【石油焦】什么是石油焦 石油焦的密度 石油焦的用途

什么是石油焦？

石油(you)焦(jiao)（PETroleum coke）是(shi)原油(you)經(jing)蒸餾將輕重(zhong)質油(you)分離(li)后，重(zhong)質油(you)再經(jing)熱(re)(re)裂的(de)(de)(de)過程，轉化而(er)成(cheng)的(de)(de)(de)產品，從外觀上看，焦(jiao)炭為形狀(zhuang)(zhuang)不(bu)規則(ze)，大小不(bu)一的(de)(de)(de)黑色塊狀(zhuang)(zhuang)（或顆粒(li)），有(you)金屬光澤，焦(jiao)炭的(de)(de)(de)顆粒(li)具多孔隙結(jie)構，主要的(de)(de)(de)元(yuan)素組成(cheng)為碳，占有(you)80wt%（WT是(shi)Weight的(de)(de)(de)英文(wen)縮寫就是(shi)重(zhong)量(liang)百(bai)分含(han)量(liang)的(de)(de)(de)意思。5WT%相當于(yu)50000PPM（PPM是(shi)以百(bai)萬計含(han)量(liang)。）以上，其余(yu)的(de)(de)(de)為氫、氧、氮、硫和金屬元(yuan)素。 石油(you)焦(jiao)具有(you)其特有(you)的(de)(de)(de)物理、化學(xue)性質及機械性質，本身(shen)是(shi)發熱(re)(re)部份的(de)(de)(de)不(bu)揮(hui)發性碳，揮(hui)發物和礦(kuang)物雜質（硫、金屬化合物、水、灰等）這(zhe)些指標決定焦(jiao)炭的(de)(de)(de)化學(xue)性質。

石油焦的密度

石油(you)焦在1300℃煅(duan)燒后(hou)的真密(mi)度的大小是衡量(liang)石油(you)焦質量(liang)的主要項(xiang)目(mu)，一般來講，煅(duan)燒后(hou)真密(mi)度越高，說明這種焦容(rong)易石墨化(hua)(hua)，而且石墨化(hua)(hua)后(hou)電阻率較低、熱膨脹系數較小，石油(you)焦的體積密(mi)度表示焦炭(tan)結構的致(zhi)密(mi)程度，并且與(yu)機械強度成正比(bi)。振實(shi)密(mi)度除與(yu)焦炭(tan)的體積密(mi)度有關(guan)外，還(huan)和(he)焦炭(tan)的顆粒(li)度有關(guan)。

石油焦形態

石(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)形態(tai)隨制程(cheng)、操作條(tiao)件及(ji)進料(liao)性質的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同而有所差異。從石(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)工(gong)(gong)場(chang)所生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)石(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)均稱為生(sheng)(sheng)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)（green cokes），含一(yi)些未碳(tan)化(hua)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)烴(jing)化(hua)合物的(de)(de)(de)(de)揮發(fa)份(fen)，生(sheng)(sheng)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)就(jiu)可當做(zuo)燃料(liao)級的(de)(de)(de)(de)石(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，如(ru)果要做(zuo)煉(lian)鋁的(de)(de)(de)(de)陽極(ji)或煉(lian)鋼用(yong)的(de)(de)(de)(de)電(dian)極(ji)，則需再經高溫煅(duan)燒，使(shi)其完(wan)成碳(tan)化(hua)，降低(di)揮發(fa)份(fen)至(zhi)最(zui)少(shao)程(cheng)度。大部份(fen)石(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)工(gong)(gong)場(chang)所生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)外觀為黑褐(he)色多(duo)孔固體不(bu)(bu)規則塊狀(zhuang)，此(ci)種(zhong)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)又稱為海(hai)(hai)綿(mian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)（sponge coke）。第二(er)種(zhong)品質較(jiao)佳的(de)(de)(de)(de)石(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)叫做(zuo)針狀(zhuang)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)（needle coke）與(yu)海(hai)(hai)綿(mian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)比，由(you)于(yu)其具較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)電(dian)阻及(ji)熱膨脹(zhang)系數，因此(ci)更適合做(zuo)電(dian)極(ji)。有時另一(yi)種(zhong)堅(jian)硬石(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)亦會產(chan)生(sheng)(sheng)，稱之(zhi)為球狀(zhuang)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)（shot coke）。這種(zhong)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)形如(ru)彈丸，表面積少(shao)，不(bu)(bu)易焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)化(hua)，故用(yong)途不(bu)(bu)多(duo)。

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、優質的熟焦例如針狀焦，主要用于制造超高(gao)功率石墨電(dian)極(ji)和某些(xie)特種(zhong)炭素制品；在煉鋼(gang)工業中(zhong)針狀焦是(shi)發(fa)展電(dian)爐煉鋼(gang)新技術(shu)的重要材料。

中硫、普通的熟焦，大量用于煉鋁(lv)。

高硫(liu)、普(pu)通的(de)生焦，則用(yong)于(yu)化工生產，如制造(zao)電(dian)石、碳化硅(gui)等，也有(you)作為金屬鑄造(zao)等用(yong)的(de)燃(ran)料。

