石油焦基本知識彙總

2021-07-30 08:15:15 字數 3687 閱讀 2348

石油焦石油焦(petroleum coke)是**經蒸餾將輕重質油分離後,重質油再經熱裂的過程,轉化而成的產品,從外觀上看,焦碳為形狀不規則,大小不一的黑色塊狀(或顆粒),有金屬光澤,焦碳的顆粒具多孔隙結構,主要的元素組成為碳,占有80wt%以上,其餘的為氫、氧、氮、硫和金屬元素。 石油焦具有其特有的物理、化學性質及機械性質,本身是發熱部份的不揮發性碳,揮發物和礦物雜質(硫、金屬化合物、水、灰等)這些指標決定焦炭的化學性質。

一、石油焦分類及性質

石油焦的形態隨製程、操作條件及進料性質的不同而有所差異。從石油焦工場所生產的石油焦均稱為生焦(green cokes),含一些未碳化的碳烴化合物的揮發份,生焦就可當做燃料級的石油焦,如果要做煉鋁的陽極或煉鋼用的電極,則需再經高溫鍛燒,使其完成碳化,降低揮發份至最少程度。

大部份石油焦工場所生產的焦外觀為黑褐色多孔固體不規則塊狀,此種焦又稱為海綿焦(sponge coke)。第二種品質較佳的石油焦叫做針狀焦(needle coke)與海綿焦比,由於其具較低的電阻及熱膨脹係數,因此更適合做電極。有時另一種堅硬石油焦亦會產生,稱之為球狀焦(shot coke)。

這種焦形如彈丸,表面積少,不易焦化,故用途不多。

石油焦具有其特有的物理、化學性質及機械性質,本身是發熱部份的不揮發性碳,揮發物和礦物雜質(硫、金屬化合物、水、灰等)這些指標決定焦炭的化學性質。物理性質中孔隙度及密度,決定焦炭的反應能力和熱物理性質。機械性質有硬度、耐磨性、強度及其它機械特性,顆粒組成及其它加工和運輸、堆放、貯存等性質影響的情形。

二、石油焦的加工工藝

石油焦是以**經蒸餾後的重油或其它重油為原料,以高流速通過500℃±1℃加熱爐的爐管,使裂解和縮合反應在焦炭塔內進行,再經生焦到一定時間冷焦、除焦生產出石油焦。

用途:主要用於製取炭素製品,如石墨電極、陽極弧,提供煉鋼、有色金屬、煉鋁之用;製取炭化矽製品,如各種砂輪、砂皮、砂紙等;製取商品電石供製作合成纖維、乙炔等產品;也可做為燃料。

石油焦(petroleum coke)是**經蒸餾將輕重質油分離後,重質油再經熱裂的過程,轉化而成的產品,從外觀上看,焦碳為形狀不規則,大小不一的黑色塊狀(或顆粒),有金屬光澤,焦碳的顆粒具多孔隙結構,主要的元素組成為碳,占有80wt%以上,其餘的為氫、氧、氮、硫和金屬。

三、石油焦的質量標準

延遲石油焦是指延遲焦化裝置生產的生焦,也稱普通焦,目前還沒有相應的國家標準。現國內生產企業主要依據原中國石化總公司制定的行業標準sh0527- 92 生產(詳見附表)。該標準主要根據石油焦硫含量分類,其中一級品、1 號焦適用於煉鋼工業中製作普通功率石墨電極,也適用於煉鋁業作鋁用碳素;2 號焦用作煉鋁工業中電解槽 (爐 )所用的電極糊和生產電極,3 號焦用作生產碳化矽 (研磨材料 )及碳化鈣 (電石),以及其它碳素製品,亦用於製造煉鋁電解槽的陽極底塊及用於高爐碳素襯磚或爐底構築。

表1延遲石油焦標準sh0527-92

專案質量指標

一級品no.1 no.2 no.3

a b a b a b

硫含量,%

≤0.5 ≤0.5 ≤0.8 ≤1.0 ≤1.5 ≤2.0 ≤3.0

揮發分,%

≤12 ≤10 ≤12 ≤12 ≤15 ≤16 ≤18

灰分,%

≤0.3 ≤0.3 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 v0.8 ≤1.2

水分,%

≤3真密度(1300℃ 5小時煅燒) g/cm3

2.08-2.13 實測實測實測

粉焦量(塊粒8mm以下) %

25 實測實測實測

矽含量,% ≤0.08

釩含量,% ≤0.015

鐵含量,% ≤0.08

四、石油焦的用途

1.可當鍋爐、汽電共生、水泥窯等燃料

2.製作煉鋁陽極電極

3.直接當做化學品如元素磷、碳化鈣、碳化矽的碳素**

4.製成生產元素磷、二氧化鈦、碳化、碳化矽電爐的電極

5.製成石墨

五、石油焦的應用

石油焦可當燃料,其熱值較煤炭高;揮發物及灰份較煤炭少,但水份及硫份較煤炭高,常被用來取代水泥窯的煤炭。根據統計資料顯示,全世界生產的石油焦約有百分之三十八用在水泥業,約有百分之十二當工業鍋爐燃料。以年產八十五萬噸的水泥工廠為例,比較用百分之百用煤當燃料及用煤與石油焦各百分之五十當燃料之經濟分析結果顯示,每年可節省18.

