Petroleumcoke: wat u moet weten

Wat is petroleumcoke?

Petroleumcoke is een zwart of donkergrijs vast koolstofmateriaal dat een bijproduct is van aardolieraffinage. De belangrijkste samenstelling van petroleumcoke is koolstof, dat meestal een hoog koolstofgehalte heeft en unieke fysische en chemische eigenschappen, die een belangrijke rol spelen op veel industriële gebieden.

Hoe wordt petroleumcoke geproduceerd?

Overzicht productieproces

Het productieproces van petroleumcoke is relatief complex en wordt meestal uitgevoerd in raffinaderijen. Eerst wordt ruwe olie verwerkt door een reeks destillatie-, kraak- en andere verwerkingsprocessen om zware oliecomponenten zoals restolie te verkrijgen. Deze zware oliën worden vervolgens onderworpen aan vertraagde cokesreacties bij hoge temperaturen (meestal tussen 480 en 550) en hoge drukken (meestal enkele megabits).

In dit proces ondergaan zware oliemoleculen pyrolyse- en condensatiereacties om coke en olie en gas te vormen. Olie en gas worden verder gescheiden en verwerkt, terwijl coke wordt behandeld door koelen, snijden en andere behandelingen om petroleumcokeproducten te verkrijgen.

Gebruikte grondstoffen

De belangrijkste grondstoffen voor de productie van petroleumcoke zijn restolie of cokesolie in het proces van aardolieraffinage. Residu-olie is het zware materiële deel van ruwe olie na vele destillatietijden. De samenstelling is complex. Het bevat een groot aantal polymere koolwaterstoffen en een kleine hoeveelheid zwavel, stikstof, metaal en andere onzuiverheden.

De inhoud van deze onzuiverheden heeft invloed op de kwaliteit van petroleumcoke, bijvoorbeeld het hoge zwavelgehalte van de restolie kan ook hoger zijn en bij latere toepassingen kunnen milieuproblemen ontstaan.

Verschillende soorten petroleumcoke

Gecalcineerde petroleumcoke

Het is een product dat wordt verkregen door ruwe petroleumcoke bij hoge temperatuur te verhitten (meestal 1200-1350℃). Het calcinatieproces kan de vluchtige stoffen uit petroleumcoke verwijderen, het vaste koolstofgehalte verbeteren, de weerstand verminderen en de chemische stabiliteit en fysische eigenschappen verbeteren.

Na het calcineren is de dichtheid van petroleumcoke groot en de poriënstructuur stabieler. De specificaties variëren afhankelijk van de verschillende toepassingsvereisten en de prijs is afhankelijk van de kwaliteit, specificatie en andere factoren.

Grafiet petroleumcoke

Grafiet fossiele olie pyrographiet fossiele oliecokes is een oliecokes die is behandeld door grafitisering bij hoge temperatuur (meestal bij 2500-3000℃). Tijdens het grafitisatieproces wordt de kristalstructuur van petroleumcoke herschikt en worden de koolstofatomen beter geordend.

Hierdoor heeft het een hogere geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid, betere chemische stabiliteit en benadert het de eigenschappen van grafiet. Grafiet fossiele oliecoke wordt veel gebruikt in ijzer en staal, metallurgie en andere industrieën. De grafitisatiegraad beïnvloedt de prestaties en de prijs. En de prijs van hoogwaardige fossiele grafietoliecoke is relatief hoog.

Groene vertraagde petroleumcoke

t is een soort petroleumcoke die wordt geproduceerd door specifieke technologische omstandigheden en grondstoffen te selecteren in het proces van vertraagde verkooksing. Het heeft een relatief laag zwavelgehalte en gehalte aan vluchtige stoffen. En het heeft bepaalde toepassingen op het gebied van hoge milieueisen.

Het productieproces besteedt aandacht aan de impact op het milieu, teer, stof en andere verontreinigende stoffen. Er zijn dus relatief weinig verontreinigende stoffen in het productieproces. In sommige gebieden met strenge emissie-eisen neemt de marktvraag naar groene vertraagde oliecoke geleidelijk toe. De specificaties en prijzen zullen dus fluctueren afhankelijk van vraag en aanbod op de markt en de kwaliteitsnormen.

