Petroleum Coke: Bilmeniz Gerekenler

Petroleum coke nedir?

Petrol kok kömürü, petrol rafinasyonunun bir yan ürünü olan siyah veya koyu gri katı bir karbon malzemedir. Petrol kokunun ana bileşimi, genellikle karbon içeriği yüksek olan ve birçok endüstriyel alanda önemli bir rol oynayan benzersiz fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip olan karbondur.

Petrokok nasıl üretilir?

Üretim Sürecine Genel Bakış

Petrol kokunun üretim süreci nispeten karmaşıktır ve genellikle rafinerilerde gerçekleştirilir. İlk olarak, ham petrol bir dizi damıtma, kraking ve diğer işleme süreçlerinden geçirilerek artık yağ gibi ağır petrol bileşenleri elde edilir. Bu ağır yağlar daha sonra yüksek sıcaklıklarda (genellikle 480 ile 550 arasında) ve yüksek basınçlarda (genellikle birkaç megabit) gecikmeli koklaşma reaksiyonlarına tabi tutulur.

Bu süreçte, ağır petrol molekülleri kok, petrol ve gaz oluşturmak için piroliz ve yoğunlaşma reaksiyonlarına girer. Petrol ve gaz daha sonra ayrıştırılıp işlenirken, kok soğutma, kesme ve diğer işlemlerden geçirilerek petrol kok ürünleri elde edilir.

Kullanılan Hammaddeler

Petrokok üretiminde kullanılan ana hammaddeler, petrol rafinasyonu sürecindeki artık yağ veya kok yağıdır. Artık yağ, birçok kez damıtıldıktan sonra ham petrolün ağır malzeme kısmıdır. Bileşimi karmaşıktır. Çok sayıda polimer hidrokarbon ve az miktarda kükürt, nitrojen, metal ve diğer safsızlıklar içerir.

Bu safsızlıkların içeriği petrol kokunun kalitesi üzerinde bir etkiye sahip olacaktır, örneğin artık petrolün yüksek kükürt içeriği de daha yüksek olabilir ve sonraki uygulamalarda çevresel sorunlara neden olabilir.

Farklı petrol koku türleri

Kalsine petrol kok kömürü

Ham petrol kokunun yüksek sıcaklıkta (genellikle 1200-1350 ℃) ısıtılmasıyla elde edilen bir üründür. Kalsinasyon işlemi petrol kokundaki uçucuları uzaklaştırabilir, sabit karbon içeriğini iyileştirebilir, direnci azaltabilir ve kimyasal stabilitesini ve fiziksel özelliklerini iyileştirebilir.

Kalsinasyondan sonra, petrol kok yoğunluğu büyüktür ve gözenek yapısı daha kararlıdır. Spesifikasyonları farklı uygulama gereksinimlerine göre değişir ve fiyat kalite, spesifikasyon ve diğer faktörlere bağlı olarak değişecektir.

Grafit petrol koku

Grafit fosil petrol pirografit fosil petrol kok, yüksek sıcaklıkta grafitleştirme (genellikle 2500-3000 ℃'de) ile işlenmiş bir petrol kokudur. Grafitleştirme sürecinde, petrol kokunun kristal yapısı yeniden düzenlenir ve karbon atomları daha düzenli bir şekilde düzenlenir.

Bunlar, daha yüksek iletkenliğe, termal iletkenliğe, daha iyi kimyasal stabiliteye sahip olmasını ve grafitin özelliklerine daha yakın olmasını sağlar. Grafit fosil petrol kok kömürü demir çelik, metalurji ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Grafitleşme derecesi performansını ve fiyatını etkileyecektir. Ve yüksek kaliteli grafit fosil yağ kokunun fiyatı nispeten yüksektir.

Yeşil gecikmeli petrol koku

Geciktirilmiş koklaştırma sürecinde belirli teknolojik koşullar ve hammaddeler seçilerek üretilen bir tür petrol kokudur. Nispeten düşük sülfür içeriğine ve uçucu madde içeriğine sahiptir. Ve yüksek çevresel gereksinimleri olan alanda belirli bir uygulamaya sahiptir.

Üretim süreci çevre, katran, toz ve diğer kirleticiler üzerindeki etkiye dikkat eder. Dolayısıyla üretim sürecinde kirleticiler nispeten azdır. Sıkı emisyon gereklilikleri olan bazı bölgelerde, yeşil gecikmeli petrol kokuna yönelik pazar talebi giderek artmaktadır. Bu nedenle özellikleri ve fiyatları piyasa arz ve talebine ve kalite standartlarına göre dalgalanacaktır.

