Petroleumcoke vs steenkool: wat is het verschil?

In het wereldwijde energie- en industriële systeem zijn zowel steenkool als petroleumcoke belangrijke grondstoffen op basis van koolstof. Steenkool heeft een lange geschiedenis en is een belangrijke grondstof voor de energievoorziening. Petroleumcoke is een bijproduct in het aardolieraffinageproces en de toepassing ervan is geleidelijk toegenomen met de ontwikkeling in de afgelopen jaren. De twee hebben overeenkomsten en verschillen in veel aspecten, en het analyseren van hun verschillen is van groot belang.

Basiskenmerken

Definitie en vorming

Petroleumcoke is het product dat wordt verkregen door het thermisch kraken van zware olie na de destillatie van ruwe olie om lichte en zware olie van elkaar te scheiden. Nadat de reactie is voltooid, vormt petroleumcoke uiteindelijk zwarte blokken of korrels, die gepaard gaan met het ontstaan van bijproducten zoals gas en lichte olie. Op basis van de verschillende eigenschappen van de ruwe olie en verwerkingstechnieken kan petroleumcoke worden ingedeeld in soorten. De kwaliteit hangt nauw samen met het zwavelgehalte en het gehalte aan zware metalen in de aardoliegrondstoffen.

Steenkool is een vast brandbaar mineraal dat wordt gevormd door complexe biochemische en fysisch-chemische veranderingen in oeroude planten. Onder invloed van factoren zoals de sedimentaire omgeving, druk en temperatuur verandert steenkool geleidelijk in verschillende soorten steenkool, zoals bruinkool, bitumineuze steenkool en antraciet.

Fysische eigenschappen

Uiterlijk en morfologie

Petroleumcoke ziet eruit als een zwarte of donkergrijze honingraatachtige vaste stof met metaalglans, meestal in blok- of korrelvorm. Steenkool heeft verschillende kleuren, van bruin bruinkool tot zwart antraciet. De vormen omvatten blokken en poeder, en bitumineuze steenkool heeft vaak duidelijke strookachtige texturen.

Dichtheid en hardheid

De dichtheid van petroleumcoke is over het algemeen 1,3-1,9 g/cm³, met een relatief hoge hardheid en een harde textuur. Door de verschillende soorten varieert de dichtheid van steenkool sterk. De dichtheid van bruinkool is bijvoorbeeld ongeveer 0,9-1,2g/cm³, terwijl die van antraciet 1,4-1,9g/cm³ kan bereiken. En de algehele hardheid is lager dan die van petroleumcoke, vooral bruinkool die relatief zacht van textuur is.

Chemische eigenschappen

Elementaire samenstelling

Petroleumcoke bestaat voornamelijk uit koolstof, met een gehalte van 80% tot 97%, dat ook kleine hoeveelheden waterstof, zwavel, stikstof, zuurstof en andere elementen bevat. Het zwavelgehalte van hoogzwavelige petroleumcoke kan zelfs oplopen tot meer dan 5%. Hoewel de elementaire samenstelling van steenkool ook voornamelijk uit koolstof bestaat, zijn er aanzienlijke verschillen tussen de verschillende soorten steenkool. Bruinkool heeft een koolstofgehalte van ongeveer 60% tot 77%, terwijl antraciet een koolstofgehalte heeft van meer dan 90%, dat ook een bepaalde hoeveelheid mineralen bevat.

Calorische waarde en asgehalte

De calorische waarde van petroleumcoke is relatief hoog en varieert meestal van 28 tot 35 MJ/kg. En het heeft een relatief laag asgehalte, meestal minder dan 1%. De calorische waarde van steenkool schommelt sterk, bijvoorbeeld de calorische waarde van bruinkool is ongeveer 10-20 MJ/kg, en die van antraciet kan oplopen tot 25-35 MJ/kg. En het asgehalte is relatief hoog, over het algemeen variërend van 10% tot 30%, en voor sommige minderwaardige kolen is het zelfs hoger.

Toepassingsvelden

Cola voor huisdieren

Energieveld

Industriële verwarming

Voor industriële verwarming kun je petroleumcoke gebruiken als brandstof voor industriële boilers. Het kan thermische energie leveren voor industrieën zoals staal en cement.

Brandstof voor energieopwekking

In sommige regio's wordt het gemengd en verbrand met steenkool voor energieopwekking om de efficiëntie van de energieopwekking te verbeteren.

Metallurgische industrie

Elektrodeproductie

Bij de productie van elektroden is hoogwaardige petroleumcoke een belangrijke grondstof voor de productie van grafietelektroden met hoog vermogen en ultrahoog vermogen. Met zijn uitstekende elektrische geleidbaarheid en weerstand tegen hoge temperaturen kan het voldoen aan de vereisten voor het gebruik van elektroden.

