【石油焦】什(shen)么是石油焦 石油焦的密度(du) 石油(you)焦的用途

什么是石油焦？

石(shi)油焦(jiao)(jiao)（PETroleum coke）是原(yuan)油經(jing)蒸(zheng)餾將輕重質(zhi)(zhi)(zhi)油分(fen)離(li)后，重質(zhi)(zhi)(zhi)油再經(jing)熱裂的過程(cheng)，轉(zhuan)化(hua)而成的產品，從外觀上看(kan)，焦(jiao)(jiao)炭為(wei)形狀不(bu)規則，大小不(bu)一的黑色塊狀（或顆粒(li)），有(you)金屬(shu)光澤(ze)，焦(jiao)(jiao)炭的顆粒(li)具多孔(kong)隙結構，主要的元素(su)組成為(wei)碳，占有(you)80wt%（WT是Weight的英文縮(suo)寫就是重量百(bai)分(fen)含量的意思。5WT%相當于50000PPM（PPM是以百(bai)萬計含量。）以上，其(qi)余的為(wei)氫、氧、氮、硫(liu)(liu)和金屬(shu)元素(su)。 石(shi)油焦(jiao)(jiao)具有(you)其(qi)特有(you)的物(wu)(wu)理、化(hua)學性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)及機械性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)，本身是發熱部(bu)份的不(bu)揮(hui)發性(xing)(xing)碳，揮(hui)發物(wu)(wu)和礦物(wu)(wu)雜質(zhi)(zhi)(zhi)（硫(liu)(liu)、金屬(shu)化(hua)合物(wu)(wu)、水(shui)、灰等）這些指標決(jue)定焦(jiao)(jiao)炭的化(hua)學性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)。

石油焦的密度

石(shi)(shi)油(you)焦(jiao)(jiao)(jiao)在1300℃煅燒后的(de)真密(mi)度(du)(du)(du)的(de)大(da)小是衡量石(shi)(shi)油(you)焦(jiao)(jiao)(jiao)質(zhi)量的(de)主要(yao)項目，一般(ban)來講(jiang)，煅燒后真密(mi)度(du)(du)(du)越高，說明這種(zhong)焦(jiao)(jiao)(jiao)容易石(shi)(shi)墨化(hua)，而且(qie)石(shi)(shi)墨化(hua)后電阻率較低、熱膨脹系(xi)數較小，石(shi)(shi)油(you)焦(jiao)(jiao)(jiao)的(de)體積密(mi)度(du)(du)(du)表示焦(jiao)(jiao)(jiao)炭(tan)結構的(de)致密(mi)程度(du)(du)(du)，并且(qie)與(yu)機械強度(du)(du)(du)成正比。振實密(mi)度(du)(du)(du)除與(yu)焦(jiao)(jiao)(jiao)炭(tan)的(de)體積密(mi)度(du)(du)(du)有關外(wai)，還和(he)焦(jiao)(jiao)(jiao)炭(tan)的(de)顆粒度(du)(du)(du)有關。

石油焦形態

石油(you)(you)(you)焦(jiao)(jiao)的(de)(de)形(xing)態隨制程(cheng)、操作條件(jian)及進料性質的(de)(de)不同而有所差異(yi)。從(cong)石油(you)(you)(you)焦(jiao)(jiao)工場所生產的(de)(de)石油(you)(you)(you)焦(jiao)(jiao)均(jun)稱為生焦(jiao)(jiao)（green cokes），含一(yi)些未碳化的(de)(de)碳烴化合物的(de)(de)揮發(fa)份(fen)，生焦(jiao)(jiao)就可當做(zuo)(zuo)(zuo)燃料級(ji)的(de)(de)石油(you)(you)(you)焦(jiao)(jiao)，如(ru)果要做(zuo)(zuo)(zuo)煉(lian)鋁(lv)的(de)(de)陽(yang)極(ji)或煉(lian)鋼用(yong)的(de)(de)電極(ji)，則需再經高溫煅燒(shao)，使其(qi)(qi)完成(cheng)碳化，降低揮發(fa)份(fen)至最少程(cheng)度(du)。大部(bu)份(fen)石油(you)(you)(you)焦(jiao)(jiao)工場所生產的(de)(de)焦(jiao)(jiao)外觀為黑褐色(se)多孔固體不規(gui)則塊(kuai)狀，此(ci)種焦(jiao)(jiao)又稱為海綿焦(jiao)(jiao)（sponge coke）。第(di)二種品質較佳的(de)(de)石油(you)(you)(you)焦(jiao)(jiao)叫做(zuo)(zuo)(zuo)針狀焦(jiao)(jiao)（needle coke）與海綿焦(jiao)(jiao)比，由于其(qi)(qi)具較低的(de)(de)電阻及熱膨脹系(xi)數(shu)，因(yin)此(ci)更(geng)適合做(zuo)(zuo)(zuo)電極(ji)。有時另(ling)一(yi)種堅硬(ying)石油(you)(you)(you)焦(jiao)(jiao)亦(yi)會產生，稱之(zhi)為球狀焦(jiao)(jiao)（shot coke）。這(zhe)種焦(jiao)(jiao)形(xing)如(ru)彈丸(wan)，表(biao)面積少，不易焦(jiao)(jiao)化，故用(yong)途不多。

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(you)質的熟焦例如針狀焦，主要用于制造超高(gao)功率(lv)石墨(mo)電(dian)極和(he)某(mou)些特種炭素制品；在煉鋼(gang)(gang)工業中針狀焦是發(fa)展電(dian)爐煉鋼(gang)(gang)新技術的重要材料。