Petroleumnaaldcoke

Het is een soort petroleumcoke met een speciale aciculaire structuur, met een duidelijke aciculaire textuur. En het wordt geproduceerd door specifieke grondstoffen en processen. Het heeft de voordelen van lage zwavel, lage stikstof, lage as, hoge geleidbaarheid, hoge thermische geleidbaarheid, hoge zuiverheid. Het wordt hoofdzakelijk gebruikt om ultrahoge macht te produceren grafietelektrodedat een onmisbaar belangrijk materiaal is in de staal- en staalindustrie. Het productieproces is complex. De grondstoffen en productievoorwaarden zijn streng. Dus de prijs is relatief hoog en de specificatie ook strikt gecontroleerd volgens de elektrode productie-eisen.

Fysische en chemische eigenschappen van petroleumcoke

Dichtheidskenmerken

Dichtheidskenmerken de dichtheid van petroleumcoke is gerelateerd aan het productieproces, het type en de onzuiverheden en andere factoren. Over het algemeen is de dichtheid van gecalcineerde petroleumcoke en grafietcoke relatief hoog, terwijl de dichtheid van ruwe petroleumcoke zonder calcineren laag is.

Dichtheid beïnvloedt de volume- en gewichtsverhouding van petroleumcoke, waarmee rekening moet worden gehouden bij de opslag, het transport en de toepassing. Anodematerialen die worden gebruikt in aluminium elektrolytische cellen kunnen bijvoorbeeld hun geleidbaarheid en stabiliteit beïnvloeden als de dichtheid niet goed is.

Poreusheidseigenschappen

De poreusheid van petroleumcoke heeft een bepaalde poriestructuur en de grootte van de poreusheid beïnvloedt de adsorptieprestaties, reactieactiviteit en interactie met andere stoffen. Petroleumcoke met een hoge porositeit kan een groter contactoppervlak hebben in sommige chemische reacties, wat bevorderlijk is voor de reactie.

Maar in sommige toepassingen die een hoge sterkte en een lage permeabiliteit vereisen, is een lagere porositeit geschikter. De porositeitseigenschappen van verschillende soorten petroleumcoke zijn verschillend, wat nauw samenhangt met het productieproces en het daaropvolgende behandelingsproces.

Koolstofgehalte en andere chemische samenstellingen (chemische formule)

Koolstofgehalte en andere chemische bestanddelen (chemische formule) Petroleumcoke bestaat voornamelijk uit koolstof. Het koolstofgehalte ligt meestal tussen 80% en 97%, afhankelijk van het type en productieproces van petroleumcoke. Daarnaast bevat het een kleine hoeveelheid waterstof, zuurstof, stikstof, zwavel en metaalelementen. (zoals vanadium, nikkel, enz.).

De chemische formule kan grofweg worden uitgedrukt als "Cₓ Hᵧ OₛNₜ". T is het aantal atomen. X is veel hoger dan y, s, t. Daaronder is het zwavelgehalte een belangrijke index. Petroleumcoke met een hoog zwavelgehalte kan tijdens het verbrandings- of verwerkingsproces zwaveldioxide en andere vervuilende stoffen produceren. Dit is schadelijk voor het milieu. Daarom zijn er strenge beperkingen voor het zwavelgehalte in sommige toepassingen.

Verschillende soorten petroleumcoke identificeren

Door Verschijning

Er zijn bepaalde verschillen in uiterlijk door de verschillende soorten petroleumcoke. Gecalcineerde petroleumcoke heeft een relatief diepe kleur en dicht oppervlak. Grafiet fossiele oliecoke heeft meestal een metaalachtige glans en een meer uniforme textuur. De kleur van groene vertraagde petroleumcoke kan lichter zijn en het uiterlijk is relatief regelmatig.

Olienaaldcoke heeft een duidelijke aciculaire textuur. Het is een van de belangrijke kenmerken die verschilt van andere soorten petroleumcoke. Door de uiterlijke kenmerken zoals kleur, glans en vorm van petroleumcoke te observeren, kan het voorlopig worden beoordeeld. Maar de nauwkeurigheid van deze methode is beperkt. En andere methoden moeten worden gecombineerd met een uitgebreid oordeel.

