什么是石油焦及其主要用途
石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后,重质油再经热裂的过程转化而成的产品。以下是对石油焦及其主要用途的详细介绍:
一、石油焦的概述
外观:石油焦为形状不规则、大小不一的黑色块状(或颗粒),有金属光泽,颗粒具多孔隙结构。
成分:石油焦的主要元素组成为碳,占有80%以上,含氢1.5%~8%,其余的为氧、氮、硫和金属元素。
性质:石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质,发热部分的不挥发性碳、挥发物和矿物杂质(硫、金属化合物、水、灰等)这些指标决定焦炭的化学性质。石油焦属于易石墨化炭一类,其微晶与冶金焦比较,碳网格片状体之间的叠合比较整齐,片状体之间距离较小;在石墨化的高温下,碳网格片状体的晶粒平均厚度(Lc)和平均宽度(La)增大,片状体层面间距(d)缩小;晶格常数(a0和c0)接近天然石墨,电阻率显著降低而真密度相应提高。
二、石油焦的分类
根据石油焦的结构和外观,可分为以下几种:
针状焦:具有明显的针状结构和纤维纹理,外表有明显条纹,焦块内部的孔隙呈细长椭圆形定向排列,破碎后成细长颗粒。主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极。
海绵焦:化学反应性高,杂质含量低。主要用于炼铝工业及炭素行业。海绵状焦外观类似海绵,杂质含量较多,内部含有许多小孔,空隙间焦壁很薄,不适合作为生产炭材料的原料。
弹丸焦或球状焦:形状呈圆球形,直径0.6~30mm,一般是由高硫、高沥青质渣油生产,只能用作发电、水泥等工业燃料。
粉焦:经流态化焦化工艺生产,其颗粒细(直径0.1~0.4mm),挥发分高,热胀系数高,不能直接用于电极制备和炭素行业。
另外,根据硫含量的不同,石油焦可分为高硫焦(硫含量3%以上)和低硫焦(硫含量3%以下)。低硫焦可作为供铝厂使用的阳极糊和预焙阳极以及供钢铁厂使用的石墨电极。其中,高品质的低硫焦(硫含量小于0.5%)可用于生产石墨电极和增炭剂;一般品质的低硫焦(硫含量小于1.5%)常用于生产预焙阳极;而低品质石油焦主要用于冶炼工业硅和生产阳极糊。高硫焦则一般用作水泥厂和发电厂的燃料。
三、石油焦的主要用途
电解铝所用的预焙阳极和阳极糊:石油焦是电解铝工业中重要的原料之一,用于制作预焙阳极和阳极糊。
碳素行业生产增炭剂:石油焦在碳素行业中被广泛用作生产增炭剂的原料。
冶炼工业硅:石油焦还可用于冶炼工业硅的生产过程。
燃料:高硫焦通常用作水泥厂和发电厂的燃料。
石墨电极:石油焦经过煅烧及石墨化处理后,可用于制造炼钢工业中使用的石墨电极。特别是高品质的低硫焦,是生产高功率和超高功率石墨电极的重要原料。
其他用途:石油焦还可用于生产金刚沙、食品级磷工业产品以及冶金工业中的其他石墨产品。此外,它还可以作为铸造工艺用致密焦、冶金工业鼓风炉用焦炭或高炉墙衬炭砖等。
综上所述,石油焦具有广泛的用途和重要的经济价值。在能源、冶金、化工等行业中发挥着不可替代的作用。
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