【石(shi)油(you)焦】什么是(shi)石(shi)油(you)焦 石油焦的密度 石油焦(jiao)的用途(tu)

什么是石油焦？

石油焦(jiao)(jiao)（PETroleum coke）是(shi)原(yuan)油經(jing)蒸餾將輕重(zhong)質(zhi)油分(fen)(fen)離后，重(zhong)質(zhi)油再經(jing)熱(re)(re)裂的(de)(de)過程(cheng)，轉化(hua)而成的(de)(de)產品，從外(wai)觀上看，焦(jiao)(jiao)炭為(wei)(wei)形狀不規則，大小不一的(de)(de)黑色塊狀（或顆(ke)粒(li)），有(you)金屬光澤，焦(jiao)(jiao)炭的(de)(de)顆(ke)粒(li)具多孔(kong)隙(xi)結(jie)構，主要的(de)(de)元素組成為(wei)(wei)碳(tan)，占有(you)80wt%（WT是(shi)Weight的(de)(de)英文(wen)縮寫就是(shi)重(zhong)量(liang)百(bai)分(fen)(fen)含量(liang)的(de)(de)意思。5WT%相當于(yu)50000PPM（PPM是(shi)以百(bai)萬(wan)計(ji)含量(liang)。）以上，其余(yu)的(de)(de)為(wei)(wei)氫、氧、氮(dan)、硫(liu)(liu)和金屬元素。 石油焦(jiao)(jiao)具有(you)其特有(you)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)、化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)及機(ji)械性(xing)質(zhi)，本身是(shi)發熱(re)(re)部(bu)份的(de)(de)不揮發性(xing)碳(tan)，揮發物(wu)(wu)和礦物(wu)(wu)雜質(zhi)（硫(liu)(liu)、金屬化(hua)合物(wu)(wu)、水、灰等）這些指標(biao)決(jue)定焦(jiao)(jiao)炭的(de)(de)化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)。

石油焦的密度

石(shi)(shi)(shi)油焦(jiao)(jiao)在1300℃煅(duan)燒(shao)后的真密度(du)的大小(xiao)是(shi)衡量石(shi)(shi)(shi)油焦(jiao)(jiao)質(zhi)量的主(zhu)要項目(mu)，一(yi)般(ban)來講，煅(duan)燒(shao)后真密度(du)越高，說明(ming)這種焦(jiao)(jiao)容(rong)易石(shi)(shi)(shi)墨化，而且(qie)石(shi)(shi)(shi)墨化后電阻率較(jiao)低、熱膨脹系數較(jiao)小(xiao)，石(shi)(shi)(shi)油焦(jiao)(jiao)的體(ti)(ti)積(ji)(ji)密度(du)表示焦(jiao)(jiao)炭(tan)(tan)結構的致密程度(du)，并(bing)且(qie)與機械(xie)強度(du)成(cheng)正比。振實密度(du)除(chu)與焦(jiao)(jiao)炭(tan)(tan)的體(ti)(ti)積(ji)(ji)密度(du)有(you)關外，還和(he)焦(jiao)(jiao)炭(tan)(tan)的顆(ke)粒度(du)有(you)關。

石油焦形態

石油(you)焦(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)形(xing)態隨制程(cheng)、操作條(tiao)件及進料性質的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同而有所差異。從石油(you)焦(jiao)(jiao)工場所生產的(de)(de)(de)石油(you)焦(jiao)(jiao)均(jun)稱為(wei)(wei)生焦(jiao)(jiao)（green cokes），含一些未碳(tan)(tan)化(hua)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)烴化(hua)合(he)物的(de)(de)(de)揮發份(fen)，生焦(jiao)(jiao)就可當做(zuo)燃料級的(de)(de)(de)石油(you)焦(jiao)(jiao)，如果要做(zuo)煉(lian)鋁(lv)的(de)(de)(de)陽極或煉(lian)鋼(gang)用的(de)(de)(de)電極，則(ze)需再經高溫煅(duan)燒，使其(qi)完(wan)成碳(tan)(tan)化(hua)，降低(di)揮發份(fen)至最少程(cheng)度。大部份(fen)石油(you)焦(jiao)(jiao)工場所生產的(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)外觀為(wei)(wei)黑褐色(se)多孔固體不(bu)(bu)規則(ze)塊狀(zhuang)，此(ci)種焦(jiao)(jiao)又稱為(wei)(wei)海綿(mian)焦(jiao)(jiao)（sponge coke）。第二(er)種品(pin)質較佳的(de)(de)(de)石油(you)焦(jiao)(jiao)叫(jiao)做(zuo)針狀(zhuang)焦(jiao)(jiao)（needle coke）與海綿(mian)焦(jiao)(jiao)比，由(you)于其(qi)具較低(di)的(de)(de)(de)電阻及熱(re)膨脹系數(shu)，因此(ci)更適合(he)做(zuo)電極。有時另一種堅硬石油(you)焦(jiao)(jiao)亦會產生，稱之為(wei)(wei)球狀(zhuang)焦(jiao)(jiao)（shot coke）。這種焦(jiao)(jiao)形(xing)如彈(dan)丸(wan)，表面(mian)積少，不(bu)(bu)易焦(jiao)(jiao)化(hua)，故用途不(bu)(bu)多。

石油焦的用途

石油焦可視其質量而用于制石墨、冶煉和化工等工業。

低(di)硫、優質(zhi)的熟焦例如針狀焦，主(zhu)要用(yong)于(yu)制造超(chao)高功率石墨電極和某(mou)些(xie)特種炭素制品(pin)；在煉(lian)鋼工業中針狀焦是發展電爐煉(lian)鋼新(xin)技術的重要材料。

