석유 코크스에 관한 기사

June 20, 2022

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주요 특징 요약

석유 코크스는 중질유 처리 과정에서 생성되는 제품으로, 니들 코크스, 스펀지 코크스, 프로젝타일 코크스, 분말 코크스의 네 가지 유형으로 분류됩니다. 높은 탄소 함량과 다양한 황 함유량과 같은 독특한 특성은 산업 전반에서의 용도를 결정짓습니다. 니들 코크스는 고출력 전극에 필수적이며, 스펀지 코크스는 알루미늄 생산에 사용됩니다. 이러한 특성을 이해하면 에너지 및 제조 부문에서의 활용을 최적화하는 데 도움이 됩니다.

1929년 스탠다르도에서 첫 번째 지연 코킹 장치가 건설된 이후, 지연 코킹의 기술 혁신은 멈추지 않았으며, 탈코킹 시스템의 환경 오염도 상당히 개선되었습니다. 지연 코킹 공정은 성숙한 기술, 중유의 높은 전환율, 낮은 생산 비용 등의 장점으로 인해 많은 정유소에서 중유의 심층 가공에 널리 사용되고 있습니다. 이 글을 통해 석유 코크스에 대해 알아보겠습니다. 바이두 백과사전에 따르면, 석유 코크스는 원유를 증류하여 경유와 중유를 분리한 후, 중유를 열분해하여 제품으로 전환한 것입니다. 코크스는 불규칙한 모양의 검은 덩어리(또는 입자)로, 크기가 다양하며 금속 광택을 띠고, 코크스 입자는 다공성 구조를 가지고 있습니다. 주요 성분은 탄소로 80% 이상을 차지하며, 수소는 1.5%-8%, 나머지는 산소, 질소, 황 및 금속 원소로 구성됩니다.

석유 코크스는 독특한 물리적, 화학적, 기계적 특성을 가지고 있습니다. 가열 부분의 비휘발성 탄소, 휘발성 물질 및 광물 불순물(황, 금속 화합물, 물, 재 등)은 코크스의 화학적 특성을 결정합니다. 물리적 특성에서는 다공성과 밀도가 코크스의 반응성과 열물리적 특성을 결정합니다. 입자 구성, 가공 방법, 경도, 내마모성, 강도 등의 기계적 특성은 그 기계적 특성을 결정합니다.

석유 코크스 제품에는 두 가지 다른 분류 방법이 있습니다. 석유 코크스의 구조와 외관에 따라 석유 코크스 제품은 4가지 유형으로 나눌 수 있습니다: 니들 코크스, 스펀지 코크스, 구형 코크스 및 분말 코크스:

(1) 니들 코크스. 니들 코크스는 은회색 외관과 금속 광택을 가진 고체입니다. 표면에는 뚜렷한 가늘고 긴 바늘 모양 또는 섬유질의 질감이 있으며, 윤활감을 줍니다. 내부 구멍이 크고 표면이 작으며 약간 타원형입니다. 낮은 열팽창 계수, 낮은 다공성, 낮은 황 함량, 낮은 재 함량, 낮은 금속 함량, 높은 전기 전도성 및 쉬운 석화 형성 등 일련의 장점을 가지고 있습니다. 그래파이트화된 제품은 우수한 화학적 안정성, 내식성, 높은 열전도율 및 저온 및 고온에서 우수한 기계적 강도를 가지고 있습니다. 재료의 구조가 성능을 결정하고, 재료의 성능이 그 응용을 결정합니다. 니들 코크스는 현재 초고출력 전극의 주요 원료이며, 리튬 이온 배터리, 전기화학 커패시터, 원자로 흑연 등에도 널리 사용될 수 있습니다.

(2) 스펀지 코크스. 스펀지 모양의 석유 코크스는 지연 코킹 방법으로 얻어집니다. 황과 금속 함량이 높기 때문에 보통 소성 연료로 사용되며, 소성 석유 코크스의 원료로도 사용될 수 있습니다. 소성된 스펀지 코크스는 주로 알루미늄 산업과 재탄소화제로 사용됩니다.

