石油焦石油加工工程.pdf

石油加工工程 4.8 石油焦 徐春明 石油焦  石油焦为黑色或暗灰色的固体  带有金属光泽、呈多孔性的无定形碳素材料  一般是减压渣油经延迟焦化制得  组成  碳：90%~97%，氢：1.5%~8.0%  其余为少量的硫、氧、氮和金属  H/C原子比在0.8以下 一、石油焦的分类 1. 按加工方法不同分为生焦和熟焦 ① 生焦由延迟焦化装置的焦炭塔得到，又称原焦，它含 有较多的挥发分，强度较差 ② 熟焦是生焦经过高温煅烧（1300℃）处理除去水分 和挥发分而得，又称煅烧焦 ③ 煅烧焦再在2300~2500℃下进行石墨化，使微小的 石墨结晶长大，最后可以加工成电极 一、石油焦的分类 2. 按硫含量高低分为 ① 高硫焦－硫含量4 m% ② 中硫焦－硫含量2~4 m% ③ 低硫焦－硫含量2 m% • 硫含量增大，焦炭质量降低，其用途亦随之改变 • 焦炭的硫含量主要取决于原料的硫含量 一、石油焦的分类 3. 按显微结构分为海绵焦和针状焦 ① 海绵焦多孔如海绵状，又称普通焦 ② 针状焦致密如纤维状，又称优质焦 • 针状焦在性质上与海绵焦有显著差别，具有密度高、 强度高、热膨胀系数低等特点，在导热、导电、导磁 和光学上具有明显的各向异性 • 针状焦主要是从芳烃含量高且非烃含量少的原料制得 海 针 绵 状 焦 焦 一、石油焦的分类 4. 按结构形态分为蜂窝焦和弹丸焦 ① 蜂窝焦内部有定向、分布均匀的孔 ② 弹丸焦致密呈球状 • 蜂窝焦与海绵焦类似，由胶质、沥青质含量及杂原子 含量低的原料生成 • 弹丸焦主要由重质劣质原料生成 蜂 弹 窝 丸 焦 焦 二、石油焦的主要质量指标 1. 硫含量  是石油焦最关键的质量指标  无论是生产石墨电极焦，还是化学工业用石油焦，硫 含量都不宜过高 2. 挥发分  若石油焦中所含挥发分太多，在煅烧时焦炭易于破碎 3. 灰分  在高温石墨化过程中，部分灰分会挥发而形成孔隙， 从而降低成品电极的机械强度和电性能  石墨电极中灰分的存在还会影响冶金产品的纯度 三、石油焦的品种和用途 普通焦 石油焦 针状焦 特种石油焦 1. 普通焦按其用途划分为三个牌号  1号：用于制造炼钢工业中的普通功率的石墨电极  2号：用于制造炼铝工业中的电极  3号：用于制造化学工业中的碳化物（电石和碳化硅） 或用作金属铸造等的燃料 三、石油焦的品种和用途 2. 针状焦  质量指标中除对硫含量、灰分和挥发分有更严格的规定 外，还要求其具有较大的真密度及较小的热膨胀系数  真密度大，结晶度高、结构致密，成品电极机械强度高  热膨胀系数小，针状焦的抗热冲击性能好  主要用作制造炼钢用高功率和超高功率的石墨电极  热膨胀系数低、电阻低、结晶度高、纯度高、密度大  可以提高电炉炼钢的冶炼强度，缩短冶炼时间 三、石油焦的品种和用途 针状焦与普通焦性质的区别 项目