Кокс проти вугілля: в чому різниця?

У світовій енергетичній та промисловій системі як вугілля, так і нафтовий кокс є важливою вуглецевою сировиною. Вугілля має довгу історію і є важливою сировиною для енергопостачання. Нафтовий кокс є побічним продуктом у процесі переробки нафти, і його застосування поступово розширюється з розвитком в останні роки. Обидва ці продукти мають схожість і відмінності в багатьох аспектах, і аналіз їх відмінностей має велике значення.

Основні характеристики

Визначення та формування

Нафтовий кокс - це продукт, отриманий шляхом термічного крекінгу важкої нафти після перегонки сирої нафти для розділення легкої та важкої нафти. Після завершення реакції нафтовий кокс зрештою утворює чорні блоки або гранули, що супроводжується утворенням побічних продуктів, таких як газ і легка нафта. Відповідно до різних властивостей нафтової сировини та методів переробки, нафтовий кокс можна класифікувати на типи. А його якість тісно пов'язана з вмістом сірки та важких металів у нафтовій сировині.

Вугілля - це тверда горюча корисна копалина, що утворилася в результаті складних біохімічних і фізико-хімічних змін у давніх рослинах. Під впливом таких факторів, як осадове середовище, тиск і температура, воно поступово перетворюється на різні види вугілля, такі як буре вугілля, бітумінозне вугілля та антрацит.

Фізичні властивості

Зовнішній вигляд і морфологія

За зовнішнім виглядом нафтовий кокс - це чорна або темно-сіра сотоподібна тверда речовина з металевим блиском, яка зазвичай буває у вигляді блоків або гранул. Вугілля має різноманітні кольори - від бурого бурого вугілля до чорного антрациту. Воно буває у вигляді блоків і порошку, а бітумінозне вугілля часто має чітко виражену смугасту текстуру.

Щільність і твердість

Щільність нафтового коксу зазвичай становить 1,3-1,9 г/см³, він має відносно високу твердість і тверду текстуру. Щільність вугілля сильно варіюється в залежності від типу вугілля. Наприклад, щільність бурого вугілля становить приблизно 0,9-1,2 г/см³, тоді як щільність антрациту може досягати 1,4-1,9 г/см³. А його загальна твердість нижча, ніж у нафтового коксу, особливо у бурого вугілля, яке має відносно м'яку текстуру.

Хімічні властивості

Елементний склад

Нафтовий кокс в основному складається з вуглецю, з вмістом від 80% до 97%, який також містить невеликі кількості водню, сірки, азоту, кисню та інших елементів. Вміст сірки у високосірчистому нафтовому коксі може досягати навіть понад 5%. Хоча елементний склад вугілля також в основному складається з вуглецю, існують значні відмінності між різними типами вугілля. Буре вугілля має вміст вуглецю приблизно від 60% до 77%, тоді як антрацит має вміст вуглецю понад 90%, який також містить певну кількість мінералів.

Теплотворна здатність і зольність

Теплотворна здатність нафтового коксу є відносно високою і коливається в межах від 28 до 35 МДж/кг. І він має відносно низький вміст золи, зазвичай менше 1%. Теплотворна здатність вугілля сильно коливається, наприклад, теплотворна здатність бурого вугілля становить приблизно 10-20 МДж/кг, а антрациту може досягати 25-35 МДж/кг. Зольність вугілля відносно висока, як правило, в межах від 10% до 30%, а для деяких сортів вугілля ще вища.

Сфери застосування

Кока-кола для домашніх тварин

Енергетичне поле

Промислове опалення

З точки зору промислового опалення, ви можете використовувати нафтовий кокс як паливо для промислових котлів. Він може забезпечити тепловою енергією такі галузі промисловості, як сталеливарна та цементна.

Паливо для виробництва електроенергії

У деяких регіонах його змішують і спалюють разом з вугіллям для підвищення ефективності виробництва електроенергії.

Металургійна промисловість

Виробництво електродів

У виробництві електродів високоякісний нафтовий кокс є ключовою сировиною для виготовлення потужних і надпотужних графітових електродів. Завдяки чудовій електропровідності та стійкості до високих температур, він може задовольнити вимоги до використання електродів.

Вуглецева добавка

Ви можете використовувати його в процесах виробництва сталі та лиття для ефективного підвищення вмісту вуглецю в сталі та чавуні.

