（精選）石油焦知識

1、開放分類：化學(xué)石油焦（PETroleum coke）是原油經(jīng)蒸餾將輕重質(zhì)油分離后，重質(zhì)油再經(jīng)熱裂的過程，轉(zhuǎn)化而成的產(chǎn)品，從外觀上看，焦炭為形狀不規(guī)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(jié)構(gòu)，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(dāng)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(xué)性質(zhì)及機(jī)械性質(zhì)，本身是發(fā)熱部份的不揮發(fā)性碳，揮發(fā)物和礦物雜質(zhì)（硫、金屬化合物、水、灰等）這些指標(biāo)決定焦炭的化學(xué)性質(zhì)。簡介渣油經(jīng)延遲焦化加工制得的一種焦炭。本質(zhì)是一種部分石

2、墨化的炭素形態(tài)。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(yè)作為電極或生產(chǎn)化工產(chǎn)品的原料。性狀石油焦的形態(tài)隨制程、操作條件及進(jìn)料性質(zhì)的不同而有所差異。從石油焦工場所生產(chǎn)的石油焦均稱為生焦（green cokes），含一些未碳化的碳烴化合物的揮發(fā)份，生焦就可當(dāng)做燃料級的石油焦，如果要做煉鋁的陽極或煉鋼用的電極，則需再經(jīng)高溫煅燒，使其完成碳化，降低揮發(fā)份至最少程度。大部份石油焦工場所生產(chǎn)的焦外觀為黑褐色多孔固體不規(guī)則塊狀，此種焦又稱為海綿焦（sponge coke）。第二種品質(zhì)較佳的石油焦叫做針狀焦（nee

3、dle coke）與海綿焦比，由于其具較低的電阻及熱膨脹系數(shù)，因此更適合做電極。有時另一種堅硬石油焦亦會產(chǎn)生，稱之為球狀焦（shot coke）。這種焦形如彈丸，表面積少，不易焦化，故用途不多。加工工藝石油焦是以原油經(jīng)蒸餾后的重油或其它重油為原料,以高流速通過500±1加熱爐的爐管,使裂解和縮合反應(yīng)在焦炭塔內(nèi)進(jìn)行,再經(jīng)生焦到一定時間冷焦、除焦生產(chǎn)出石油焦。分類石油焦通常有下列四種分類方法 按加工方法可分為生焦和熟焦。 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(fā)分,強(qiáng)度差；后者是生焦經(jīng)煅燒（1300）處理得到,又稱煅燒焦。 按硫含量的高低可分為高硫焦（硫的質(zhì)量含量高于4%）

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(zhì)量降低，其用途亦隨之而改變。 按顯微結(jié)構(gòu)形態(tài)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，又稱優(yōu)質(zhì)焦； 在性質(zhì)上與海綿焦有顯著的差別，具有高密度、高純度、高強(qiáng)度、低硫量、低燒蝕量、低熱膨脹系數(shù)及良好的抗熱震性能等特點；在導(dǎo)熱、導(dǎo)電、導(dǎo)磁和光學(xué)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(jié)構(gòu)，觸摸有潤滑感。針狀焦主要是以芳烴含量高、非烴雜質(zhì)含量較少的渣油制得。 按照不同的形態(tài)可分為針狀焦、彈丸焦或球狀焦、海綿焦、粉焦四種。 (1)針狀

5、焦:具有明顯的針狀結(jié)構(gòu)和纖維紋理,主要作用煉鋼中的高功率和超高功率石墨電極。 (2)海綿焦:含硫高,含水率高,表面粗糙,價格高。 (3)彈丸焦或球狀焦:形狀呈圓球形,直徑0.630mm,因表面光滑所以含水率較低.一般是由高硫高瀝青質(zhì)渣油生產(chǎn),只能用于發(fā)電,水泥等工業(yè)燃料。 (4)粉焦:徑流態(tài)化焦化工藝生產(chǎn),其顆粒在(直徑0.10.4mm)揮發(fā)份高熱膨脹系數(shù)高,不能直接用于電極制備和碳素行業(yè)。質(zhì)量指標(biāo)石油焦的質(zhì)量很大程度上取決于原料的性質(zhì)及其加工條件。主要的質(zhì)量指標(biāo)有： 純度指石油焦中硫及灰分等的含量。高硫焦炭會導(dǎo)致制品在石墨化時發(fā)生氣脹，造成炭素制品裂縫。高灰分會阻礙結(jié)構(gòu)的結(jié)晶，影響炭素制品的

6、使用性能。 結(jié)晶度指焦炭的結(jié)構(gòu)和中間相小球體的大小。小的小球體形成的焦炭，結(jié)構(gòu)多孔如海綿狀，大的小球體形成的焦炭，結(jié)構(gòu)致密如纖維狀或針狀，其質(zhì)量較海綿焦優(yōu)異。在質(zhì)量指標(biāo)中，真密度粗略地代表了這種性能，真密度高表示結(jié)晶度好。 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(shù)代表這種性能。熱膨脹系數(shù)愈低，則抗熱震性愈好。 顆粒度反應(yīng)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(shù)是在除焦和貯運過程中受擠壓摩擦等機(jī)械作用破碎而成，所以其量大小也是一種機(jī)械強(qiáng)度的表現(xiàn)。生焦經(jīng)煅燒成熟焦后可以防止破碎。顆

7、粒焦多、粉末焦少的焦炭，使用價值較高。 石油焦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)SH/T0517-1992,中石化與2011年1月1日出臺4A和4B指標(biāo)。 元素 一級品 1A 1B 2A 2B 3A 3B 硫含量不大于 0.5% 0.5% 0.8% 1.0% 1.5% 2.0% 3.0% 揮發(fā)份不大于 12% 12% 14% 14% 17% 18% 20% 灰份不大于 0.3% 0.3% 0.5% 0.5% 0.5% 0.8% 12% 水份 3% 3% 3% 3% 3% 3% 3% 真密度不大于 2.08% 2.13% 2.13% 粉焦量 25% 硅含量 0.08% 釩含量 0.15% 鐵含量 0.08%用途石油焦可視

8、其質(zhì)量而用于制石墨、冶煉和化工等工業(yè)。低硫、優(yōu)質(zhì)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(yè)中針狀焦是發(fā)展電爐煉鋼新技術(shù)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(chǎn)，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(chǎn)的石油焦,大部分屬于低硫焦,主要用于煉鋁和制造石墨。另主要用于制取炭素制品，如石墨電極、陽極弧，提供煉鋼、有色金屬、煉鋁之用；制取炭化硅制品，如各種砂輪、砂皮、砂紙等；制取商品電石供制作合成纖維、乙炔等產(chǎn)品；也可做為燃料，但做燃料用時需用分級式?jīng)_擊磨來進(jìn)行超微粉碎，通過JZC-1250設(shè)備制成焦粉后才能進(jìn)行燃燒，目前用焦粉做燃料的主要是些玻璃廠、水煤漿廠等。附：石油焦與煤的對比石油焦與煤的對比 元素 石油焦 煤 熱值Btu/ib 13.00015.000 10.00013.000 揮發(fā)物WT% 48