石油焦基本知识汇总

石油焦基础知识

石油焦为黑色或暗灰色的固体石油产品，它是带有金属光泽、呈多孔性的无定形碳素材料。石油焦一般含碳90％～97％，含氢1.5％～8.0％，其余为少量的硫、氮、氧和金属，其H/C(原子比)在0.8以下。

一、石油焦的主要性能

1.挥发分

如石油焦中所含挥发分的量太多，在燃烧时焦炭易于破碎。

2.纯度

评定石油焦纯度的指标是硫含量及灰分等。

硫含量是石油焦最关键的质量要求。因为在生产石墨电极焦时，即使在高温燃烧石墨化过程中，硫也不能全部释出，仍残留在石墨电极里。但当电极处在1500℃以上的高温时，硫会分解出来，使电极晶体膨胀，再冷却时又会收缩，以致使电极破裂。对于化学工业用石油焦，硫含量高还会在生产电石时产生硫化氢污染环境。高灰分会阻碍结构的结晶，从而使成品电极的机械强度和电性能降低。此外，石墨电极中灰分的存在还会影响冶金产品的纯度。

3.结晶度

结晶度是指焦炭的结构和形成中间相小球体的大小。小的小球体形成的焦炭，结构多孔如海绵状，大的小球体形成的焦炭，结构致密如纤维状或针状，其质量较海绵焦优异。在质量指标中，真密度粗略地代表了这种性能，真密度高表示结晶度好。

4.抗热震性

抗热震性是指焦炭制品在承受突然升至高温或从高温急剧冷却的热冲击时的抗破裂性能。针状焦的制品有好的抗热震性，因而有较高的使用价值。热膨胀系数代表这种性能。热膨胀系数愈低，则抗热震性愈好。

5.颗粒度

颗粒度反应焦炭中所含粉末焦和块状颗粒焦(可用焦)的相对含量。粉末焦大多数是在除焦和贮运过程中受挤压摩擦等机械作用破碎而成，所以其量大小也是一种机械强度的表现。生焦经煅烧成熟焦后可以防止破碎。颗粒焦多、粉末焦少的焦炭，使用价值较高。

二、石油焦的分类

石油焦通常有下列三种分类方法：

①按加工深度，可分为生焦和熟焦。前者由延迟焦化装置的焦炭塔得到，又称原焦，它含有较多的挥发分，强度较差；后者是生焦经过高温煅烧(1300℃)处理除去水分和挥发分而得，又称煅烧焦。煅烧焦再在2300℃～2500℃下进行石墨化，使微小的石墨结晶长大，最后可以加工成电极。

石油知识汇总

原油：从地下开采出来的天然石油。它是一种液态的，以碳氢化合物为主要成分的矿产品汽油：英文名为：ULP，外观为透明液体，主要成分为C4～C12脂肪烃和环烃类，并含少量芳香烃和硫化物。按研究法辛烷值分为90号、93号、97号三个牌号。具有较高的辛烷值和优良的抗爆性，用于高压缩比的汽化器式汽油发动机上，可提高发动机的功率，减少燃料消耗量；具有良好的蒸发性和燃烧性，能保证发动机运转平稳、燃烧完全、积炭少；具有较好的安定性，在贮运和使用过程中不易出现早期氧化变质，对发动机部件及储油容器无腐蚀性。

柴油：又称油渣，是石油提炼后的一种油质的产物。它由不同的碳氢化合物混合组成。它的主要成分是含9到18个碳原子的链烷、环烷或芳烃。它的化学和物理特性位于汽油和重油之间，沸点在170℃至390℃间，比重为0.82~0.845kg/l。

