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石油焦

石油焦的性质

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、硫等元素。

石油焦是原油加工(常减压蒸馏、催化裂化等)产生的重质渣油的炭化产物。主要生产工艺有延迟焦化和流化焦化等。

石油焦的质量标准

通常所说的石油焦特指海绵焦。现国内生产企业主要依据中国石化制定的行业标准nb/sh/t 0527-2019生产(详见表1)。该标准适用于进口及国内销售的石油焦,用于作普通功率石墨电极、铝用炭素原料及燃料等。针状焦满足gb∕t 37308-2019《油系针状焦》和t/zgts 002-2019《石墨电极用油系针状焦》标准要求。

表1普通石油焦(生焦)的技术要求和试验方法

项目 质量指标
1号 2a 2b 2c 3a 3b 3c
硫含量(质量分数)% 不大于 0.5 1.0 1.5 1.5 2.0 2.5 3.0
挥发分(质量分数)% 不大于 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0
灰分(质量分数)% 不大于 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.5 0.5
总水分(质量分数)% 报告
真密度(煅烧1300℃,5h) g/cm3  不小于 2.05
粉焦量(质量分数)% 不大于 35 报告 报告 报告
微量元素含量/(μg/g) 不大于
300 300 报告
150 300 报告
250 300 报告
200 300 报告
150 250 报告
100 200 报告
氮含量(质量分数)/% 报告

石油焦的主要用途

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,经煅烧后主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极,部分用于负极材料。

2、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。

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、流化焦: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。

海绵焦的主要用途是电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、炭素行业生产增炭剂、石墨电极、冶炼工业硅以及燃料等。在炼铝用预焙阳极、炼钢用的石墨电极时,为使石油焦(生焦)适应要求,必须对生焦进行煅烧,煅烧温度一般在1300℃左右,目的是将石油焦挥发分尽量除掉,改善焦炭强度、电导率等理化性能。生焦不经锻烧可直接用于生产碳化硅和金属硅等材料。

针状焦具有低热膨胀系数、低孔隙率、低硫、低灰分、低金属含量、高导电率及易石墨化等一系列优点,其石墨化制品化学稳定性好,耐腐蚀、导热率高、低温和高温时机械强度良好,电化学综合性能好。针状焦是制备超高功率石墨电极和人造石墨负极材料的优质原料,产业链下游是电弧炉炼钢和新能源汽车等行业,属于国家产业政策鼓励发展方向。针状焦的供应对保障产业链下游“碳达峰”“碳中和”提供重要支撑作用。

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