Un artículo sobre el coque de petróleo

Desde que se construyó la primera unidad de coquización retardada en Standardo en 1929, la innovación tecnológica de la coquización retardada nunca ha dejado de avanzar, y la contaminación del sistema de decoking al medio ambiente ha mejorado considerablemente. El proceso de coquización retardada es ampliamente utilizado por muchas refinerías de petróleo para el procesamiento profundo de petróleo pesado debido a sus ventajas como tecnología madura, alta tasa de conversión de petróleo pesado y bajo costo de producción. A través de este artículo, veamos qué es el petcoke. La introducción del petcoke en la enciclopedia Baidu indica que después de que el petróleo crudo se destila para separar el petróleo ligero y pesado, el petróleo pesado luego se craquea térmicamente para convertir el producto en otro producto. El coque es un material irregular, trozos negros (o partículas) de diferentes tamaños, con brillo metálico, las partículas de coque tienen una estructura porosa, su composición principal es carbono, más del 80%, e hidrógeno del 1,5% al 8%, y el resto son oxígeno, nitrógeno, azufre y elementos metálicos.
El petcoke tiene sus propiedades físicas, químicas y mecánicas únicas. El carbono no volátil en la parte de calentamiento, volátiles e impurezas minerales (azufre, compuestos metálicos, agua, cenizas, etc.) determinan las propiedades químicas del coque. En cuanto a las propiedades físicas, la porosidad y la densidad determinan la reactividad y las propiedades termofísicas del coque. La composición de partículas, método de procesamiento, dureza, resistencia al desgaste, resistencia y otras propiedades mecánicas determinan sus propiedades mecánicas.
Existen dos métodos diferentes de clasificación para los productos de petcoke. Según la estructura y apariencia del petcoke, los productos de petcoke pueden dividirse en 4 tipos: coque en aguja, coque esponja, coque esférico y coque en polvo:
(1) Coque en aguja. El coque en aguja es un sólido con apariencia gris plateada y brillo metálico. Su superficie tiene una textura claramente alargada en forma de aguja o fibrosa. Tiene sensación de lubricación. Los poros internos son grandes y la superficie es pequeña, y es ligeramente elíptico. Tiene una serie de ventajas como bajo coeficiente de expansión térmica, baja porosidad, bajo contenido de azufre, baja ceniza, bajo contenido de metales, alta conductividad eléctrica y fácil formación de grafito. Sus productos grafitizados tienen buena estabilidad química, resistencia a la corrosión, alta conductividad térmica y buena resistencia mecánica a bajas y altas temperaturas. La estructura del material determina el rendimiento, y el rendimiento del material determina su aplicación. El coque en aguja es la materia prima principal para electrodos de ultra alta potencia actualmente, también puede ser ampliamente utilizado en baterías de iones de litio, capacitores electroquímicos, grafito nuclear. (2) Coque esponja, petcoke tipo esponja obtenido mediante el método de coquización retardada. Debido a su alto contenido de azufre y metales, generalmente se usa como combustible para calcinación, también puede usarse como materia prima para petcoke calcinado. El coque esponja calcinado se usa principalmente en la industria del aluminio y como recarbonizador. (3) Coque esférico o coque de proyectil: tiene forma esférica y un diámetro de 0,6-30 mm. Generalmente se produce a partir de aceite residual de alto azufre y alto contenido de asfaltenos y solo puede usarse como combustible industrial como generación eléctrica y cemento. (4) Coque en polvo: se produce mediante el proceso de coquización fluidizada, con partículas finas (diámetro de 0,1-0,4 mm), alto contenido de volátiles y alto coeficiente de expansión térmica, por lo tanto no puede usarse directamente en la preparación de electrodos y en la industria del carbono.
El segundo método es según el contenido de azufre, que puede dividirse en coque de alto azufre (contenido de azufre superior al 3%) y coque de bajo azufre (contenido de azufre inferior al 3%). Alto contenido de azufre: generalmente se usa como combustible en plantas cementeras y centrales eléctricas. El petcoke de alto azufre no se usa como combustible para hornos rotatorios cementeros. Solo es económicamente factible, sino también técnicamente factible. Cuando el precio del carbón combustible es alto y el precio del petcoke es bajo, es ideal usar petcoke como combustible. Cuando el petcoke se usa como combustible, su contenido de azufre debe controlarse estrictamente. Al mismo tiempo, el sistema de molienda y combustión debe diseñarse y estudiarse especialmente, y deben ajustarse y optimizarse las operaciones del sistema.
Coque de bajo azufre: puede usarse como pasta de ánodo y ánodos prebakeados para plantas de aluminio y electrodos de grafito para plantas siderúrgicas. Entre ellos, el coque de bajo azufre de alta calidad (contenido de azufre inferior al 0,5%) puede usarse para producir electrodos de grafito y aumentadores de carbono. El coque de bajo azufre de calidad general (contenido de azufre inferior a 1,5%) suele usarse para producir ánodos prebakeados. El petcoke de baja calidad se usa principalmente para fundir silicio industrial y producir pasta de ánodo.
El petcoke de alto y bajo contenido de azufre está principalmente causado por las diferentes materias primas utilizadas en el refino mediante coquización retardada. La diferencia entre ellos es que el contenido de azufre del petcoke de alto contenido de azufre generalmente es de 4-5, que se usa principalmente como combustible. El petcoke de bajo contenido de azufre puede usarse como material para electrodos en la fundición de aluminio, entre otros, su precio es relativamente alto, y el contenido de azufre generalmente está por debajo de 1.

En resumen, el petcoke puede usarse en diferentes industrias, dependiendo de su calidad, puede aplicarse en los campos de producción de grafito, fundición e industria química. El coque cocido de bajo azufre y alta calidad (como el coque en aguja) se usa principalmente para fabricar electrodos de grafito de ultra alta potencia y ciertos productos de carbono especiales: en la industria siderúrgica, el coque en aguja es un material importante para el desarrollo de nuevas tecnologías en hornos eléctricos para producción de acero. El coque cocido ordinario de contenido medio de azufre se usa en grandes cantidades en la fundición de aluminio. El coque verde ordinario de alto contenido de azufre se usa en producción química, como en la fabricación de carburo de calcio, carburo de silicio, etc., y también como combustible para fundición de metales. La mayor parte del petróleo producido en China se vende en la categoría de bajo azufre, que se usa principalmente para fundición de aluminio y producción de grafito negro. Además, se usa principalmente para preparar productos de carbono, como electrodos de grafito y arcos de ánodo, para suministrar acero, metales no ferrosos y fundición de aluminio; para preparar productos de carburo de silicio, como varias muelas, pieles de arena, papel de lija, etc.; para preparar carburo de calcio comercial para suministrar producción de fibras sintéticas, acetileno y otros productos; también puede usarse como combustible, pero cuando se usa como combustible, necesita ser ultra finamente pulverizado con un molino de impacto clasificado, y puede quemarse después de ser convertido en polvo de coque mediante el equipo T2C-1250. Principalmente algunas fábricas de vidrio, fábricas de lechada de carbón-agua, etc.