石油焦

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石油焦（Petroleum Coke）

　　石油焦是指原油經蒸餾後將輕重質油分離開以後，其中的重質油再經過熱裂變的過程，轉化而成的新的產品。這種產品要單從外觀上看，形狀並不是很規則，而且大小不一的黑色塊狀(或顆粒)，並且有金屬光澤，焦炭的顆粒具有多孔隙結構的特點。石油焦主要的元素組成仍為碳，約占有80wt％以上，其餘元素為氫、氧、氮、硫和一些金屬元素。石油焦本身具有其特有的物理、化學性質及其機械性質，是發熱部份的不揮發性碳，揮發物和礦物雜質(硫、金屬化合物、水、灰等)等的組合，這些指標也決定焦炭的化學性質。

• 石油焦的分類

　　通常情況下石油焦通常有下列四種分類方法：

　　第一種，按加工方法分類，可分為生焦和熟焦。生焦即延遲焦化裝置的焦炭塔得到，義稱原焦，裡面含較多的揮發成分，強度不高；熟焦是指生焦經煅燒(1300℃)處理後得到的，又稱為煅燒焦。

　　第二種，按硫含量的高低分類，一般可分為高硫焦(硫元素的含量高於4％)、中硫焦(硫元素含量在2％ ~4％)和低硫焦(硫元素的含量低於2％)。焦炭中的硫元素含量主要取決於原料油的起始的含硫量。如果硫含量增高，焦炭質量就會降低，其用途也會隨之而改變。

　　第三種，按顯微結構形態的不同分類，即分為海綿焦和針狀焦。海綿焦即是多孔如海綿狀，也又稱為普通焦。而針狀焦細緻密如纖維絲狀，即又稱為優質焦。針狀焦在性質上同海綿焦有非常明顯的差別，它不但具有“三高三低”(即高密度、高純度、高強度、低硫、低燒蝕量、低熱膨脹繫數)的特點，以及良好的抗熱震性能等優點，而且在導熱、導電、導磁和光學上都具有非常明顯的各向異性。

　　第四種，按外觀的不同形態又可分為針狀焦、彈丸焦(或者叫球狀焦)、海綿焦、粉焦四種。所謂的針狀焦，指的是外觀具有明顯的針狀結構和纖維紋理，一般主要作用是煉鋼中的高功率和超高功率石墨電極使用。海綿焦，即指含硫高，且含水率高，雖錶面粗糙，但價格較高。彈丸焦即觀形狀呈圓球形，因為其錶面光滑一般的含水率也較低，通常是由高硫高瀝青質渣油生產出來的，只能用於發電，水泥等工業作為燃料。所謂的粉焦，即徑流態化焦化工藝生產出來的，其顆粒在(直徑為O．1—0．4mm)揮發份高熱膨脹繫數較高，應用是不能直接用於電極製備和碳素行業的。

• 石油焦的主要用途

　　石油焦的通常主要用途十分廣泛，主要是用作電解鋁所用的預焙陽極和陽極糊、碳素行業生產增炭劑、石墨電極、冶煉工業硅以及燃料等。一般來說，煅燒焦主要用於生產加工石墨電極、炭糊製品、金剛沙、食品級磷工業、冶金工業及電石等，應用最廣泛的當然就是石墨電極。而且生焦不經鍛燒即可直接用於碳化鈣作電石主料，並可生產碳化硅和碳化硼作研磨材料。也可直接作為冶金工業鼓風爐用焦炭或高爐牆襯炭磚，通常也可用作鑄造工藝用緻密焦等。

　　石油焦是一種黑色或暗灰色的堅硬固體石油產品，呈多孔性，是由微小的石墨結晶形成粒狀、柱狀或針狀的炭體物，其碳氫比高達18~24，其堆積比重為0.9~1.1，低位發熱量約為煤的1.5~2倍，灰分為0.1%~1.5%，揮發分為3%~16%,接近於無煙煤。延遲焦化的石油焦揮發分不大，強度小，粉末較多。硫含量是石油焦的重要指標，一般規定不得超過1.5%，對於硫含量超過2.0%的石油焦，需採用脫硫工藝生產含硫小於1.0%的石油焦。

　　石油焦的質量除受焦化工藝影響外，很大程度取決原料油的性質。一般低硫環烷基原油生產的石油焦質量最好，含針狀結構的成分多。石蠟基原油次之，高硫瀝青基原油最差。克拉瑪依原油是生產針狀焦的良好材料。