Petrol iğnesi kok kömürü

Özel asiküler yapıya sahip, belirgin asiküler dokusu olan bir tür pet koktur. Özel hammaddeler ve işlemlerle üretilir. Düşük sülfür, düşük nitrojen, düşük kül, yüksek iletkenlik, yüksek termal iletkenlik, yüksek saflık avantajlarına sahiptir. Esas olarak ultra yüksek güç üretmek için kullanılır grafit elektrotÇelik ve çelik endüstrisinde vazgeçilmez bir anahtar malzemedir. Üretim süreci karmaşıktır. Hammaddeler ve üretim koşulları katıdır. Bu nedenle fiyat nispeten yüksektir ve spesifikasyon da elektrot üretim gereksinimlerine göre sıkı bir şekilde kontrol edilir.

Petrol kokunun fiziksel ve kimyasal özellikleri

Yoğunluk Özellikleri

Yoğunluk özellikleri Petrol kokunun yoğunluğu üretim süreci, türü ve safsızlıkları ve diğer faktörlerle ilgilidir. Genel olarak, kalsine edilmiş petrol kokunun ve grafit fosil petrol kokunun yoğunluğu nispeten yüksekken, kalsine edilmemiş ham pet kokun yoğunluğu düşüktür.

Yoğunluk, pet kokun hacim ve ağırlık oranını etkiler, bu da depolama, nakliye ve uygulamada dikkate alınması gerekir. Örneğin, alüminyum elektrolitik hücrelerde kullanılan anot malzemeleri, yoğunluğun uygun olmaması durumunda iletkenliklerini ve kararlılıklarını etkileyebilir.

Gözeneklilik Özellikleri

Petrol kokunun gözeneklilik özelliği belirli bir gözenek yapısına sahiptir ve gözeneklilik boyutu adsorpsiyon performansını, reaksiyon aktivitesini ve diğer maddelerle etkileşimini etkileyecektir. Yüksek gözenekliliğe sahip petrokok, bazı kimyasal reaksiyonlarda daha fazla temas alanına sahip olabilir ve bu da reaksiyona yardımcı olur.

Ancak yüksek mukavemet ve düşük geçirgenlik gerektiren bazı uygulamalarda, daha düşük gözeneklilik daha uygundur. Farklı petrol koku türlerinin gözeneklilik özellikleri farklıdır, bu da üretim süreci ve sonraki işlem süreci ile yakından ilgilidir.

Karbon İçeriği ve Diğer Kimyasal Bileşimler (kimyasal formül)

Karbon içeriği ve diğer kimyasal bileşenler (kimyasal formül) petrol koku esas olarak karbondan oluşur. Karbon içeriği, petrol kokunun türüne ve üretim sürecine bağlı olarak genellikle 80% ile 97% arasındadır. Ayrıca, az miktarda hidrojen, oksijen, azot, kükürt ve metal elementler içerir. (vanadyum, nikel vb. gibi).

Kimyasal formül kabaca "Cₓ Hᵧ OₛNₜ" olarak ifade edilebilir. T atom sayısıdır. X, y, s, t'den çok daha yüksektir. Bunlar arasında sülfür içeriği önemli bir indekstir. Yüksek sülfürlü pet kok, yanma veya işleme sürecinde sülfür dioksit ve diğer kirleticiler üretebilir. Bu da çevreye zarar verecektir. Bu nedenle bazı uygulamalarda kükürt içeriği konusunda katı kısıtlamalar vardır.

Farklı petrol koku türlerini tanımlama

Görünüşe Göre

Farklı petrol koku türleri arasında görünüm açısından belirli farklılıklar vardır. Kalsine petrol kokunun nispeten derin bir rengi ve yoğun bir yüzeyi vardır. Grafit fosil petrol kok genellikle metalik bir parlaklık, daha düzgün bir doku sunar. Yeşil gecikmeli petrol kokunun rengi daha açık olabilir ve görünümü nispeten düzenlidir.

Yağ iğnesi kokunun belirgin bir asiküler dokusu vardır. Bu, diğer petrol koku türlerinden farklı olan önemli özelliklerden biridir. Petrol kokunun rengi, parlaklığı ve şekli gibi görünüm özellikleri gözlemlenerek ön değerlendirme yapılabilir. Ancak bu yöntemin doğruluğu sınırlıdır. Ve diğer yöntemlerin kapsamlı bir değerlendirme ile birleştirilmesi gerekir.