Door chemische analyse

Chemische analyse is een van de belangrijke methoden om nauwkeurig petroleumcoketypes te identificeren. Door het gehalte aan koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, zwavel en andere elementen in petroleumcoke te bepalen, kan de chemische samenstelling worden begrepen en het type worden afgeleid.

Een hoog koolstofgehalte, een laag zwavelgehalte en minder onzuiverheden kunnen bijvoorbeeld hoogwaardige grafietcokes van fossiele olie zijn; een hoger zwavelgehalte kan gewone vertraagde oliecokes zijn. Daarnaast is de analyse van de inhoud van metaalelementen ook nuttig om de kwaliteit en toepasbaarheid van petroleumcoke te bepalen, zoals vanadium en nikkel, die de toepassing ervan op sommige speciale gebieden kunnen beïnvloeden.

Fysieke testmethoden gebruiken

Het gebruik van fysische testmethodes Fysische testmethodes kunnen informatie verschaffen over de fysische eigenschappen van petroleumfocus en helpen om hun types te identificeren. Er worden bijvoorbeeld fysische parameters gemeten zoals de dichtheid, porositeit en weerstand van petroleumcoke.

De dichtheid en porositeit kunnen worden gemeten met de drainagemethode, de gasadsorptiemethode, enz. Voor het meten van de weerstand kan gebruik worden gemaakt van speciale weerstandstestinstrumenten. Deze fysieke parameters zijn nauw verbonden met het type en de kwaliteit ervan. Door vergelijking met de fysische parameterstandaard van bekende petcoke kan het worden geclassificeerd en geëvalueerd.

Vergelijking van petroleumcoke met andere koolstofmaterialen

Petroleumcoke vs. cokes op steenkoolbasis

Het zijn belangrijke koolstofmaterialen, maar ze hebben enkele verschillen in de bron, aard en toepassing van grondstoffen.

Wat de bron van grondstoffen betreft, is petroleumcoke afkomstig van het raffinageproces van aardolie. Terwijl coke op basis van steenkool wordt geproduceerd met steenkool als grondstof. Qua aard is het vluchtige gehalte van petroleumcoke relatief laag. En het zwavelgehalte kan verschillen van de kwaliteit van ruwe olie.

De structuur is relatief dicht. Het vluchtige gehalte van steenkoolcokes is hoog en het zwavelgehalte is meestal hoger. En de structuur is relatief los.

Toepassing

Wat de toepassing betreft, wordt petroleumcoke op grote schaal gebruikt in een aantal high-end gebieden in de aluminiumindustrie en staalindustrie. (Zoals de productie van grafietelektroden voor de productie van staal in elektrische ovens). Cokes op basis van steenkool wordt veel gebruikt op sommige gebieden met een relatief lage kostprijs en een laag zwavelgehalte. Zoals sommige brandstoffen en reductiemiddelen in hoogovens voor het smelten van ijzer.

Petroleumcoke vs. grafiet in sommige aspecten

De gegrafitiseerde petroleumcoke in sommige aspecten van de petroleumcoke na grafitisering behandeling. De prestaties liggen in veel opzichten dicht bij die van grafiet. Vergeleken met gewone niet-grafiet fossiele petroleumcoke is de kristalstructuur van grafiet fossiele petroleumcoke ordelijker. Koolstofatomen zijn gerangschikt in een gelaagde structuur en de druk tussen de lagen is zwak. Hierdoor heeft het een goede geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid en smering.

De thermische geleidbaarheid van grafiet fossiele oliecoke is aanzienlijk verbeterd. Het kan warmte effectiever overbrengen. Hierdoor heeft het voordelen in sommige toepassingen die een zeer efficiënte warmteafvoer vereisen. Zoals warmteafvoerende onderdelen in elektronische apparatuur. Vergeleken met natuurlijk grafiet kan er echter nog steeds een zekere kloof zijn in de integriteit en stabiliteit van de kristalstructuur. Maar het kan bepaalde voordelen hebben op het gebied van kosten en bewerkbaarheid.

Toepassingen van petroleumcoke

In de aluminiumindustrie

In de aluminiumindustrie wordt petcoke voornamelijk gebruikt bij de productie van aluminium elektrolytische anodematerialen. De anode speelt een belangrijke rol bij het geleiden van elektriciteit en het deelnemen aan chemische reacties in het proces van aluminiumelektrolyse. Petroleumcoke is de belangrijkste component van anode materiaal. De kwaliteit heeft een directe invloed op de prestaties van de anode en de efficiëntie van aluminiumelektrolyse.

