【石(shi)油焦】什(shen)么(me)是石(shi)油焦 石(shi)油焦的(de)密(mi)度 石油焦的用途

什么是石油焦？

石油焦（PETroleum coke）是(shi)原(yuan)油經(jing)蒸(zheng)餾(liu)將輕重(zhong)(zhong)質油分(fen)(fen)離后，重(zhong)(zhong)質油再(zai)經(jing)熱裂的(de)(de)過(guo)程，轉化而成(cheng)的(de)(de)產品，從外觀(guan)上(shang)看，焦炭(tan)為形狀不規則(ze)，大小不一的(de)(de)黑(hei)色塊(kuai)狀（或顆粒(li)），有(you)(you)金屬光澤，焦炭(tan)的(de)(de)顆粒(li)具多孔(kong)隙結構，主要的(de)(de)元素(su)組(zu)成(cheng)為碳，占有(you)(you)80wt%（WT是(shi)Weight的(de)(de)英文(wen)縮寫就是(shi)重(zhong)(zhong)量百(bai)分(fen)(fen)含量的(de)(de)意(yi)思。5WT%相當(dang)于50000PPM（PPM是(shi)以(yi)百(bai)萬計含量。）以(yi)上(shang)，其余的(de)(de)為氫、氧、氮(dan)、硫和金屬元素(su)。 石油焦具有(you)(you)其特有(you)(you)的(de)(de)物理(li)、化學性(xing)質及機械(xie)性(xing)質，本身是(shi)發熱部份的(de)(de)不揮發性(xing)碳，揮發物和礦物雜質（硫、金屬化合物、水、灰等）這些指標決定(ding)焦炭(tan)的(de)(de)化學性(xing)質。

石油焦的密度

石油(you)(you)焦在1300℃煅燒后的(de)真(zhen)密(mi)度(du)(du)(du)的(de)大(da)小是衡量(liang)石油(you)(you)焦質量(liang)的(de)主要項(xiang)目，一般來講(jiang)，煅燒后真(zhen)密(mi)度(du)(du)(du)越高(gao)，說明這種焦容易石墨化(hua)，而(er)且(qie)石墨化(hua)后電阻率較低、熱膨脹(zhang)系(xi)數較小，石油(you)(you)焦的(de)體積密(mi)度(du)(du)(du)表示焦炭(tan)結構的(de)致密(mi)程度(du)(du)(du)，并且(qie)與機械(xie)強度(du)(du)(du)成正比。振實密(mi)度(du)(du)(du)除與焦炭(tan)的(de)體積密(mi)度(du)(du)(du)有(you)關外，還和焦炭(tan)的(de)顆粒度(du)(du)(du)有(you)關。

石油焦形態

石油焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)形(xing)態隨(sui)制程、操作條件(jian)及(ji)進料(liao)性質的(de)不(bu)(bu)同而有(you)所(suo)差異(yi)。從石油焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)工(gong)場所(suo)生產的(de)石油焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)均(jun)稱(cheng)為(wei)生焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)（green cokes），含一(yi)些未碳化的(de)碳烴化合物的(de)揮發份(fen)，生焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)就可當(dang)做(zuo)燃料(liao)級(ji)的(de)石油焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，如果(guo)要做(zuo)煉鋁的(de)陽(yang)極(ji)或煉鋼用(yong)的(de)電極(ji)，則需(xu)再(zai)經(jing)高(gao)溫煅燒，使其完成(cheng)碳化，降(jiang)低揮發份(fen)至最(zui)少程度。大部份(fen)石油焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)工(gong)場所(suo)生產的(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)外觀(guan)為(wei)黑(hei)褐色多孔固體不(bu)(bu)規(gui)則塊狀，此(ci)種焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)又稱(cheng)為(wei)海綿(mian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)（sponge coke）。第二(er)種品質較佳(jia)的(de)石油焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)叫做(zuo)針狀焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)（needle coke）與(yu)海綿(mian)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)比，由于其具較低的(de)電阻及(ji)熱(re)膨脹系數，因(yin)此(ci)更(geng)適(shi)合做(zuo)電極(ji)。有(you)時另一(yi)種堅硬石油焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)亦會(hui)產生，稱(cheng)之(zhi)為(wei)球狀焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)（shot coke）。這種焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)形(xing)如彈丸，表面積少，不(bu)(bu)易焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)化，故用(yong)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。

低硫、優質的熟(shu)焦例(li)如(ru)針(zhen)(zhen)狀焦，主(zhu)要用(yong)于制(zhi)造超高功率石(shi)墨電(dian)極和某些(xie)特(te)種炭素制(zhi)品(pin)；在煉(lian)鋼工業中(zhong)針(zhen)(zhen)狀焦是發展電(dian)爐(lu)煉(lian)鋼新技術(shu)的重(zhong)要材(cai)料。