Kimyasal Analiz Yoluyla

Kimyasal analiz, petrokok türlerini doğru bir şekilde tanımlamak için önemli yöntemlerden biridir. Petrokoktaki karbon, hidrojen, oksijen, azot, kükürt ve diğer elementlerin içeriği belirlenerek kimyasal bileşim anlaşılabilir ve türü çıkarılabilir.

Örneğin, yüksek karbon içeriği, düşük sülfür içeriği ve daha az kirlilik, yüksek kaliteli grafit fosil petrol kok olabilir; Daha yüksek sülfür içeriği, sıradan gecikmiş petrol kok olabilir. Buna ek olarak, metal elementlerin içeriğinin analizi, bazı özel alanlarda uygulanmasını etkileyebilecek vanadyum ve nikel gibi petrol kokunun kalitesini ve uygulanabilirliğini belirlemek için de yararlıdır.

Fiziksel Test Yöntemlerinin Kullanılması

Fiziksel test yöntemlerinin kullanımı Fiziksel test yöntemleri, petrol odağının fiziksel özellikleri hakkında bilgi sağlayabilir ve türlerinin belirlenmesine yardımcı olabilir. Örneğin, petrol kokunun yoğunluğunun, gözenekliliğinin, direncinin ölçülmesi gibi fiziksel parametreler ölçülür.

Yoğunluk ve porozite ölçümü drenaj yöntemi, gaz adsorpsiyon yöntemi vb. ile yapılabilir. Rezistivite ölçümü için özel rezistivite test cihazları kullanılabilir. Bu fiziksel parametreler, tür ve kalitesiyle yakından ilgilidir. Bilinen pet kokun fiziksel parametre standardı ile karşılaştırılarak sınıflandırılabilir ve değerlendirilebilir.

Petrol Koku ile Diğer Karbon Malzemelerin Karşılaştırılması

Petrol Koku vs Kömür Bazlı Kok

Bunlar önemli karbon malzemeleridir, ancak hammaddelerin kaynağı, doğası ve uygulamasında bazı farklılıklar vardır.

Hammadde kaynağı olarak petrol kok kömürü, petrol rafinasyonu sürecinden gelmektedir. Kömür bazlı kok ise hammadde olarak kömürden üretilir. Doğası gereği, petrol kokunun uçucu içeriği nispeten düşüktür. Sülfür içeriği ise ham petrol kalitesine göre değişebilir.

Yapısı nispeten yoğundur. Kömür kokunun uçucu içeriği yüksektir ve sülfür içeriği genellikle daha yüksektir. Ve yapısı nispeten gevşektir.

Uygulama

Uygulamada, petrol koku alüminyum endüstrisi ve çelik endüstrisinde bazı üst düzey alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. (Elektrikli fırın çelik üretimi için grafit elektrot üretimi gibi). Kömür bazlı kok, nispeten maliyet hassasiyeti ve düşük sülfür içeriği gereksinimleri olan bazı alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Demir eritme yüksek fırınında bazı yakıt ve indirgeyici maddeler gibi.

Bazı Yönleriyle Petrol Koku ve Grafit

Grafitleştirilmiş petrol koku, grafitleştirme işleminden sonra petrol kokunun bazı yönlerinde. Performansı birçok açıdan grafite yakındır. Sıradan grafit olmayan fosil petrol kokuyla karşılaştırıldığında, grafit fosil petrol kokunun kristal yapısı daha düzenlidir. Karbon atomları katmanlı bir yapıda düzenlenmiştir ve katmanlar arası basınç zayıftır. Bu da iyi bir iletkenliğe, termal iletkenliğe ve yağlamaya sahip olmasını sağlar.

Termal iletkenlik açısından, grafit fosil petrol kokunun termal iletkenliği önemli ölçüde iyileştirilmiştir. Isıyı daha etkili bir şekilde aktarabilir. Bu, yüksek verimli ısı dağıtımı gerektiren bazı uygulamalarda avantajlı olmasını sağlar. Elektronik ekipmanlardaki ısı dağıtma parçaları gibi. Bununla birlikte, doğal grafit ile karşılaştırıldığında, kristal yapının bütünlüğü ve kararlılığında hala belirli bir boşluk olabilir. Ancak maliyet ve işlenebilirlik açısından belirli avantajlara sahip olabilir.

Pet Kok Uygulamaları

Alüminyum Sektöründe

Alüminyum endüstrisinde pet kok esas olarak alüminyum elektrolitik anot malzemelerinin üretiminde kullanılır. Anot, elektriğin iletilmesinde ve alüminyum elektroliz sürecinde kimyasal reaksiyonlara katılmada önemli bir rol oynar. Petrol kok kömürünün ana bileşenidir. anot malzeme. Kalitesi, anot performansını ve alüminyum elektrolizinin verimliliğini doğrudan etkiler.