(3) 구형 코크스 또는 구형 코크스: 구형이며 직경이 0.6-30mm입니다. 일반적으로 황 함량이 높고 아스팔텐 함량이 높은 잔유유에서 생산되며, 발전 및 시멘트와 같은 산업 연료로만 사용될 수 있습니다.

(4) 분말 코크스: 유동 코킹 공정에 의해 생산되며, 입자가 미세(직경 0.1-0.4mm)하고 휘발성 물질 함량이 높으며 열팽창 계수가 높아 전극 제조 및 탄소 산업에 직접 사용할 수 없습니다.

두 번째는 황 함량에 따라 고황 코크스(황 함량 3% 이상)와 저황 코크스(황 함량 3% 미만)로 나눌 수 있습니다.

고황 코크스: 일반적으로 시멘트 공장과 발전소에서 연료로 사용됩니다. 고황 석유 코크스는 시멘트 가마의 연료로 사용되지 않습니다.

경제적으로 실현 가능할 뿐만 아니라 기술적으로도 실현 가능해야 합니다. 연료 석탄의 가격이 높고 석유 코크스의 가격이 낮을 때, 석유 코크스를 연료로 사용하는 것이 이상적입니다. 석유 코크스를 연료로 사용할 때는 황 함량을 엄격히 통제해야 합니다. 동시에 연소 및 분쇄 시스템을 특별히 연구하고 설계해야 하며, 시스템 운영을 이에 맞게 조정하고 최적화해야 합니다.

저황 코크스: 알루미늄 공장의 양극 페이스트와 예비 소성 양극, 철강 공장의 흑연 전극으로 사용할 수 있습니다. 그중 고품질 저황 코크스(황 함량 0.5% 미만)는 흑연 전극과 탄소 강화제를 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 일반 품질의 저황 코크스(황 함량 1.5% 미만)는 종종 예비 소성 양극을 생산하는 데 사용됩니다. 저품질 석유 코크스는 주로 산업용 실리콘 제련 및 양극 페이스트 생산에 사용됩니다.

고황 및 저황 석유 코크스는 주로 지연 코킹 정제에 사용되는 원료의 차이로 인해 발생합니다. 이들 간의 차이는 고황 석유 코크스의 황 함량이 일반적으로 4-5로 연료로 주로 사용된다는 점입니다. 저황 석유 코크스는 알루미늄 제련 전극 재료 등으로 사용할 수 있으며, 가격이 상대적으로 높고 황 함량은 일반적으로 1 이하입니다.

결론적으로, 석유 코크스는 품질에 따라 다양한 산업에서 사용될 수 있으며, 흑연 생산, 제련 및 화학 산업 분야에서 사용될 수 있습니다. 저황, 고품질 소성 코크스(예: 니들 코크스)는 주로 초고출력 흑연 전극 및 특정 특수 탄소 제품을 제조하는 데 사용됩니다. 철강 산업에서 니들 코크스는 새로운 전기로 제강 기술 개발을 위한 중요한 재료입니다. 중황, 일반 소성 코크스는 알루미늄 제련에 대량으로 사용됩니다. 고황, 일반 생 코크스는 칼슘 카바이드, 실리콘 카바이드 등의 화학 생산에 사용되며, 금속 주조 연료로도 사용됩니다. 중국에서 생산되는 대부분의 석유는 저황 카테고리에 속하며, 주로 알루미늄 제련 및 석탄 검정 생산에 사용됩니다. 또한 흑연 전극 및 양극 아크를 준비하여 철강, 비철금속 및 알루미늄 제련에 제공하거나, 다양한 연마 휠, 사포, 사포지 등을 포함한 실리콘 카바이드 제품을 준비하거나, 합성 섬유, 아세틸렌 등의 제품 생산을 위한 상업용 칼슘 카바이드를 준비하는 데 사용될 수 있습니다. 연료로도 사용할 수 있지만, 연료로 사용할 때는 등급 충격 밀로 초미세 분쇄한 후 T2C-1250 장비로 코크스 분말로 만들어 연소해야 합니다. 주로 일부 유리 공장, 석탄-물 슬러리 공장 등이 이에 해당됩니다.

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