6%燃料費,處理雙燃料所需的投資約一年就可以**。

六、石油焦與煤的比較

專案石油焦煤

熱值,btu/lb 13,000-15,00010,500-13,000

揮發物,wt﹪ 4-186-40

硫份,wt2.5-5.50.7-4

灰份,wt0.3-0.53-19

水份,wt81.5-5

碳含量,wt82-9749-79

密度,g/cm31.2-1.81.36

硬度(hgi35-8060-7

石油焦燃料市場的前景石油焦是石油加工過程中獲得的高沸點碳氫化合物經焦化後得到的最終產物。在煉油廠中,渣油的深度熱裂化會在加熱爐中生成不需要的焦炭。通過改進加熱爐的設計方法,可以把渣油溫度迅速提高到焦化溫度以上裂解,因而不會在加熱爐中生成焦炭,但應在加熱爐下游設定一台緩衝罐,在罐中形成焦炭,因而石油焦又名延遲焦 [1,2]。

石油焦大致可以分為三類:海綿焦、針狀焦和流化焦。海綿焦就是普通的石油焦,目前市面上用於燃料的石油焦主要是海綿焦,而針狀焦與流化焦只有用特定的材料和工藝才能生產出來。

石油焦有很多用途,焙燒後的低硫、低金屬的海綿焦可用在煉鋁工業上製造陽極,而針狀焦主要用於製造煉鋼工業用的石墨電極,其對硫含量和金屬含量有特別的要求。低硫的石油焦與低揮發分煉焦煤混合後,可以用於黑色冶金[3]。

隨著世界**重質化、劣質化和**深度加工的進展,石油焦產量不斷上公升。從2023年到2023年,石油焦的生產總量就翻了四番。2023年世界焦化裝置總加工能力為183.

6mt/a,年增長率為2.7%,石油焦總產量為50.3mt/a,年增長率為13.

5%。表1.1為2023年和2023年世界主要國家石油焦的產量[4]。

我國2023年石油焦的產量為3.20mt,其中硫含量為2%~3%以上的高硫石油焦為1.11mt,約佔總量的34.

8%。中國石化總公司由於煉製進口**的比例較大,高硫石油焦的產量也較高,表1.2為中國石化總公司1996和2023年石油焦產量概況。

2023年國內消耗及出口石油焦約為2.70mt,石化企業和社會庫存量為0.5mt[5]。

因此,尋找石油焦多餘資源的出路,已成為當前石化企業迫在眉睫的課題。同時,隨著我國經濟的高速發展,對石油資源的需求量增加,今後我國將逐漸增加進口**的數量,而進口**中的含硫**將佔大多數。預計到2023年,需要處理的含硫渣油將達到4.

4~5.4mt,如果含硫渣油的加工按投資最省的焦化方案考慮,其高硫石油焦的產量將達到1.32~1.

62mt,石油焦中的硫含量可以達到6%以上[6]。由於石油焦中的硫和重金屬含量較高,不適合作化工和冶金工業的原料,而只能作為燃料使用。美國的煉油廠將硫含量在2%~5%之間的高硫石油焦作為燃料級焦炭**,使之成為發電的廉價能源和煤炭的輔助燃料。

日本是石油焦進口國,其進口石油焦大部分都作為燃料使用[5]。目前,我國的高硫石油焦供大於求,其**與煤炭**已相當接近,這種狀況在相當長的一段時間內將難以改變。因此,石油焦用於燃料的資源和**條件已經具備,進入燃料市場的條件業已成熟。

表1.2

中國石化總公司石油焦各品種概況(萬噸)

石油焦品種

1#石油焦硫含量<0.8%

2#石油焦硫含量1%~1.5%

3#石油焦硫含量2%~3%

石油產品基本知識

質量計量監測中心 二 九年十二月 目錄第一部分石油及其產品的化學組成和性質 1 石油的元素組成 2 石油的烴類組成 3 石油的非烴類組成 4 各類化合物在石油中的分布 第二部分石油產品的主要專案指標 1 密度和相對密度 2 餾程 3 辛烷值 4 十六烷值 5 實際膠質 6 誘導期 7 飽和蒸汽壓 8...

煅燒石油焦擴建專案報告書

kkkkkkkk華威實業 15萬噸 年煅燒石油焦擴建專案 依託kkkkkkkk縣當地現有的石油焦資源,減少本地資源流失,加大石油焦資源的深加工力度,生產高附加值的產品,改變產品結構,實現資源優化配置和利用,使當地的優勢資源轉化得以迴圈利用。本專案投資8600萬元,廠區占地面積200000m2,該專案...

份中國未煅燒石油焦進口情況分析

時間 2010 04 30 16 31 百川資訊2010年3月份中國未煅燒石油焦進口總量為271414噸,進口金額為 美元,2009年同期進口量為348146噸,進口金額為 美元,2010年與2009年同期相比,進口總量減少了22 進口金額卻增長了78 進口焦 在國內焦價持續推漲的背景下,也持續 從...