1.1 石油焦的概况
石油焦又名生焦,是以原油蒸馏后的重油或其它重油经延迟焦化工艺而生成的,故称之为延迟石油焦,简称石油焦。
石油焦是炼油过程中的副产物,它的质量受原油性质的影响,基本属于先天性的;数量也取决于原油一次加工能力和炼油企业二次加工装置配套状况,以产定销就成了石油焦的主调。
石油焦的主要用途是电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳素行业生产增炭剂、石墨电极、冶炼工业硅以及燃料等。 随着原油变重、重质燃料油市场缩小以及环保对汽油、柴油质量要求的提高,焦化已成为重要的渣油加工手段,随之而来的是越来越多的石油焦投放到市场。
1.2 石油焦的分类及用途
石油焦的形态随制程、操作条件及进料性质的不同而有所差异。从石油焦工厂所生产的石油焦均称为生焦,含一些未碳化的碳烃化合物的挥发份,生焦 就可当做燃料级的石油焦,如果要做炼铝的阳极或炼钢用的石墨电极,则需再经高温锻烧,使其完成碳化,降低挥发份至最少程度。大部份石油焦工厂所生产的焦外观为黑褐 色多孔固体不规则块状,此种焦又称为海绵焦。第二种品质较佳的石油焦叫做针状焦,与海绵焦比,由于其具较低的电阻及热膨胀系数,因此更适合做石墨电极。有时另 一种坚硬石油焦亦会产生,称之为球状焦。这种焦形如弹丸,表面积少,不易焦化,故用途不多。
根据石油焦结构和外观,石油焦产品可分为针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦4种:
(1)针状焦:具有明显的针状结构和纤维纹理,主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极。由于针状焦在硫含量、灰分、挥发分和真密度等方面有严格质量指标要求,所以对针状焦的生产工艺和原料都有特殊的要求。
(2)海绵焦:化学活性高、杂质含量低,主要用于炼铝工业及炭素行业。
(3)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。
(4)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。
根据硫含量的不同,可分为高硫焦(硫含量3%以上)和低硫焦(硫含量3%以下)。
高硫焦:一般用作水泥厂和发电厂的燃料。
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。
石油焦按照硫含量、挥发分和灰分等指标的不同,分为3个牌号,每个牌号又按质量分为A、B两种。
1 号焦适用于炼钢工业中制作普通功率石墨电极,也适用于炼铝业作铝用碳素;
2 号焦用作炼铝工业中电解槽 (炉 )所用的电极糊和生产电极(碳素);
3 号焦用作生产碳化硅 (研磨材料 )及碳化钙 (电石),以及其它碳素制品,亦用于制造炼铝电解槽的阳极底块及用于高炉碳素衬砖或炉底构筑,也可用作燃料。
1.3 石油焦的理化性质
石油焦是黑色或暗灰色坚硬固体石油产品,带有金属光泽,呈多孔性,是由微小石墨结晶形成粒状、柱状或针状构成的炭体物。石油焦组分是碳氢化合物,含碳90-97%,含氢1.5-8%,还含有氮、氯、硫及重金属化合物。
石油焦是延迟焦化装置的原料油在高温下裂解生产轻质油品时的副产物。石油焦的产量约为原料油的25-30%。其低位发热量约为煤的1.5-2倍,灰分含量不大于0.5%,挥发分约为11%左右,品质接近于无烟煤。
1.4 石油焦的包装、运输及贮存等
运载车皮、堆放场地应清扫干净。储存时需按牌号堆放。