隨著我國水泥、電(dian)解(jie)銀、鋼鐵和熱(re)電(dian)等行業的(de)(de)迅(xun)猛(meng)發(fa)展，低硫石(shi)(shi)油(you)(you)焦(jiao)的(de)(de)需求量急劇增加，而(er)隨(sui)著環保政策的(de)(de)日益嚴(yan)格(ge)，高硫石(shi)(shi)油(you)(you)焦(jiao)的(de)(de)用(yong)途(tu)受到(dao)很大的(de)(de)限(xian)制。因此，我(wo)國(guo)未(wei)來石(shi)(shi)油(you)(you)焦(jiao)市場將面臨著低硫石(shi)(shi)油(you)(you)焦(jiao)緊(jin)俏(qiao)而(er)高硫石(shi)(shi)油(you)(you)焦(jiao)嚴(yan)重過剩的(de)(de)局面。

中國生產的石油焦，大部分屬于低(di)硫(liu)焦，主要(yao)用于煉鋁(lv)和(he)制造石墨。

另主要用(yong)于制(zhi)取炭素制(zhi)品(pin)，如石(shi)墨電極、陽極弧，提(ti)供煉(lian)鋼、有色金屬(shu)、煉(lian)鋁之用(yong)；制(zhi)取炭化硅(gui)制(zhi)品(pin)，如各種砂輪、砂皮、砂紙等(deng)；制(zhi)取商品(pin)電石(shi)供制(zhi)作合(he)成纖維(wei)、乙炔等(deng)產品(pin)；也可做(zuo)為燃(ran)料(liao)，但做(zuo)燃(ran)料(liao)用(yong)時(shi)需(xu)用(yong)分(fen)級式沖擊磨來(lai)進行(xing)超微粉(fen)碎，通(tong)過JZC-1250設備制(zhi)成焦粉(fen)后(hou)才(cai)能進行(xing)燃(ran)燒，用(yong)焦粉(fen)做(zuo)燃(ran)料(liao)的主要是些玻璃廠、水煤漿廠等(deng)。

石油焦分類

按加工方法

可分為生焦和熟焦。

前(qian)者(zhe)由延遲焦(jiao)化裝置的焦(jiao)炭塔(ta)得到，又稱原焦(jiao)，含較(jiao)多的揮發(fa)分，強度(du)差(cha)；后(hou)者(zhe)是生焦(jiao)經煅燒（1300℃）處理(li)得到，又稱煅燒焦(jiao)。

按硫含量的高低

可分為高(gao)硫(liu)焦（硫(liu)的質量(liang)含量(liang)高(gao)于4%）、中硫(liu)焦 （硫(liu)含量(liang)2%～4%）和(he)低硫(liu)焦（硫(liu)含量(liang)低于 2%）。

焦炭的硫(liu)(liu)含量(liang)主要取決于原料(liao)油的含硫(liu)(liu)量(liang)。硫(liu)(liu)含量(liang)增高，焦炭質量(liang)降(jiang)低(di)，其用途亦隨之而改變。

按顯微結構形態的不同

可分為海綿(mian)焦(jiao)(jiao)和針狀焦(jiao)(jiao)。前者多孔如海綿(mian)狀，又稱普通焦(jiao)(jiao)。后者致密如纖維狀，又稱優質焦(jiao)(jiao)；

在(zai)性質(zhi)上與海綿焦(jiao)有(you)顯著的(de)(de)(de)差別，具有(you)高(gao)密度(du)(du)、高(gao)純度(du)(du)、高(gao)強度(du)(du)、低(di)硫量(liang)、低(di)燒蝕量(liang)、低(di)熱(re)膨脹(zhang)系數及良好的(de)(de)(de)抗熱(re)震性能等(deng)特點(dian)；在(zai)導(dao)熱(re)、導(dao)電(dian)、導(dao)磁和光(guang)學上都有(you)明顯的(de)(de)(de)各(ge)向異(yi)性；孔大而(er)少，略呈橢圓形，破裂(lie)面(mian)有(you)清晰的(de)(de)(de)紋(wen)理結構，觸(chu)摸有(you)潤滑(hua)感。針狀焦(jiao)主(zhu)要是以芳烴含(han)量(liang)高(gao)、非烴雜質(zhi)含(han)量(liang)較少的(de)(de)(de)渣油制得。

按照不同的形態

可分為針狀焦(jiao)(jiao)、彈丸焦(jiao)(jiao)或球狀焦(jiao)(jiao)、海(hai)綿焦(jiao)(jiao)、粉焦(jiao)(jiao)四種。

（1）針狀焦：具有(you)明顯的針狀結構和(he)纖維(wei)紋理，主要作用(yong)煉鋼中的高功(gong)率和(he)超(chao)高功(gong)率石(shi)墨電極。

（2）海(hai)綿焦：含(han)硫高，含(han)水率(lv)高，表面粗糙(cao)，價格高。

（3）彈丸(wan)焦(jiao)或球(qiu)狀焦(jiao)：形狀呈圓球(qiu)形，直(zhi)徑0.6~30mm,因表面(mian)光(guang)滑所(suo)以含水率較低。一般是由高(gao)硫高(gao)瀝青質(zhi)渣(zha)油(you)生產，只能(neng)用于發電，水泥等(deng)工業燃料(liao)。

（4）粉焦(jiao)：徑流態化焦(jiao)化工藝生產，其顆粒在（直徑0.1~0.4mm）揮(hui)發份(fen)高(gao)熱膨脹系數高(gao)，不能直接(jie)用于電極制備和碳素行業。