【石油焦】什么(me)是石油焦 石油焦的密(mi)度 石油焦(jiao)的用途

什么是石油焦？

石油(you)焦(jiao)(jiao)（PETroleum coke）是(shi)原油(you)經蒸餾將(jiang)輕重質(zhi)(zhi)(zhi)油(you)分離后，重質(zhi)(zhi)(zhi)油(you)再經熱(re)裂的(de)(de)過程，轉化(hua)而成(cheng)的(de)(de)產品(pin)，從外觀(guan)上看，焦(jiao)(jiao)炭為(wei)(wei)形(xing)狀不(bu)(bu)規(gui)則(ze)，大小不(bu)(bu)一(yi)的(de)(de)黑色塊狀（或顆(ke)粒(li)），有金屬(shu)光澤，焦(jiao)(jiao)炭的(de)(de)顆(ke)粒(li)具多(duo)孔(kong)隙結構(gou)，主要的(de)(de)元素(su)組成(cheng)為(wei)(wei)碳(tan)，占有80wt%（WT是(shi)Weight的(de)(de)英(ying)文縮寫就是(shi)重量百分含(han)量的(de)(de)意思。5WT%相(xiang)當于(yu)50000PPM（PPM是(shi)以(yi)百萬計含(han)量。）以(yi)上，其余的(de)(de)為(wei)(wei)氫(qing)、氧、氮、硫(liu)和金屬(shu)元素(su)。 石油(you)焦(jiao)(jiao)具有其特有的(de)(de)物(wu)(wu)理、化(hua)學性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)及機(ji)械性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)，本(ben)身是(shi)發(fa)熱(re)部份的(de)(de)不(bu)(bu)揮(hui)發(fa)性(xing)碳(tan)，揮(hui)發(fa)物(wu)(wu)和礦(kuang)物(wu)(wu)雜(za)質(zhi)(zhi)(zhi)（硫(liu)、金屬(shu)化(hua)合物(wu)(wu)、水、灰等）這些指標決(jue)定焦(jiao)(jiao)炭的(de)(de)化(hua)學性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)。

石油焦的密度

石(shi)(shi)油(you)焦在1300℃煅(duan)燒(shao)后的(de)(de)(de)真(zhen)密度(du)(du)的(de)(de)(de)大小是(shi)衡量石(shi)(shi)油(you)焦質量的(de)(de)(de)主要項目，一般來講，煅(duan)燒(shao)后真(zhen)密度(du)(du)越高，說明(ming)這種焦容易石(shi)(shi)墨化(hua)，而(er)且石(shi)(shi)墨化(hua)后電阻率較低、熱膨脹(zhang)系數較小，石(shi)(shi)油(you)焦的(de)(de)(de)體積密度(du)(du)表示焦炭(tan)結構的(de)(de)(de)致密程度(du)(du)，并且與機械強(qiang)度(du)(du)成正(zheng)比。振(zhen)實(shi)密度(du)(du)除與焦炭(tan)的(de)(de)(de)體積密度(du)(du)有關外，還和焦炭(tan)的(de)(de)(de)顆粒度(du)(du)有關。

石油焦形態

石(shi)(shi)油焦(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)態隨制程、操作(zuo)條件及(ji)進料性質的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同而(er)有所差異。從石(shi)(shi)油焦(jiao)工場所生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)油焦(jiao)均稱(cheng)為生(sheng)焦(jiao)（green cokes），含一些(xie)未碳(tan)化的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)烴化合物的(de)(de)(de)(de)(de)揮發份，生(sheng)焦(jiao)就可當做(zuo)燃料級(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)油焦(jiao)，如(ru)果要做(zuo)煉鋁的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)或煉鋼用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)電極(ji)，則(ze)需再經高溫煅燒，使其(qi)完(wan)成碳(tan)化，降(jiang)低揮發份至最少程度。大部份石(shi)(shi)油焦(jiao)工場所生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)焦(jiao)外觀為黑褐色多孔固(gu)體不(bu)規則(ze)塊(kuai)狀(zhuang)，此種(zhong)焦(jiao)又稱(cheng)為海綿焦(jiao)（sponge coke）。第(di)二(er)種(zhong)品質較佳的(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)(shi)油焦(jiao)叫做(zuo)針狀(zhuang)焦(jiao)（needle coke）與海綿焦(jiao)比，由于其(qi)具較低的(de)(de)(de)(de)(de)電阻(zu)及(ji)熱(re)膨脹系數，因(yin)此更(geng)適合做(zuo)電極(ji)。有時另一種(zhong)堅硬石(shi)(shi)油焦(jiao)亦會產(chan)生(sheng)，稱(cheng)之為球(qiu)狀(zhuang)焦(jiao)（shot coke）。這種(zhong)焦(jiao)形(xing)如(ru)彈丸，表面(mian)積少，不(bu)易焦(jiao)化，故用(yong)(yong)途(tu)不(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(de)熟焦(jiao)例(li)如(ru)針(zhen)(zhen)狀焦(jiao)，主(zhu)要用于制(zhi)造超高功(gong)率石墨電(dian)極和某些特種炭素制(zhi)品；在(zai)煉(lian)(lian)鋼工業中(zhong)針(zhen)(zhen)狀焦(jiao)是(shi)發展(zhan)電(dian)爐煉(lian)(lian)鋼新技術的(de)重要材料(liao)。

