石油焦_材料科学_工程科技_专业资料

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1、石油焦定义J石油焦(PETroleumcoke)是原油经蒸帼将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦炭为形状不规则，大小不一的黑色块状(或颗粒)，有金属光泽，焦炭的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80航％以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。石油焦具冇英特冇的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物朵质(硫、金属化合物、水、灰等)这些指标决定焦炭的化学性质。性状「石油焦的形态随制程、操作条件及进料性质的不同而有所差异。从石油焦工场所生产的石油焦均称为生焦(greencokes),含一些未碳化的碳姪化合物的挥发份，牛焦就

2、可当做燃料级的石油焦，如果耍做炼铝的阳极或炼钢用的电极，则需再经高温锻烧，使其完成碳化，降低挥发份至最少程度。大部份石油焦工场所生产的焦外观为黑褐色多孔固体不规则块状,此种焦又称为海绵焦(spongecokc)0第二种品质较佳的石油焦叫做针状焦(needlecoke)与海绵焦比，由于其具较低的电阻及热膨胀系数,因此更适合做电极。有时另一种坚硬石油焦亦会产生，称之为球状焦(shotcoke)。这种焦形如弹丸,表面积少，不易焦化，故用途不多。石油焦是以原油经蒸镉后的重油或其它重油为原料，以高流速通过5oo°c±rc加热炉的炉管,使裂解和缩合反应在焦炭塔内进行，再经生焦到一定时间冷焦、除焦生

3、产出石油焦。用途：主要用于制取炭素制品，如石墨电极、阳极弧，提供炼钢、有色金属、炼铝之用；制取炭化硅制品，如各种砂轮、砂皮、砂纸等；制取商品电石供制作合成纤维、乙烘等产品；也可做为燃料。一、石油焦的性质石油焦是黑色或暗灰色坚硬固体石油产品，带有金属光泽，呈多孔性，是曲微小石墨结晶形成粒状、柱状或针状构成的炭体物。石油焦组分是碳氢化合物，含碳90-97%,含氢1.5-8%，还含有氮、氯、硫及重金属化合物。右油焦是延迟焦化装置的原料油在高温下裂解生产轻质油品时的副产物。右油焦的产量约为原料油的25-30%。其低位发热量约为煤的1・5-2倍，灰分含量不大T*0.5%,挥发分约为11%左右，品

4、质接近丁无烟煤。二、石油焦的质量标准延迟石油焦是指延迟焦化装置牛产的牛焦，也称普通焦，目前还没有相应的国家标准。现国内牛产企业主要依据原中国石化总公司制定的行业标准SII0527-92生产（详见附表）。该标准主要根据石油焦硫含量分类，其中一级品、1号焦适用于炼钢工业中制作普通功率石墨电极，也适用于炼铝业作铝用碳素；2号焦用作炼铝工业屮电解槽（炉）所用的电极糊和生产电极，3号焦用作生产碳化硅（研磨材料）及碳化钙（电石），以及其它碳素制品，亦用于制造炼铝电解椚的阳极底块及用于高炉碳素衬砖或炉底构筑。三、石油焦的主要用途石油焦的主要用途是屯解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳索行业生产壇炭剂、石墨

5、电极、冶炼工业硅以及燃料等。根据石油焦结构和外观，石油焦产品可分为针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦4利一（1）针状焦，具冇明显的针状结构和纤维纹理，主要用作炼钢屮的高功率和超高功率石墨电极。由于针状焦在硫含量、灰分、挥发分和真密度等方面有严格质量指标要求，所以对针状焦的生产工艺和原料都冇特姝的要求。（2）海绵焦，化学反应性高，杂质含量低，主要用于炼铝工业及炭素行业。（3）弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形，直径0.6-30imn,—般是由高硫、高沥青质渣油生产，只能用作发电、水泥等工业燃料。（4）粉焦：经流态化焦化工艺生产，其颗粒细（直径0.1-0.4mm）,挥发分高，热胀系数高，不能直接用于屯

6、极制备和炭索行业。根据硫含量的不同，可分为高硫焦（硫含量3%以上）和低硫焦（硫含量3%以下）。低硫焦可作为供铝厂使用的阳极糊和预焙阳极以及供钢铁厂使用的石墨电极。其中高品质的低硫焦（硫含量小于0.5%）可用于生产石墨电极和增炭剂。一般品质的低硫焦（硫含量小于1.5%）常用丁•生产预焙阳极。而低品质石油焦主要用于冶炼工业硅和生产阳极糊。高硫焦则一般用作水泥厂和发电厂的燃料。锻后石油焦：在炼钢用的石墨电极或制铝、制镁用的阳极糊（融熔电极）时，为使石油焦（生焦）适应要求，必须对生焦进行锻烧。锻烧温度一般在1300°C左右，目的是将右油焦挥发分尽量除掉。这样可减少右油焦再制品的氢含量，使使油焦

7、的石墨化程度提高，从而提高石墨电极的高温强度和耐热性能，并改善了石墨屯极的电导率。锻烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业及电石等，其屮应用最广泛的是石墨电极。生焦不经锻烧可直接用于碳化钙作电石主料，生产碳化硅和碳化硼作研磨材料。也可直接作为冶金工业鼓风炉用焦炭或高炉墙衬炭砖，也可作铸造工艺用致密焦等。石油焦质量和市场分析石油焦质量及要求3.1石油焦质量现状为考察石油焦质量现状，分别从国内生产企业采集了15个焦炭样品