凝析油：是指从凝析气田或者油田伴生天然气凝析出来的液相组分，又称天然汽油。其主要成分是C5至C11+烃类的混合物，并含有少量的大于C8的烃类以及二氧化硫、噻吩类、硫醇类、硫醚类和多硫化物等杂质，其馏分多在20 ℃ -200 ℃ 之间，挥发性好，是生产溶剂油优质的原料凝析油的特点是在地下以气相存在，采出到池面后则呈液态。凝析油到了地面是液态的油，在地层中却是气体，叫凝析气。凝析气是石油在高温高压条件下溶解在天然气中形成的混合物。凝析气藏位于地下数千米深的岩石中，开发得到的主要产品是凝析油和天然气。

石脑油：一部分石油轻馏分（35-220℃）的泛称。来源：由原油蒸馏或石油二次加工切取相应馏分而得。物理性质：石脑油在常温、常压下为无色透明或微黄色液体，有特殊气味，不溶于水。密度在650-750kg/m3。 [用途]：因用途不同有各种不同的馏程，我国规定石脑油馏程自初镏点至220℃左右。主要用作重整和化工原料。作为生产芳烃的重整原料，采用70~145℃馏分，称轻石脑油；当以生产高辛烷值汽油为目的时，采用70~180℃馏分，称重石脑油。用作溶剂时，则称溶剂石脑油，来自煤焦油的芳香族溶剂也称重石脑油或溶剂石脑油。主要指标：密度、硫含量、馏程、色度关联：由于石脑油市场价格远低于车用无铅汽油（吨价差达600-1200元），使用石脑油和石化助剂调配车用无铅汽油已成为民营石化企业增加成品油利润的重要方式。

石油焦

石油焦(Petroleum coke)是原油经蒸馏将轻重质油分离后,重质油再经热裂的过程,转化而成的产品,从外观上看,焦碳为形状不规则,大小不一的黑色块状(或颗粒),有金属光泽,焦碳的颗粒具多孔隙结构,主要的元素组成为碳,占有80wt%以上,其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质,本身是发热部份的不挥发性碳,挥发物和矿物杂质(硫、金属化合物、水、灰等)这些指标决定焦炭的化学性质。

一、石油焦分类及性质

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。从石油焦工场所生产的石油焦均称为生焦(green cokes),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电极,则需再经高温锻烧成熟焦,使其完成碳化,降低挥发份至最少程度。

大部份石油焦工场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(sponge coke)。第二种品质较佳的石油焦叫做针状焦(needle coke)与海绵焦比,由于其具较低的电阻及热膨胀系数,因此更适合做电极。有时另一种坚硬石油焦亦会产生,称之为球状焦(shot coke)。这种焦形如弹丸,表面积少,不易焦化,故用途不多。

石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质,本身是发热部份的不挥发性碳,挥发物和矿物杂质(硫、金属化合物、水、灰等)这些指针决定焦炭的化学性质。物理性质中孔隙度及密度,决定焦炭的反应能力和热物理性质。机械性质有硬度、耐磨性、强度及其它机械特性,颗粒组成及其它加工和运输、堆放、贮存等性质影响的情形。

二、石油焦的加工工艺

石油焦是以原油经蒸馏后的重油或其它重油为原料,以高流速通过500℃1℃加热炉的炉管,使裂解和缩合反应在焦炭塔内进行,再经生焦到一定时间冷焦、除焦生产出石油焦。

用途:主要用于制取炭素制品,如石墨电极、阳极弧,提供炼钢、有色金属、炼铝之用;制取炭化硅制品,如各种砂轮、砂皮、砂纸等;制取商品电石供制作合成纤维、乙炔等产品;也可做为燃料。

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/SH

PRD392-2010，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

项目 质 量 指 标

一级品 No.1 No.2 No.3

A B A B A

B

硫含量，% ≤0.5 ≤0.5 ≤0.8 ≤1.0 ≤1.5 ≤2.0 ≤3.0

挥发分，% ≤12 ≤10 ≤12 ≤12 ≤15 ≤16 ≤18

灰分，% ≤0.3 ≤0.3 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 v0.8 ≤1.2

水分，% ≤3

真密度（1300℃ 5小时煅烧） g/cm3 2.08-2.13 实测 实测 实测