中硫(liu)、普通(tong)的熟焦，大(da)量用于(yu)煉鋁(lv)。

高硫、普通的(de)生焦，則用于(yu)化工生產，如制造電石、碳化硅等(deng)，也有作為金(jin)屬鑄造等(deng)用的(de)燃料。

隨著我國水泥、電解銀、鋼鐵和熱電等行業(ye)的(de)(de)(de)迅猛發展(zhan)，低硫石油(you)焦的(de)(de)(de)需(xu)求量急劇增加，而隨著環保政(zheng)策的(de)(de)(de)日益嚴格(ge)，高硫石油(you)焦的(de)(de)(de)用(yong)途受到很大(da)的(de)(de)(de)限制。因(yin)此，我(wo)國未來(lai)石油(you)焦市場將面臨著低硫石油(you)焦緊俏而高硫石油(you)焦嚴重過(guo)剩的(de)(de)(de)局面。

中國生產的(de)石(shi)(shi)油焦，大(da)部(bu)分屬于(yu)低硫焦，主(zhu)要(yao)用(yong)于(yu)煉鋁和制造(zao)石(shi)(shi)墨。

另主要用(yong)于制(zhi)取(qu)炭素制(zhi)品，如(ru)石(shi)墨電極、陽極弧，提供(gong)煉(lian)鋼、有色金屬(shu)、煉(lian)鋁之(zhi)用(yong)；制(zhi)取(qu)炭化(hua)硅(gui)制(zhi)品，如(ru)各種(zhong)砂(sha)輪、砂(sha)皮、砂(sha)紙(zhi)等；制(zhi)取(qu)商品電石(shi)供(gong)制(zhi)作(zuo)合成(cheng)纖維(wei)、乙炔等產品；也可做為燃(ran)料，但做燃(ran)料用(yong)時需(xu)用(yong)分(fen)級式沖(chong)擊磨來進(jin)行超微粉碎，通過JZC-1250設備制(zhi)成(cheng)焦粉后才能進(jin)行燃(ran)燒，用(yong)焦粉做燃(ran)料的主要是些(xie)玻璃廠、水(shui)煤漿廠等。

石油焦分類

按加工方法

可(ke)分為生焦(jiao)和(he)熟焦(jiao)。

前者(zhe)由延遲焦化裝置的焦炭塔得(de)到，又稱原焦，含(han)較多的揮(hui)發分，強度差；后者(zhe)是生焦經煅燒（1300℃）處理得(de)到，又稱煅燒焦。

按硫含量的高低

可分(fen)為高(gao)硫(liu)(liu)焦(jiao)（硫(liu)(liu)的質量含(han)量高(gao)于4%）、中硫(liu)(liu)焦(jiao) （硫(liu)(liu)含(han)量2%～4%）和低(di)硫(liu)(liu)焦(jiao)（硫(liu)(liu)含(han)量低(di)于 2%）。

焦(jiao)炭(tan)的硫含量(liang)主要取決于原料(liao)油的含硫量(liang)。硫含量(liang)增高，焦(jiao)炭(tan)質(zhi)量(liang)降低(di)，其用途亦隨之而(er)改變。

按顯微結構形態的不同

可分(fen)為海綿焦(jiao)(jiao)和針狀焦(jiao)(jiao)。前者多孔如(ru)海綿狀，又稱(cheng)普(pu)通焦(jiao)(jiao)。后者致密如(ru)纖維狀，又稱(cheng)優(you)質(zhi)焦(jiao)(jiao)；

在性質上(shang)與海(hai)綿焦(jiao)(jiao)有(you)顯著(zhu)的(de)差別，具有(you)高(gao)密度、高(gao)純(chun)度、高(gao)強度、低(di)硫量(liang)、低(di)燒蝕量(liang)、低(di)熱膨脹系數及良(liang)好(hao)的(de)抗熱震性能等特(te)點(dian)；在導(dao)(dao)熱、導(dao)(dao)電(dian)、導(dao)(dao)磁和(he)光學上(shang)都有(you)明顯的(de)各向異性；孔大而(er)少，略(lve)呈(cheng)橢圓形，破裂面有(you)清晰(xi)的(de)紋理(li)結構，觸(chu)摸(mo)有(you)潤滑感。針狀焦(jiao)(jiao)主要是(shi)以芳烴(jing)含量(liang)高(gao)、非(fei)烴(jing)雜質含量(liang)較(jiao)少的(de)渣(zha)油制得。

按照不同的形態

可分為針狀焦、彈丸焦或球狀焦、海綿焦、粉焦四(si)種。

（1）針狀(zhuang)焦：具(ju)有明顯的針狀(zhuang)結構和纖維(wei)紋理，主要(yao)作用煉鋼中的高(gao)功率和超高(gao)功率石墨電極。

（2）海綿(mian)焦：含硫高(gao)，含水(shui)率高(gao)，表(biao)面粗糙，價格高(gao)。

（3）彈丸焦或球(qiu)狀(zhuang)焦：形狀(zhuang)呈(cheng)圓球(qiu)形，直徑0.6~30mm,因表(biao)面光滑所以含(han)水(shui)率較低。一般(ban)是由高(gao)硫高(gao)瀝(li)青質渣油生產(chan)，只(zhi)能用于發電，水(shui)泥等工業燃料。

（4）粉焦：徑(jing)流態化焦化工藝生產(chan)，其顆(ke)粒在（直(zhi)徑(jing)0.1~0.4mm）揮(hui)發份高熱膨脹(zhang)系數高，不能直(zhi)接用于電極制備和碳素行業。