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石油焦的成浆性及水焦浆的流变性和稳定性

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（ 江 大 学 能源 清洁 利 用 国家 重 点 实验 室 ，浙 江 杭 州 ３ ０ ２ ； 浙 江 大学 宁波 理 工 学 院 ，浙 江 宁 波 ３ ５ ０ ） 浙 １０７。 １ １ ０
摘 要 ：对 某 石 油 焦 在 加 人 不 同 添 加剂 后 的成 浆 特 性 以及 水 焦 浆 的 温 升特 性 、流 变 特 性 和 稳 定 性 进 行 了 实 验 研 究 。 加 入 不 同 添加 剂 后 各 浆 样 的 定 黏 浓 度 均在 ７ 左 右 ，石 油 焦 成 浆 性 良好 ；水 焦 浆 的表 观 黏 度 随 温 度 的 升 高 而 降 Ｏ 低 ，随浓 度 的升 高 而 增 大 ；水焦 浆 的流 变 特 性 和 稳 定 性 在 不 同 的 添 加 剂 下 呈 现 出 较 大 的 差 别 ， 当使 用 亚 甲基 萘 磺 酸 钠一 乙烯 磺 酸 钠 一 来 酸 钠 （ Ｓ 苯 马 Ｎ Ｍ） 和 亚 甲基 萘 磺 酸 盐 甲醛 缩 合 物 （ Ｃ）添 加 剂 时 ，水 焦 浆 呈 胀 流 性 ，且 Ｎ 稳定 性 差 。 当使 用 木 质 素磺 酸盐 （ ｓ 和石 油 磺 酸 盐 （ ｓ 时 ，水焦 浆 在 较 高 浓 度 下 呈 假 塑 性 ，且 稳 定 性 较 好 。 Ｉ） Ｐ） 浆体 浓 度 越 大 ，稳 定 性 越好 。
关键 词 ：石 油 焦 ；水 焦 浆 ；成 浆 特 性 ；流 变 特性 ；稳 定 性 中 图 分类 号 ：Ｔ ５ ７ ４ Ｑ １ ． 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：０ ３ — １ ５ （ ０ ０ １ —２ １ 一Ｏ ４ ８ １７ ２ １ ） １ ９ ２ ７
Ｓ ｕ ｒ ａ ｉｉｙ ｏ ｔ ｏ ｅ ｍ ｏ ｅ ａ ｈｅ ｌ ｇ ｃ ｌ ｌ ｒ ｙ ｂ ｌｔ ｆｐｅ ｒ ｌｕ ｃ ｋ ｎｄ ｒ ｏ ｏ ｉ ａ
第 ６ 卷 第 １ 期 １ １ ２１ ０ ０年 １ １月
化
工 学
报
Ｖ ｏ ． Ｎ Ｏ １１ １ ６１ ．
ＣＩ ＥＳＣ Ｊ ｕ ｎ １ ｏ ｒ ａ
Ｎｏｖ ｍ ｂ ２ Ｏ ｅ ｅｒ Ｏ１
石 油 焦 的成 浆 性 及 水 焦 Βιβλιοθήκη 的 流 变 性 和 稳 定 性
高夫 燕 ，刘建 忠 ，王传 成 ，虞育杰 ，程 军 ，张彦威 ，周俊 虎 ，岑可 法

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石油焦的性质

石油焦的性质

一、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。

二、石油焦的质量标准延迟石油焦是指延迟焦化装置生产的生焦，也称普通焦，目前还没有相应的国家标准。

现国内生产企业主要依据原中国石化总公司制定的行业标准SH0527－92 生产（详见表1）。

该标准主要根据石油焦硫含量分类，其中一级品、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，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。

2010年，中国石化石油焦销售业务整合后，制定了中国石油化工集团公司石油焦企业标准《石油焦》Q/SHPRD392-2010，对硫含量大于3%的石油焦进行了品级细分（详见表2）。

表1延迟石油焦标准SH0527－92表2 石油焦（Q/SH PRD392-2010）三、石油焦的主要用途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。

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，化学反应性高，杂质含量低，主要用于炼铝工业及炭素行业。

石油焦的分类

石油焦的分类


1．石油焦脱硫制作低硫焦
目前国内比较先进的脱硫技术是离子液 体脱硫法。该方法是用离子液体为助剂， 溶解溶胀石油焦，使其结构发生变化，有 利于氢气分子进入石油焦微孔，增大反应 表面，与硫更多地接触。经过离子液体处 理过的石油焦，再做加氢处理，比直接加 氢脱硫率要提高10％以上。
石油焦脱硫制作低硫焦
3．石油焦改性制作活性炭
活性炭是一种具有特殊微晶结构的非极 性炭吸附剂，其微细孔发达、 比表面积巨 大、吸附能力强、化学性质稳定，能耐酸、 耐碱、耐高温，可在气、液相中使用，现 已广泛地应用于脱色、脱臭、气体净化、 废水处理、溶剂回收、分离纯化及催化剂 载体等领域。制备活性炭的原料很多，已 用于工业生产的主要是木质、果壳、煤质 和其他含炭原料。
5．石油焦碳化制作碳分子筛
当温度在600-800℃范围内变化时，其层状结 构发生变化，衍射角向低值方向移动，层间距加 大，表明原有的层状结构被破坏，新的乱层结构 开始形成，如在此阶段采用改性添加剂对其结构 进行调变，可以最大程度地获得具有乱层结构的 “炭素前驱体”。温度高于800℃以后，又开始 逐渐形成类石墨的层状结构。基于上述分析，在 600-800℃这一温度区间，可以通过对石油焦进 行改性，以制备具有空气分离性能的碳分子筛。
2．石油焦改性制作脱硫剂
活化的石油焦的脱硫能力不仅与其孔结构等 物理因素有关，还受其表面化学基团的影响，其 表面含氧基团(酸、碱性基团)的性质和数量在极 性分子SO2吸附的过程中都起着十分重要的作用。 高温活化导致其表面的含氧基团分解。HNO3由于 具有很强的氧化性在石油焦表面可以生成大量新 的含氧基团，通过高温煅烧可以得到有利于吸附 SO2的碱性基团。双氧水的活化主要是将石油焦 的闭孔打开、微孔扩大的过程，可以在一定程度 上提高脱硫剂的脱硫能力。负载金属离子Cu~(2+) 可以利用其协同作用提高脱硫剂的脱硫能力，实 验表明Cu~(2+)负载量为5％时效果最好。
石油焦新材料