中硫、普(pu)通(tong)的熟焦，大量用于煉(lian)鋁。

高硫、普通的生焦，則用于(yu)化工(gong)生產，如制造(zao)電石(shi)、碳化硅(gui)等(deng)，也有作為金屬(shu)鑄(zhu)造(zao)等(deng)用的燃料。

隨著我國水泥、電解(jie)銀、鋼(gang)鐵和熱電等行業的迅猛(meng)發展，低硫(liu)石油(you)(you)焦(jiao)的需求(qiu)量急劇增加，而隨(sui)著(zhu)環(huan)保政策的日(ri)益嚴(yan)(yan)格，高硫(liu)石油(you)(you)焦(jiao)的用途受到很(hen)大的限制。因此(ci)，我國(guo)未來(lai)石油(you)(you)焦(jiao)市場將面(mian)(mian)臨著(zhu)低硫(liu)石油(you)(you)焦(jiao)緊俏而高硫(liu)石油(you)(you)焦(jiao)嚴(yan)(yan)重(zhong)過剩(sheng)的局面(mian)(mian)。

中國生產的石油焦(jiao)，大部分屬于低硫(liu)焦(jiao)，主要用于煉鋁(lv)和制造石墨(mo)。

另主要(yao)用(yong)于制(zhi)(zhi)取(qu)炭(tan)素制(zhi)(zhi)品(pin)，如石墨電(dian)極(ji)、陽(yang)極(ji)弧，提供煉(lian)鋼、有色金屬、煉(lian)鋁之(zhi)用(yong)；制(zhi)(zhi)取(qu)炭(tan)化(hua)硅制(zhi)(zhi)品(pin)，如各種砂(sha)輪、砂(sha)皮、砂(sha)紙等(deng)；制(zhi)(zhi)取(qu)商品(pin)電(dian)石供制(zhi)(zhi)作(zuo)合(he)成纖維、乙炔(gui)等(deng)產品(pin)；也可(ke)做為燃料，但做燃料用(yong)時需用(yong)分級式沖擊磨來(lai)進行超(chao)微粉碎，通過(guo)JZC-1250設備(bei)制(zhi)(zhi)成焦(jiao)粉后才能進行燃燒，用(yong)焦(jiao)粉做燃料的(de)主要(yao)是些玻(bo)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。

前者(zhe)由延遲焦化裝(zhuang)置(zhi)的焦炭(tan)塔得到(dao)，又稱原(yuan)焦，含較多的揮發分，強(qiang)度差；后(hou)者(zhe)是生焦經煅燒（1300℃）處理得到(dao)，又稱煅燒焦。

按硫含量的高低

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

焦炭的硫含量(liang)(liang)主要取決于原料(liao)油的含硫量(liang)(liang)。硫含量(liang)(liang)增(zeng)高(gao)，焦炭質(zhi)量(liang)(liang)降低，其用途亦隨(sui)之而改變。

按顯微結構形態的不同

可分為海綿(mian)焦(jiao)和針狀(zhuang)焦(jiao)。前(qian)者多孔如(ru)海綿(mian)狀(zhuang)，又(you)稱普通焦(jiao)。后者致(zhi)密如(ru)纖維狀(zhuang)，又(you)稱優(you)質焦(jiao)；

在(zai)性(xing)質上(shang)與(yu)海綿焦(jiao)(jiao)有(you)顯著的(de)差(cha)別，具有(you)高密度、高純(chun)度、高強度、低硫量、低燒蝕量、低熱(re)膨脹系數(shu)及良(liang)好的(de)抗熱(re)震性(xing)能等(deng)特點；在(zai)導熱(re)、導電、導磁和光學(xue)上(shang)都有(you)明(ming)顯的(de)各向異性(xing)；孔大而少(shao)，略呈橢圓形，破裂面(mian)有(you)清晰的(de)紋理結構(gou)，觸摸有(you)潤滑感。針(zhen)狀焦(jiao)(jiao)主要是以芳烴(jing)含量高、非烴(jing)雜質含量較少(shao)的(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)、海綿焦(jiao)(jiao)、粉(fen)焦(jiao)(jiao)四種。

（1）針狀(zhuang)焦(jiao)：具有(you)明顯(xian)的(de)針狀(zhuang)結(jie)構(gou)和纖維紋理，主要作用煉鋼中的(de)高(gao)功率和超高(gao)功率石墨電極。

（2）海綿焦：含(han)硫高，含(han)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0.6~30mm,因(yin)表(biao)面光滑所以含(han)水率較(jiao)低(di)。一般(ban)是由高硫高瀝青質渣油(you)生(sheng)產(chan)，只能(neng)用于發電，水泥(ni)等工業(ye)燃料。

（4）粉焦：徑流態化(hua)焦化(hua)工(gong)藝生產，其顆粒在（直徑0.1~0.4mm）揮(hui)發份高熱膨脹系數高，不能直接用于電極制備和碳素行業。