Для чего используется нефтяной кокс?

Нефтяной кокс - это побочный продукт переработки нефти, который имеет черный цвет и пористую структуру. Благодаря высокому содержанию углерода, отличной термостойкости и хорошей электропроводности он широко используется. Например, для промышленного отопления и производства цемента, электролитического алюминия и выплавки стали, литиевых батарей и специального графита. И это важное сырье, которое поддерживает развитие многих отраслей промышленности.

Основной обзор нефтяного кокса

Нефтяной кокс является побочным продуктом нефтепереработки, который производится путем крекинга и коксования остаточного масла пониженного давления при температуре 500-550℃. По внешнему виду он имеет вид черных или темно-серых сотовых структур, с содержанием углерода 90% - 97%, водорода 1,5% - 8%. И содержит небольшое количество примесей, таких как железо и кремний. Методы классификации разнообразны, и разные типы имеют существенные различия в свойствах и областях применения. По способу коксования его можно разделить на кокс замедленного коксования, кокс периодического коксования и т.д.; по способу термообработки - на сырой кокс и прокаленный кокс; по содержанию серы - на высокосернистый, среднесернистый и низкосернистый кокс; по структуре - на губчатый, сотовый и игольчатый кокс.

Области применения нефтяного кокса

Топливный сектор

Промышленное отопление

Нефтяной кокс обладает высокой теплотворной способностью, а его низшая теплотворная способность в 1,5-2 раза выше, чем у угля. Поэтому он стал важным видом топлива для промышленного отопления и может удовлетворить производственные требования отраслей, где требуется высокая температура. В керамическом производстве высокотемпературное сжигание позволяет быстро довести глину до температуры обжига. Кроме того, он имеет низкое содержание золы и образует меньше отходов сгорания. Это позволяет снизить загрязнение окружающей среды и затраты на обслуживание оборудования.

Производство цемента

Нефтяной кокс играет важнейшую роль в производстве цемента, который способен удовлетворить требования к высокотемпературному прокаливанию сырья. Затем он обеспечивает получение высококачественного клинкера. Его характеристики сгорания позволяют цементной печи гореть стабильно и обеспечивают непрерывный источник тепла. Разумное использование не только снижает производственные затраты, но и улучшает характеристики цемента, повышает его прочность и долговечность.

Производство электроэнергии

При производстве электроэнергии некоторые электростанции смешивают его с углем для сжигания, поскольку это может повысить эффективность за счет использования его высокой теплотворной способности. В отличие от угольной генерации, он иногда позволяет снизить выбросы диоксида серы и удобен для хранения и транспортировки. Для регионов, где нет угля, но есть мощности по переработке нефти, это вполне приемлемый способ энергоснабжения.

Металлургическая промышленность

Электролиз алюминия

В электролитическом производстве алюминия нефтяной кокс является основным сырьем для предварительно обожженного анода. Благодаря таким процессам, как прокаливание и формование, предварительно обожженный анод обладает отличной электропроводностью, устойчивостью к высоким температурам и химической стабильностью. Он не только отвечает требованиям электрохимических реакций в электролитической ячейке, но и поставляет электроны для восстановления алюминия. Аноды, изготовленные из высококачественного нефтяного кокса с низким содержанием серы, отличаются низким уровнем потребления. Это позволяет повысить эффективность производства, качество и снизить себестоимость алюминия.

Добавление углерода в сталеплавильное производство

Благодаря высокому содержанию углерода и низкому содержанию примесей, его можно широко использовать в сталелитейном производстве в качестве усилителя углерода. Он может эффективно восполнять содержание углерода в расплавленной стали и точно контролировать состав для улучшения характеристик стали. Нефтяной кокс с низким содержанием серы и золы стал предпочтительным выбором при производстве специальных и легированных сталей. Он обеспечивает чистоту и механические свойства стали, отвечая высоким требованиям промышленности к качеству стали.

Сектор химии и новых материалов

 Анодные материалы для литиевых батарей

Нефтяной кокс является исходным материалом для анод литиевой батареиОн имеет низкую стоимость и богатые ресурсы. После специальной термообработки и модификации поверхности его можно превратить в анодный материал с высокой удельной емкостью и хорошими циклическими характеристиками. Он имеет преимущества в эффективности первого заряда-разряда и низкотемпературных характеристиках. Это способствует развитию технологии литиевых батарей в области новых энергетических транспортных средств и накопителей энергии.

Подготовка активированного угля

Нефтяной кокс имеет богатую структуру пор и высокое содержание углерода, и его можно превратить в высокоэффективный активированный уголь. Этот вид активированного угля имеет большую удельную поверхность, хорошо развитые микропоры и сильную адсорбционную способность. Вы можете широко использовать его для очистки воды, воздуха, обесцвечивания продуктов питания и т.д. для улучшения качества воды.

Специальные изделия из графита

Электроды для электродуговой печи для выплавки стали

Благодаря таким процессам, как кальцинирование и графитизация, графитовые электроды из нефтяного кокса обладают высокой проводимостью, механической прочностью и термостойкостью. Они могут выдерживать высокие температуры и сильные токи электродуговой печи. Сверхмощные электроды из игольчатого кокса электроды являются необходимыми материалами для крупных электродуговых печей, повышая эффективность выплавки стали и снижая энергопотребление.

Графит для ядерных реакторов

Он производится из нефтяного кокса в качестве сырья и проходит специальные процедуры очистки. Он обладает чрезвычайно высокой чистотой, хорошей термической стабильностью и радиационной стойкостью, что обеспечивает безопасную и стабильную работу реакторов. Поэтому, как ключевой материал для ядерных реакций, он может использоваться в структуре активной зоны и замедлителя ядерных реакторов.

Высококачественные уплотнительные материалы

Благодаря самосмазывающимся свойствам, устойчивости к высоким температурам и химической стабильности, он стал идеальным уплотнительным материалом для аэрокосмической промышленности, нефтехимии и т.д. Он может поддерживать герметичность в экстремальных условиях, предотвращать утечку среды и обеспечивать работу оборудования.

Другие развивающиеся приложения

Сырье для производства водорода

Поскольку нефтяной кокс богат углеродными элементами, его можно подвергать гидрогенизации с помощью таких процессов, как газификация. Регулирование условий реакции позволяет увеличить выход и чистоту водорода, снизить затраты и улучшить использование ресурсов.

Сектор охраны окружающей среды

Благодаря пористой структуре и высокой удельной поверхности его можно использовать в качестве адсорбента для очистки промышленных сточных газов. Нефтяной кокс может удалять такие загрязняющие вещества, как диоксид серы, и превращаться в безвредные вещества после обработки. Кроме того, его можно использовать для восстановления почвы, адсорбируя и фиксируя тяжелые металлы для уменьшения загрязнения.

Глубокая обработка углеродных материалов

Являясь важным прекурсором для углеродных материалов, он может быть превращен в высокоэффективные материалы, такие как углеродные нанотрубки. Благодаря таким методам, как химическое или физическое осаждение из паровой фазы и т. д., эти материалы обладают превосходными механическими и электрическими свойствами. Поэтому их можно широко использовать в таких высокотехнологичных областях, как аэрокосмическая промышленность и информационная электроника.

Заключение

Благодаря своим уникальным свойствам нефтяной кокс играет важнейшую роль во многих областях, таких как топливо, металлургия и новая энергетика. С развитием технологий области его применения постоянно расширяются, а его значение становится все более важным. Для того чтобы поддержать устойчивое развитие различных отраслей промышленности, необходимо повысить эффективность использования и защитить окружающую среду с помощью инноваций.