石油焦新材料

石油焦新材料引言石油焦是一种重要的石油副产品，在许多行业中具有广泛的应用。

随着科技的不断进步和对可持续发展的需求，石油焦的研发和生产也在不断创新。

石油焦新材料是指在石油焦的基础上进行改良和创新，以满足不同行业和领域的需求。

本文将详细介绍石油焦新材料的相关内容。

石油焦的基本特性石油焦是在石油炼制过程中产生的固体副产品，其主要成分是碳。

石油焦具有以下几个基本特性：1.高碳含量：石油焦的碳含量通常在90%以上，是一种高纯度的碳材料。

2.高热值：石油焦的热值较高，可以作为优质的燃料使用。

3.高强度：石油焦具有较高的力学强度，可以用于制造耐磨材料和复合材料。

4.耐高温性：石油焦在高温下具有较好的稳定性，可以用于耐火材料和高温材料的制备。

石油焦新材料的分类根据不同的应用需求，石油焦新材料可以分为以下几类：1.炭素材料：石墨烯、碳纳米管等新型碳材料是石油焦新材料的重要分支，具有优异的导电性、导热性和力学性能，广泛应用于电子、能源和材料科学等领域。

2.功能材料：通过对石油焦的改性和功能化处理，可以得到具有特定功能的材料，如吸附材料、催化剂载体、电极材料等，用于环境保护、化工和能源领域。

3.复合材料：将石油焦与其他材料进行复合，可以获得具有优异性能的复合材料，如石墨烯增强复合材料、炭纤维增强复合材料等，广泛应用于航空航天、汽车和建筑等领域。

4.耐火材料：由于石油焦具有较好的耐高温性能，可以用于制备耐火材料，如耐火砖、耐火涂料等，广泛应用于冶金、玻璃和化工等行业。

石油焦新材料的研发与应用石油焦新材料的研发与应用是一个多学科、综合性的工作，需要涉及材料科学、化学工程、物理学等多个领域的知识和技术。

以下是石油焦新材料的研发与应用的一般步骤：1.原料选择：选择适合石油焦新材料研发的原料，考虑原料的成分、品质和可获得性等因素。

2.焦炭制备：通过石油焦的炭化过程，制备出高质量的石油焦原料。

3.改性处理：对石油焦进行物理、化学或生物改性处理，以改善其性能和功能。

石油焦品质划分

石油焦品质划分

石油焦品质划分
石油焦品质划分是石油化工行业中的一个重要课题，其影响着石油焦的应用范围和经济价值。

石油焦可以根据其生产工艺、原料、物理性质和化学成分等不同属性进行品质划分。

根据生产工艺，石油焦可以分为炼油焦和焦炭两大类。

炼油焦是从炼油废渣中生产的，具有高硫、高灰、高挥发分和高热值等特点，主要用于电力、冶金、化工等领域；而焦炭则是从烟煤或无烟煤中生产的，具有低硫、低灰、低挥发分和高强度等特点，主要用于冶金、铸造等领域。

根据原料，石油焦可以分为石油焦、煤焦、焦煤等不同种类。

石油焦是从石油残渣中生产的，具有高硫、高灰、高挥发分等特点，主要用于铝电解、钢铁冶炼等领域；煤焦则是从煤炭中生产的，具有低硫、低灰、低挥发分等特点，主要用于铁路、能源等领域。

根据物理性质，石油焦可以分为块状焦、粉状焦、球形焦等不同形态。

块状焦是由大块的石油焦炭堆积而成，主要用于铸造、电解等领域；粉状焦则是通过研磨产生的，主要用于石油化工、石油加工等领域；球形焦则是通过加工生产出来的，具有稳定性好、强度高等优点，主要用于铁合金、钢铁冶炼等领域。

根据化学成分，石油焦可以分为硬焦、中硬焦、半硬焦等不同等级。

硬焦是指具有高结晶度和高固定碳含量的石油焦，主要用于铝电解、碳素材料等领域；中硬焦则是指固定碳含量在85%以上的石油焦，主要用于冶金、铸造等领域；半硬焦则是指固定碳含量在80%以上的
石油焦，主要用于电解、陶瓷、炭素材料等领域。

总之，石油焦品质划分是一个复杂的体系，需要结合多方面因素进行评估和划分。

合理的品质划分可以提高石油焦的经济价值和应用范围，促进石油化工行业的发展。