中(zhong)硫、普通的(de)熟焦(jiao)，大量用(yong)于煉鋁。

高硫、普通的生焦，則(ze)用(yong)(yong)于(yu)化工生產(chan)，如制(zhi)造電石、碳化硅等，也(ye)有(you)作為(wei)金屬(shu)鑄造等用(yong)(yong)的燃(ran)料。

隨著我國水泥、電(dian)解銀、鋼鐵和熱(re)電(dian)等(deng)行業的(de)迅猛發展，低(di)硫(liu)石(shi)油(you)焦(jiao)(jiao)的(de)需求量急(ji)劇增加，而隨著環(huan)保政策(ce)的(de)日益嚴格，高硫(liu)石(shi)油(you)焦(jiao)(jiao)的(de)用途受到很大的(de)限制。因(yin)此，我(wo)國未來石(shi)油(you)焦(jiao)(jiao)市場(chang)將面臨著低(di)硫(liu)石(shi)油(you)焦(jiao)(jiao)緊俏而高硫(liu)石(shi)油(you)焦(jiao)(jiao)嚴重(zhong)過剩的(de)局面。

中國生產的石油焦(jiao)(jiao)，大部分屬于(yu)低硫焦(jiao)(jiao)，主要用于(yu)煉鋁和(he)制(zhi)造石墨。

另(ling)主(zhu)要用(yong)于(yu)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)取(qu)(qu)炭(tan)素制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)(pin)，如石(shi)墨電極、陽極弧，提供(gong)煉鋼(gang)、有色金屬(shu)、煉鋁之用(yong)；制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)取(qu)(qu)炭(tan)化硅制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)(pin)，如各(ge)種砂(sha)輪(lun)、砂(sha)皮(pi)、砂(sha)紙(zhi)等(deng)；制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)取(qu)(qu)商品(pin)(pin)電石(shi)供(gong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)作合成纖維(wei)、乙炔等(deng)產品(pin)(pin)；也可做(zuo)為燃料，但做(zuo)燃料用(yong)時(shi)需用(yong)分級式沖擊磨來進行超(chao)微粉碎，通過JZC-1250設備制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)成焦粉后才能(neng)進行燃燒，用(yong)焦粉做(zuo)燃料的主(zhu)要是些玻璃廠、水煤漿廠等(deng)。

石油焦分類

按加工方法

可分為生(sheng)焦和熟焦。

前(qian)者(zhe)由(you)延遲焦(jiao)化裝(zhuang)置的焦(jiao)炭塔(ta)得到(dao)，又稱(cheng)原焦(jiao)，含較多的揮發(fa)分，強度差(cha)；后者(zhe)是生焦(jiao)經煅燒（1300℃）處理(li)得到(dao)，又稱(cheng)煅燒焦(jiao)。

按硫含量的高低

可分(fen)為(wei)高硫(liu)(liu)(liu)焦（硫(liu)(liu)(liu)的質量(liang)含量(liang)高于4%）、中硫(liu)(liu)(liu)焦 （硫(liu)(liu)(liu)含量(liang)2%～4%）和低硫(liu)(liu)(liu)焦（硫(liu)(liu)(liu)含量(liang)低于 2%）。

焦炭的(de)硫含(han)(han)量(liang)(liang)主要取決于原料油的(de)含(han)(han)硫量(liang)(liang)。硫含(han)(han)量(liang)(liang)增高，焦炭質(zhi)量(liang)(liang)降(jiang)低(di)，其用途亦隨之而改變(bian)。

按顯微結構形態的不同

可分為海綿焦和針狀(zhuang)焦。前者多(duo)孔如海綿狀(zhuang)，又(you)稱普通(tong)焦。后者致密如纖維(wei)狀(zhuang)，又(you)稱優質焦；

在性(xing)質上(shang)與(yu)海綿焦有顯(xian)著的(de)差別，具(ju)有高(gao)密度(du)、高(gao)純度(du)、高(gao)強度(du)、低(di)硫量、低(di)燒蝕(shi)量、低(di)熱(re)(re)膨脹(zhang)系數(shu)及(ji)良好的(de)抗熱(re)(re)震性(xing)能等特(te)點(dian)；在導熱(re)(re)、導電、導磁和光學上(shang)都有明顯(xian)的(de)各向(xiang)異性(xing)；孔(kong)大而少，略呈(cheng)橢(tuo)圓形(xing)，破裂(lie)面有清晰的(de)紋理(li)結構(gou)，觸(chu)摸(mo)有潤滑感(gan)。針狀焦主要是以芳(fang)烴(jing)含(han)量高(gao)、非烴(jing)雜質含(han)量較(jiao)少的(de)渣油制得。

按照不同的形態

可分為針狀焦、彈(dan)丸焦或球狀焦、海綿焦、粉(fen)焦四種。

（1）針狀焦：具有明顯的針狀結構和(he)纖維紋理，主要(yao)作(zuo)用煉鋼中的高功(gong)率和(he)超(chao)高功(gong)率石墨(mo)電極(ji)。

（2）海綿(mian)焦：含(han)硫高，含(han)水率高，表面(mian)粗糙(cao)，價格高。

（3）彈丸焦或(huo)球(qiu)狀焦：形狀呈圓(yuan)球(qiu)形，直徑0.6~30mm,因表面光(guang)滑所以含水(shui)率較低。一般(ban)是由(you)高(gao)(gao)硫(liu)高(gao)(gao)瀝青質渣油(you)生(sheng)產，只能用于發電，水(shui)泥等(deng)工業(ye)燃料。

（4）粉焦：徑(jing)流態(tai)化焦化工藝生產，其顆粒在（直徑(jing)0.1~0.4mm）揮發(fa)份高熱膨脹系數高，不(bu)能(neng)直接用于電(dian)極(ji)制備和碳素行業。