USD 64.3008

0

EUR 69.4191

0

BRENT 55.76

+0.07

AИ-92 42.43

0

AИ-95 46.28

-0.03

AИ-98 52.06

-0.02

ДТ 48.2

-0.01

Нефтяной кокс

Нефтяной кокс

ИА Neftegaz.RU. Нефтяной кокс, твердый пористый продукт от темно-серого до черного цвета, получаемый при коксовании нефтяного сырья.

Элементный состав сырого, или непрокаленного нефтяного кокса (в %): 91-99,5 С, 0,035-4 Н, 0,5-8 S, 1,3-3,8 (N + О), остальное - металлы.

Основные показатели качества - содержание S, золы, влаги (обычно не более 3% по массе), выход летучих веществ, гранулометрический состав, механическая прочность.

Нефтяной кокс подразделяют: по содержанию S на малосернистые (до 1%), сернистые (до 2%), высокосернистые (более 2%); по содержанию золы на малозольные (до 0,5%), среднезольные (0,5-0,8%), высокозольные (более 0,8%); по гранулометрическому составу (см.табл.) на кусковой (фракция с размером частиц более 25 мм), "орешек" (6 25 мм), мелочь (менее 6 мм).

Другие показатели: пористость 16-56%; плотность при 20 °С - истинная 2,04 2,13 г/см3, кажущаяся 0,8-1,4 г/см, насыпная масса 400-500 кг/м3; удельное - электрическое сопротивление (80-100)3106 Ом.м.

Применение кокса:

- алюминиевая промышленность, где кокс служит восстановителем (анодная масса) при выплавке алюминия из алюминиевых руд (бокситов). Удельный расход кокса 550 - 600 кг/т алюминия.

- сырье для изготовления электродов, используемых в сталеплавильных печах;

- для получения карбидов (кальция, кремния), которые применяются при получении ацетилена;

- производстве шлифовочных материалов ,

- при изготовлении проводников, огнеупоров и др.

- сернистые и высокосернистые коксы используются в качестве восстановителей и сульфидирующих агентов,

- специальные сорта кокса используются как конструкционный материал для изготовления химической аппаратуры, работающей в условиях агресивных сред, в ракетной технике и тд

Нефтяной кокс является сложной дисперсной системой, в которой дисперсная фаза состоит из кристаллических образований (кристаллитов) разных размеров и упорядоченности во взаимном расположении молекул и пор, а дисперсионная среда - заполняющая поры кристаллитов непрерывная газообразная или жидкая фаза, из которойрой формируются адсорбционно-сольватные слои, или сольватокомплексы.

Несмотря на неодинаковые условия получения, кристаллиты имеют близкие размеры и представляют собой пакеты из параллельных слоев (плоскостей).

Размеры кристаллитов (в нм): длина плоскостей а=2,4-3,3, толщина пакетов с=1,5-2,0, межплоскостное расстояние 0,345-0,347.

Тяжелые нефтяные остатки-системы, состоящие из наборов сложных структурных единиц (ССЕ), элементами которых являются надмолекулярные структуры и окружающие их области - сольватокомплексы.

Надмолекулярные структуры образованы высокомол. в-вами (смолисто-асфальтеновые и др.), связанными между собой в основном ван-дер-ваальсовыми силами; сольватокомплексы - соед. с более низкой молекулярной массой (полициклические ароматические углеводороды, парафины), менее склонные к межмолекулярным взаимодействиям.

Надмолекулярные структуры придают нефтяному сырью специфические свойства (структурно-механическую неустойчивость, способность к расслоению, малую летучесть), что существенно влияет на кинетику коксования и качество нефтяного кокса.

При различных способах воздействия на сырье (напр., введение присадок, изменение toC и скорости нагрева) структура его подвергается контролируемой перестройке. Возможность регулирования размеров элементов ССЕ - основа получения нефтяного кокса заданных свойств и структуры.

По способу получения нефтяные коксы можно разделить на коксы, получаемые замедленным коксованием и коксованием в обогреваемых кубах.

Перед использованием нефтяной кокс обычно подвергают облагораживанию (прокаливанию) на нефтеперерабатывающих заводах сразу после получения или у потребителя.

При прокаливании удаляются летучие вещества и частично гетероатомы (напр., S и V), снижается удельное электрическое сопротивление; при графитировании двухмерные кристаллиты превращаются в кристаллические образования 3-мерной упорядоченности и т.д.

В общем виде стадии облагораживания можно представить следующей схемой: Нефтяной кокс (кристаллиты) : карбонизация (прокаливание при 500-1000 °С) : двухмерное упорядочение структуры (1000-1400 °С) : предкристаллизация (трансформация кристаллитов при 1400°С и выше) : кристаллизация, или графитирование (2200-2800 °С).

Напр., при термообработке (1300-2400 °С) нефтяного кокса на основе дистиллятного крекинг-остатка характеристики продукта изменяются таким образом: размеры кристаллитов (в нм) от 5,4 до 139 (а) и от 3 до 59 (с), межплоскостное расстояние от 0,345 до 0,337; плотность от 2,08 до 2,24 г/см3, удельное электрическое сопротивление от 536 до 62 мкОм.м.

Нефтяной кокс используют: для получения анодной массы в производстве Аl, графитированных электродов дуговых печей в сталеплавильной промышленности, в производствах CS2, карбидов Са и Si; в качестве восстановителей в химической промышленности (напр., в производстве BaS2 из барита) и сульфидизаторов в цветной металлургии (для перевода оксидов металлов или металлов, напр. в производствах Сu, Ni и Со, в сульфиды с целью облегчения их последующего извлечения из руд); специальные сорта как конструкционныйматериал для изготовления коррозионно-устойчивой аппаратуры.

В пищевой промышленности кокс используется при производстве сахара для замены доменного кокса.

Низкокачественный сернистый кокс используется в качестве топлива.

Система Orphus