Il coke di petrolio è un prodotto solido infiammabile ottenuto da residui di petrolio e asfalto di petrolio mediante coking. Di colore nero e poroso, l'elemento principale è il carbonio e il contenuto di ceneri è molto basso, generalmente inferiore allo 0,5%. Il coke di petrolio è un tipo di carbonio facilmente grafitizzabile e trova un'ampia gamma di utilizzi nell'industria chimica, metallurgica e in altri settori, ed è la principale materia prima per la produzione di prodotti di grafite artificiale e di prodotti di carbonio di alluminio elettrolitico.
A seconda della temperatura di trattamento termico, il coke di petrolio può essere suddiviso in due tipologie: coke grezzo e coke calcinato. Il primo, ottenuto tramite coking ritardato, contiene elevate quantità di sostanze volatili e ha una bassa resistenza meccanica. Il coke calcinato si ottiene per calcinazione. La maggior parte delle raffinerie cinesi produce solo coke grezzo e la maggior parte delle operazioni di calcinazione viene effettuata in impianti a carbone.
Il coke di petrolio può essere suddiviso in coke ad alto tenore di zolfo (contenente più dell'1,5% di zolfo), coke a medio tenore di zolfo (contenente dallo 0,5% all'1,5% di zolfo) e coke a basso tenore di zolfo (contenente meno dello 0,5% di zolfo). Gli elettrodi di grafite e altri prodotti artificiali in grafite utilizzano generalmente tre tipi di produzione di coke a basso tenore di zolfo.
Il coke aghiforme è un tipo di coke di alta qualità con una struttura fibrosa evidente, in particolare un basso coefficiente di dilatazione termica e una facile grafitizzazione. Quando il blocco di coke si rompe, può essere suddiviso in sottili particelle a strisce a seconda della struttura (il rapporto d'aspetto è generalmente superiore a 1,75) e la struttura fibrosa anisotropica può essere osservata al microscopio a luce polarizzata, da cui il nome "coke aghiforme".
L'anisotropia fisica e meccanica del coke aghiforme è molto evidente, e presenta una buona conduttività elettrica e termica parallela all'asse longitudinale delle particelle, con un basso coefficiente di dilatazione termica. Durante lo stampaggio per estrusione, l'asse longitudinale della maggior parte delle particelle è disposto secondo la direzione di estrusione. Pertanto, il coke aghiforme è la materia prima chiave per la produzione di elettrodi di grafite ad alta o altissima potenza, che presentano bassa resistività, basso coefficiente di dilatazione termica e buona resistenza agli shock termici.
Il coke aghiforme si divide in coke aghiforme di petrolio, prodotto da residui di petrolio, e coke aghiforme di carbone, prodotto da asfalto di carbone raffinato.
La pece di catrame di carbone è uno dei principali prodotti della lavorazione profonda del catrame di carbone. È una miscela di una varietà di idrocarburi, nera, semisolida ad alta viscosità o solida a temperatura ambiente, senza un punto di fusione fisso, ammorbidita dopo riscaldamento e poi fusa, con una densità di 1,25-1,35 g/cm³. In base al suo punto di rammollimento, l'asfalto si divide in tre tipi: a bassa temperatura, a temperatura moderata e ad alta temperatura. La resa dell'asfalto a temperatura media è del 54-56% rispetto al catrame di carbone. La composizione della pece di carbone è molto complessa, ed è correlata alle proprietà del catrame di carbone e al contenuto di eteroatomi, ed è anche influenzata dal processo di coking e dalle condizioni di lavorazione del catrame di carbone. Esistono molti indici per caratterizzare le proprietà della pece di carbone, come il punto di rammollimento dell'asfalto, l'insolubilità in toluene (TI), l'insolubilità in chinolina (QI), il valore di coking e le proprietà reologiche della pece di carbone.
La pece di carbone viene utilizzata come legante e agente impregnante nell'industria del carbone e le sue proprietà influenzano notevolmente il processo di produzione e la qualità dei prodotti derivati dal carbone. L'asfalto legante utilizza generalmente asfalto a media temperatura o modificato a media temperatura con punto di rammollimento moderato, alto valore di coking e alta percentuale di resina beta, mentre l'agente impregnante dovrebbe utilizzare asfalto a media temperatura con basso punto di rammollimento, basso indice di qualità (QI) e buona reologia.
Data di pubblicazione: 07-02-2025