Koolstof Additief

Je kunt het gebruiken in de staalproductie en gietprocessen om het koolstofgehalte van staal en gietijzer effectief te verhogen.

Chemische industrie

Productie van grondstoffen

Als grondstof voor de productie wordt het gebruikt voor de productie van chemische producten zoals calciumcarbide en siliciumcarbide.

Voorbereiding koolstofmateriaal

Bij de voorbereiding van koolstofmaterialenU kunt het verder verwerken tot geavanceerde koolstofmaterialen zoals hoogwaardige koolstofvezels en koolstofnanobuizen.

Andere toepassingen

Productie van actieve kool

De goed ontwikkelde poriënstructuur geeft actieve kool met uitstekende adsorptieprestaties, zodat je het kunt gebruiken om actieve kool te maken.

Brandstofadditieven

Het gebruik als brandstofadditief kan de verbrandingsprestaties van de brandstof verbeteren.

Kolen

Energieveld

Thermische energieopwekking

Steenkool speelt een belangrijke rol bij de opwekking van thermische energie en de meeste elektriciteit ter wereld wordt opgewekt door kolengestookte eenheden.

Centrale verwarming

Het is een belangrijke warmtebron voor winterverwarming in noordelijke regio's, die vooral veel wordt toegepast in kleine en middelgrote steden en plattelandsgebieden.

Metallurgische industrie

Productie van cokes

Als belangrijkste toepassing van steenkool in de metallurgische industrie wordt cokeskool via droge destillatie bij hoge temperatuur verwerkt tot cokes en gebruikt in de hoogovenijzersmelterij.

Injectie voor hoge temperaturen

In dit proces kunnen de productiekosten worden verlaagd door fijngemalen steenkoolpoeder in de hoogoven te injecteren om een deel van de cokes te vervangen.

Chemische industrie

Steenkool Chemicaliën

De chemische industrie van steenkool, waaronder de omzetting van steenkool in methanol en inolefinen, is een belangrijke manier om steenkool schoon en efficiënt te gebruiken.

Koolteerverwerking

De verwerking van koolteer kan een verscheidenheid aan chemische grondstoffen opleveren, zoals benzeen, tolueen, fenolen, enz.

Andere toepassingen

Productie bouwmaterialen

Je kunt steenkool gebruiken om cement, kalk, enz. te verbranden. De as en slakken kunnen worden gebruikt als grondstoffen of vulmateriaal om de prestaties en output van bouwmaterialen te helpen verbeteren.

Nieuwe koolstofmaterialen

Door technologische innovatie kan het ook worden gebruikt om nieuwe soorten koolstofmaterialen te maken, zoals grafeen.

Milieu-impact

Koolstofuitstoot

De verbranding van petroleumcoke en steenkool produceren beide een grote hoeveelheid kooldioxide, belangrijke bronnen van koolstofemissies die de opwarming van de aarde veroorzaken. Maar door het hoge koolstofgehalte van petroleumcoke is de hoeveelheid kooldioxide die wordt geproduceerd per massaeenheid verbranding nog groter.

Verontreinigende stoffen

Bij de verbranding van petroleumcoke komen verontreinigende stoffen vrij zoals zwaveldioxide, stikstofoxiden en zwevende deeltjes. Bij de verbranding van steenkool komen niet alleen de bovengenoemde verontreinigende stoffen vrij, maar ook een grote hoeveelheid verontreinigende zware metalen. Dit veroorzaakt dus vervuiling van de atmosfeer, de bodem en het water.

Markt- en economische analyse

Vraag en aanbod op de markt

Vraag en aanbod op de steenkoolmarkt worden beïnvloed door factoren zoals de wereldwijde economische situatie en het energiebeleid. Hoewel het groeitempo van de vraag naar steenkool is vertraagd, is er nog steeds een aanzienlijke vraag in ontwikkelingslanden. Vraag en aanbod op de markt voor petroleumcoke hangen nauw samen met de omvang van de olieraffinage. Door de uitbreiding van de petrochemische industrie is de productie van petroleumcoke voortdurend gestegen. En de concurrentie op de markt is ook steeds heviger geworden.

Prijsschommelingen

De prijs van steenkool wordt beïnvloed door factoren zoals herkomst, kwaliteit, transportkosten en beleidsregels, en schommelt sterk. De prijs van petroleumcoke hangt nauw samen met de prijs van aardolie en de relatie tussen vraag en aanbod. Als de prijs van aardolie daalt, daalt de prijs van petroleumcoke vaak navenant.

Conclusie

Petroleumcoke en steenkool hebben overeenkomsten en verschillen in vele aspecten en zijn beide belangrijke grondstoffen voor energie en industrie. Tegen de achtergrond van "dual carbon" is het noodzakelijk om respectievelijk transformatie en upgrading te bevorderen. En door innovatie de ontwikkeling van energie en industrie beter te ondersteunen.