산 비용에 일정한 영향을 미칩니다. 동시에 철강 생산 과정에서 석유 코크스의 사용은 환경에 미치는 영향도 고려해야합니다. 연소로 인해 발생하는 먼지 및 황산화물의 배출 제어와 같은.
발전 부문에서
발전 산업에서 석유 코크스는 발전 산업에서 연료로 사용할 수 있습니다. 그리고 발열량이 높아 발전용으로 많은 양의 열에너지를 제공할 수 있습니다. 일반적으로 석유 코크스의 발열량은 약 30-35mj / kg으로 다음과 같은 기존 연료와 경쟁력이 있습니다. 석탄.
그러나 애완용 코크스를 태우면 먼지, 이산화황 및 기타 오염 물질이 발생합니다. 엄격한 환경 배출 기준을 충족하려면 이를 처리할 수 있는 환경 보호 장비를 갖춰야 합니다. 석탄과 같은 연료에 대한 가격 변화도 발전 회사의 연료 선택 결정에 영향을 미칩니다.
기타 산업 애플리케이션
위의 주요 산업 외에도 다른 산업 분야에서도 널리 사용되고 있습니다. 예를 들어, 화학 산업에서는 탄화규소 및 기타 화학 제품을 생산하기 위한 원료로 사용할 수 있습니다.
주조 산업에서는 주조 코어 등을 만드는 데 사용할 수 있습니다.
유리 산업에서는 필요한 열을 공급하기 위해 유리 용광로의 연료로 사용할 수 있습니다.
그리고 연소된 재는 유리의 원료 중 하나로 사용되어 유리 생산 공정에 참여할 수 있습니다.
이러한 응용 분야에서는 높은 탄소 함량과 특정 발열량과 같은 석유 코크스의 특성을 충분히 활용하고 있습니다. 그리고 사양과 품질 요구 사항은 다양한 산업 응용 분야 요구 사항에 따라 다릅니다.
결론
석유 코크스는 다양한 종류와 풍부한 물리적, 화학적 특성을 가진 석유 정제의 중요한 부산물입니다. 많은 산업 분야에서 대체할 수 없는 역할을 합니다. 생산 공정, 유형 특성, 식별 방법, 다른 탄소 소재와의 비교 및 광범위한 응용 분야를 이해함으로써 석유 코크스의 가치와 중요성을 더 잘 이해할 수 있습니다.