Хімічна промисловість

Виробництво сировини

Як сировина для виробництва, він використовується для отримання хімічних продуктів, таких як карбід кальцію та карбід кремнію.

Підготовка вуглецевого матеріалу

Під час підготовки вуглецеві матеріалиВи можете додатково переробляти його для виробництва передових вуглецевих матеріалів, таких як високоефективні вуглецеві волокна та вуглецеві нанотрубки.

Інші програми

Виробництво активованого вугілля

Його добре розвинена пориста структура наділяє активоване вугілля з відмінними адсорбційними характеристиками, тому його можна використовувати для виробництва активованого вугілля.

Паливні присадки

Використання його як паливної добавки може покращити ефективність згоряння палива.

Вугілля

Енергетичне поле

Виробництво теплової енергії

Вугілля відіграє важливу роль у виробництві теплової енергії, і більша частина електроенергії у світі виробляється на вугільних електростанціях.

Центральне опалення

Він є важливим джерелом тепла для зимового опалення в північних регіонах, що особливо широко застосовується в малих і середніх містах та сільській місцевості.

Металургійна промисловість

Виробництво коксу

Коксівне вугілля - основне застосування вугілля в металургійній промисловості - переробляється на кокс шляхом високотемпературної сухої перегонки і використовується у доменному виробництві чавуну.

Високотемпературне впорскування

У цьому процесі шляхом впорскування дрібнодисперсного вугільного порошку в доменну піч для заміни частини коксу можна знизити собівартість виробництва.

Хімічна промисловість

Вугільна хімія

Вугільна хімічна промисловість, включаючи переробку вугілля на метанол, вугілля на олефіни тощо, є важливим способом чистого та ефективного використання вугілля.

Переробка кам'яновугільної смоли

Переробка кам'яновугільної смоли може виробляти різноманітну хімічну сировину, таку як бензол, толуол, феноли тощо.

Інші програми

Виробництво будівельних матеріалів

Ви можете використовувати вугілля для випалювання цементу, вапна тощо. Його зола і шлак можуть бути використані як сировина або наповнювачі, щоб допомогти поліпшити характеристики і вихід будівельних матеріалів.

Нові вуглецеві матеріали

Завдяки технологічним інноваціям він також може бути використаний для підготовки нових типів вуглецевих матеріалів, таких як графен.

Вплив на навколишнє середовище

Викиди вуглецю

Спалювання нафтовий кокс і вугілля виробляють велику кількість вуглекислого газу, який є важливим джерелом викидів вуглецю, що спричиняють глобальне потепління. Але через високий вміст вуглецю в нафтовому коксі кількість вуглекислого газу, що утворюється на одиницю маси згоряння, є ще вищою.

Забруднюючі речовини

При спалюванні нафтового коксу утворюються такі забруднюючі речовини, як діоксид сірки, оксиди азоту та тверді частинки. На додаток до вищезазначених забруднювачів, спалювання вугілля також вивільняє велику кількість забруднювачів важких металів. Це призводить до забруднення атмосфери, ґрунту та води.

Ринковий та економічний аналіз

Попит і пропозиція на ринку

На попит і пропозицію на ринку вугілля впливають такі фактори, як світова економічна ситуація та енергетична політика. Хоча темпи зростання попиту на вугілля сповільнилися, в країнах, що розвиваються, все ще спостерігається значний попит. Попит і пропозиція на ринку нафтового коксу тісно пов'язані з масштабами нафтопереробки. Через розширення нафтохімічної промисловості випуск нафтового коксу постійно зростає. І ринкова конкуренція на ньому також стає все більш запеклою.

Коливання цін

На ціну вугілля впливають такі фактори, як походження, якість, транспортні витрати та державне регулювання, і вона зазнає значних коливань. Тоді як ціна нафтового коксу тісно пов'язана з ціною на нафту і співвідношенням між попитом і пропозицією. Якщо ціна на нафту падає, ціна на нафтовий кокс часто знижується відповідно.

Висновок

Нафтовий кокс і вугілля мають схожість і відмінності у багатьох аспектах, і обидва є важливою сировиною для енергетики та промисловості. На тлі "подвійного вуглецю" необхідно сприяти трансформації та модернізації відповідно. А також надавати кращу підтримку розвитку енергетики та промисловості за допомогою інновацій.