De anode die gemaakt is van hoogwaardige calcinerende petroleumcoke of grafiet fossiele oliecoke heeft een lage weerstand, wat het vermogensverlies kan verminderen en de elektrolytische efficiëntie kan verbeteren. Tegelijkertijd kan de goede chemische stabiliteit de sterk corrosieve omgeving in het elektrolyseproces weerstaan en de levensduur van de anode verlengen. In de aluminium industrie is de specificatie van petroleumcoke strikt vereist, zoals een laag gehalte aan onzuiverheden en een uniforme deeltjesgrootte, zodat de kwaliteit van de anode stabiel is.

 Voor de staalindustrie

In de staalindustrie heeft petroleumcoke veel toepassingen. Enerzijds kan het worden gebruikt als koolstofversterker in het staalproductieproces. In het staalproductieproces wordt het koolstofgehalte van gesmolten staal aangepast door toevoeging van petroleumcoke om te voldoen aan de productievereisten van verschillende staalsoorten.

Grafietelektrode

Aan de andere kant speelt de grafietelektrode gemaakt van grafiet fossiele oliecokes een belangrijke rol in de staalproductie in de oven. Grafietelektroden hebben een hoog geleidingsvermogen en een hoge temperatuurbestendigheid. Ze kunnen sterke stroom geleiden in de elektrische oven, hoge temperaturen produceren om schrootstaal en andere grondstoffen te laten smelten. En staalproductie uitvoeren.

De staalindustrie heeft een grote vraag naar oliecoke. En prijsschommelingen hebben een bepaalde invloed op de productiekosten. Tegelijkertijd, in het proces van staalproductie, het gebruik van petroleumcoke moet ook rekening houden met de gevolgen voor het milieu. Zoals de emissiebeheersing van stof en zwaveloxiden die vrijkomen bij verbranding.

In de energiesector

Petroleumcoke in de energieopwekkingsindustrie kan worden gebruikt als brandstof in de energieopwekkingsindustrie. De calorische waarde is hoog, wat een grote hoeveelheid thermische energie voor energieopwekking kan opleveren. Over het algemeen is de calorische waarde van petroleumcoke ongeveer 30-35 mj/kg, wat concurrerend is met traditionele brandstoffen zoals steenkool.

Bij de verbranding van petroleumcoke komen echter stof, zwaveldioxide en andere verontreinigende stoffen vrij. Deze moeten worden uitgerust met overeenkomstige milieubeschermingsapparatuur voor behandeling om te voldoen aan strenge milieu-emissienormen. Veranderingen in de prijzen van brandstoffen zoals steenkool zullen ook van invloed zijn op de brandstofkeuze van energiebedrijven.

Andere industriële toepassingen

Naast de bovengenoemde grote industrieën, zijn ook op grote schaal gebruikt in andere industriële gebieden. In de chemische industrie kan het bijvoorbeeld worden gebruikt als grondstof voor de productie van siliciumcarbide en andere chemische producten.

In de gietende industrie kan het worden gebruikt om gietende kern, enz. te maken.

In de glasindustrie kan het worden gebruikt als brandstof voor glasovens om de benodigde warmte te leveren.

En de brandende as kan worden gebruikt als een van de grondstoffen van glas om deel te nemen aan het glasproductieproces.

In deze toepassingen zijn de kenmerken van petroleumcoke, zoals een hoog koolstofgehalte en een bepaalde calorische waarde, volledig benut. En de specificaties en kwaliteitseisen variëren afhankelijk van de verschillende industriële toepassingseisen.

Conclusie

Petroleumcoke is een belangrijk bijproduct van aardolieraffinage, dat vele soorten en rijke fysische en chemische eigenschappen heeft. Het speelt een onvervangbare rol op veel industriële gebieden. Door het productieproces, de typekenmerken, de identificatiemethoden, de vergelijking met andere koolstofmaterialen en de uitgebreide toepassingsgebieden te begrijpen, kunnen we de waarde en het belang van petroleumcoke beter begrijpen.