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石油焦用途
石油焦用途

熱門關鍵詞:針狀焦  油漿  石墨電極  等靜壓石墨 

石油焦的分類和用途

DATE:2018-06-21

  石油焦(PETroleum coke)是原油經蒸餾將輕重質油分離后,重質油再經熱裂的過程,轉化而成的產品,從外觀上看,焦炭為形狀不規則,大小不一的黑色塊狀(或顆粒),有金屬光澤,焦炭的顆粒具多孔隙結構,主要的元素組成為碳,占有80wt%(WT是Weight的英文縮寫就是重量百分含量的意思。5WT%相當于50000PPM((PPM是以百萬計含量。)))以上,其余的為氫、氧、氮、硫和金屬元素。石油焦具有其特有的物理、化學性質及機械性質,本身是發熱部份的不揮發性碳,揮發物和礦物雜質(硫、金屬化合物、水、灰等)這些指標決定焦炭的化學性質。

  渣油經延遲焦化加工制得的一種焦炭。本質是一種部分石墨化的炭素形態。色黑多孔,呈堆積顆粒狀,不能熔融。元素組成主要為碳,間或含有少量的氫、氮、硫、氧和某些金屬元素,有時還帶有水分。廣泛用于冶金、化工等工業作為電極或生產化工產品的原料。

  分類石油焦通常有下列三種分類方法。

  ①按加工方法的不同,可分為生焦和熟焦。前者由延遲焦化裝置的焦炭塔得到,又稱原焦,含較多的揮發分,強度差;后者是生焦經煅燒(1300℃)處理得到,又稱煅燒焦。②按硫含量的高低,可分為高硫焦(硫的質量含量高于4%)、中硫焦(硫含量2%~4%)和低硫焦(硫含量低于2%)。焦炭的硫含量主要取決于原料油的含硫量。硫含量增高,焦炭質量降低,其用途亦隨之而改變。③按其顯微結構形態的不同,可分為海綿焦和針狀焦。前者多孔如海綿狀,又稱普通焦。后者致密如纖維狀(見圖),又稱優質焦;在性質上與海綿焦有顯著的差別,具有高密度、高純度、高強度、低硫量、低燒蝕量、低熱膨脹系數及良好的抗熱震性能等特點;在導熱、導電、導磁和光學上都有明顯的各向異性;孔大而少,略呈橢圓形,破裂面有清晰的紋理結構,觸摸有潤滑感。針狀焦主要是以芳烴含量高、非烴雜質含量較少的渣油制得。

  質量指標石油焦的質量很大程度上取決于原料的性質及其加工條件。主要的質量指標有:

  ①純度指石油焦中硫及灰分等的含量。高硫焦炭會導致制品在石墨化時發生氣脹,造成炭素制品裂縫。高灰分會阻礙結構的結晶,影響炭素制品的使用性能。

  ②結晶度指焦炭的結構和中間相小球體的大小。小的小球體形成的焦炭,結構多孔如海綿狀,大的小球體形成的焦炭,結構致密如纖維狀或針狀,其質量較海綿焦優異。在質量指標中,真密度粗略地代表了這種性能,真密度高表示結晶度好。

  ③抗熱震性指焦炭制品在承受突然升至高溫或從高溫急劇冷卻的熱沖擊時的抗破裂性能。針狀焦的制品有好的抗熱震性,因而有較高的使用價值。熱膨脹系數代表這種性能。熱膨脹系數愈低,則抗熱震性愈好。

  ④顆粒度反應焦炭中所含粉末焦和塊狀顆粒焦(可用焦)的相對含量。粉末焦大多數是在除焦和貯運過程中受擠壓摩擦等機械作用破碎而成,所以其量大小也是一種機械強度的表現。生焦經煅燒成熟焦后可以防止破碎。顆粒焦多、粉末焦少的焦炭,使用價值較高。

  用途石油焦可視其質量而用于制石墨、冶煉和化工等工業。低硫、優質的熟焦例如針狀焦,主要用于制造超高功率石墨電極和某些特種炭素制品;在煉鋼工業中針狀焦是發展電爐煉鋼新技術的重要材料。中硫、普通的熟焦,大量用于煉鋁。高硫、普通的生焦,則用于化工生產,如制造電石、碳化硅等,也有作為金屬鑄造等用的燃料。中國生產的石油焦,大部分屬于低硫焦,主要用于煉鋁和制造石墨。

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