中(zhong)硫、普通的熟焦(jiao)，大量用于煉(lian)鋁。

高硫、普通的生(sheng)焦，則用于化工生(sheng)產，如制(zhi)造電石、碳化硅等，也有(you)作為金屬鑄(zhu)造等用的燃料。

隨著我國水泥、電解銀(yin)、鋼鐵和熱電等(deng)行業(ye)的(de)迅猛發(fa)展(zhan)，低硫(liu)石(shi)(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)的(de)需求量急劇增加，而(er)隨(sui)著環(huan)保政策的(de)日(ri)益(yi)嚴格(ge)，高硫(liu)石(shi)(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)的(de)用途(tu)受到(dao)很大的(de)限制。因此，我國未來石(shi)(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)市場(chang)將面(mian)臨著低硫(liu)石(shi)(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)緊俏(qiao)而(er)高硫(liu)石(shi)(shi)油(you)(you)焦(jiao)(jiao)嚴重過(guo)剩的(de)局(ju)面(mian)。

中國生產的石(shi)(shi)油焦，大部分屬(shu)于(yu)低硫焦，主(zhu)要用于(yu)煉鋁和制造石(shi)(shi)墨。

另主(zhu)要用(yong)(yong)于制(zhi)取炭素(su)制(zhi)品(pin)(pin)(pin)，如石墨(mo)電極、陽極弧，提(ti)供煉鋼(gang)、有(you)色金屬、煉鋁之用(yong)(yong)；制(zhi)取炭化硅制(zhi)品(pin)(pin)(pin)，如各種(zhong)砂(sha)輪、砂(sha)皮(pi)、砂(sha)紙等(deng)；制(zhi)取商品(pin)(pin)(pin)電石供制(zhi)作合成纖維、乙炔(gui)等(deng)產品(pin)(pin)(pin)；也(ye)可做(zuo)為燃料(liao)，但做(zuo)燃料(liao)用(yong)(yong)時需用(yong)(yong)分級式沖擊(ji)磨來進行超微粉碎，通過JZC-1250設備制(zhi)成焦粉后才(cai)能進行燃燒(shao)，用(yong)(yong)焦粉做(zuo)燃料(liao)的(de)主(zhu)要是些玻璃廠、水煤漿廠等(deng)。

石油焦分類

按加工方法

可(ke)分為生焦和(he)熟焦。

前者由延遲焦化裝置的焦炭塔得到，又稱(cheng)原焦，含較多的揮(hui)發分，強度差；后(hou)者是生焦經煅燒（1300℃）處理得到，又稱(cheng)煅燒焦。

按硫含量的高低

可分為高硫(liu)焦(jiao)（硫(liu)的質量含量高于4%）、中(zhong)硫(liu)焦(jiao) （硫(liu)含量2%～4%）和低硫(liu)焦(jiao)（硫(liu)含量低于 2%）。

焦炭的(de)(de)硫(liu)(liu)含量(liang)主要取決(jue)于原料油的(de)(de)含硫(liu)(liu)量(liang)。硫(liu)(liu)含量(liang)增高，焦炭質(zhi)量(liang)降低，其用途亦(yi)隨之而(er)改變。

按顯微結構形態的不同

可(ke)分為海(hai)綿焦和針狀(zhuang)(zhuang)焦。前者多孔如海(hai)綿狀(zhuang)(zhuang)，又(you)稱(cheng)普通焦。后者致密如纖維狀(zhuang)(zhuang)，又(you)稱(cheng)優質焦；

在(zai)性質(zhi)上與(yu)海(hai)綿焦有顯著的(de)(de)差別，具有高(gao)密度、高(gao)純(chun)度、高(gao)強度、低硫量、低燒蝕量、低熱膨(peng)脹(zhang)系(xi)數及(ji)良好的(de)(de)抗熱震性能等特(te)點(dian)；在(zai)導熱、導電、導磁和(he)光學上都有明顯的(de)(de)各(ge)向異性；孔大而少(shao)，略呈橢(tuo)圓形，破裂面有清晰的(de)(de)紋(wen)理結構，觸(chu)摸有潤(run)滑(hua)感。針(zhen)狀(zhuang)焦主要是以(yi)芳烴(jing)含(han)量高(gao)、非烴(jing)雜質(zhi)含(han)量較少(shao)的(de)(de)渣油(you)制得。

按照不同的形態

可分為針狀(zhuang)焦(jiao)、彈丸(wan)焦(jiao)或球狀(zhuang)焦(jiao)、海綿焦(jiao)、粉焦(jiao)四種。

（1）針(zhen)狀(zhuang)焦：具有明(ming)顯的針(zhen)狀(zhuang)結(jie)構(gou)和纖維紋理，主要(yao)作用煉(lian)鋼中的高(gao)(gao)功(gong)率和超高(gao)(gao)功(gong)率石墨電極。

（2）海綿焦：含硫高，含水(shui)率高，表面(mian)粗(cu)糙(cao)，價格高。

（3）彈丸焦(jiao)或球狀焦(jiao)：形(xing)狀呈圓球形(xing)，直徑(jing)0.6~30mm,因(yin)表面光滑所以含水(shui)率較低。一般是由(you)高硫高瀝(li)青質(zhi)渣油生產，只能用于(yu)發電(dian)，水(shui)泥等工業燃料(liao)。

（4）粉焦：徑流態化焦化工藝生產，其顆粒在（直(zhi)徑0.1~0.4mm）揮發份高熱膨(peng)脹(zhang)系數高，不能直(zhi)接用于電極(ji)制備和碳(tan)素行業。