Yüksek kaliteli kalsine petrol kokundan veya grafit fosil petrol kokundan yapılan anot, güç kaybını azaltabilen ve elektrolitik verimliliği artırabilen düşük bir dirence sahiptir. Aynı zamanda, iyi kimyasal kararlılığı, elektrolitik işlemdeki güçlü aşındırıcı ortama direnebilir ve anodun hizmet ömrünü uzatabilir. İçinde alüminyum endüstrisinde, anot kalitesinin istikrarlı olmasını sağlamak için düşük safsızlık içeriği ve tek tip partikül boyutu gibi petrol kokunun özellikleri kesinlikle gereklidir.

 Çelik Endüstrisi için

Çelik endüstrisinde pet kokun birçok uygulaması vardır. Bir yandan, çelik üretimi sürecinde karbon arttırıcı olarak kullanılabilir. Çelik üretimi sürecinde, erimiş çeliğin karbon içeriği, farklı çelik çeşitlerinin üretim gereksinimlerini karşılamak için petrokok eklenerek ayarlanır.

Grafit Elektrot

Öte yandan, grafit fosil petrol kokundan yapılan grafit elektrot, fırın çelik üretiminde önemli bir rol oynamaktadır. Grafit elektrot yüksek iletkenliğe ve yüksek sıcaklık direncine sahiptir. Elektrikli fırında güçlü akım iletebilir, hurda çeliği ve diğer hammaddeleri eritmek için yüksek sıcaklık üretebilirler. Ve çelik üretim işlemini gerçekleştirir.

Çelik endüstrisinin petrol kokuna büyük bir talebi vardır. Ve fiyat dalgalanmasının üretim maliyeti üzerinde belirli bir etkisi olacaktır. Aynı zamanda, çelik üretimi sürecinde, petrol kokunun kullanımının çevre üzerindeki etkisinin de dikkate alınması gerekir. Yanma sonucu oluşan toz ve sülfür oksitlerin emisyon kontrolü gibi.

Enerji Üretim Sektöründe

Enerji üretim endüstrisindeki petrol koku, enerji üretim endüstrisinde yakıt olarak kullanılabilir. Ve kalorifik değeri yüksektir, bu da enerji üretimi için büyük miktarda termal enerji sağlayabilir. Genel olarak, petrol kokunun kalorifik değeri yaklaşık 30-35mj/kg'dır ve bu değer aşağıdaki gibi geleneksel yakıtlarla rekabet edebilir kömür.

Ancak pet kokun yakılması toz, sülfür dioksit ve diğer kirleticileri üretecektir. Bunların katı çevresel emisyon standartlarını karşılamak üzere arıtılması için ilgili çevre koruma ekipmanlarıyla donatılması gerekir. Kömür gibi yakıtlara göre fiyatlardaki değişiklikler de enerji üretim şirketlerinin yakıt seçim kararlarını etkileyecektir.

Diğer Endüstriyel Uygulamalar

Yukarıdaki ana endüstrilere ek olarak, diğer endüstriyel alanlarda da yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, kimya endüstrisinde, silisyum karbür ve diğer kimyasal ürünlerin üretiminde hammadde olarak kullanılabilir.

Döküm endüstrisinde, döküm maçası vb. yapmak için kullanılabilir.

Cam endüstrisinde, gerekli ısıyı sağlamak için cam fırınlarında yakıt olarak kullanılabilir.

Ve yanan külü, cam üretim sürecine katılmak için camın hammaddelerinden biri olarak kullanılabilir.

Bu uygulamalarda, petrol kokunun yüksek karbon içeriği ve belirli kalorifik değeri gibi özelliklerinden tam olarak yararlanılmıştır. Özellikleri ve kalite gereksinimleri ise farklı endüstriyel uygulama gereksinimlerine göre değişmektedir.

Sonuç

Petrol kok kömürü, birçok çeşidi ve zengin fiziksel ve kimyasal özellikleri olan petrol rafinasyonunun önemli bir yan ürünüdür. Birçok endüstriyel alanda yeri doldurulamaz bir rol oynamaktadır. Üretim sürecini, tür özelliklerini, tanımlama yöntemlerini, diğer karbon malzemelerle karşılaştırmasını ve geniş uygulama alanlarını anlayarak petrokokun değerini ve önemini daha iyi anlayabiliriz.