石油焦技术参数
石墨化石油焦用作锂离子电池负极材料的研究
中图分类号：TM912.9文献标识码：A文章编号：1008-0899（2019）02-055-04石油焦是石油提炼过程中的一种副产品，产量大，价值低廉，主要成分为碳。
石油焦主要用于供钢铁厂使用的石墨电极、预焙阳极、水泥厂和发电厂的燃料等[1]，而随着其产量不断增大，市场需求逐渐饱和，人们开始对石油焦的高附加值应用进行研究，其中石油焦作为锂离子电池负极材料的研究展现出巨大的应用前景。
通过高温石墨化热处理将石油焦制备成石墨，用于锂离子电池负极材料，研究石墨化温度对石油焦作为锂离子电池负极材料电化学性能的影响，探讨石墨化温度对石油焦电化学性能影响的机理，从而为促进石油焦的高附加值利用提供理论支撑。
1实验1.1原料分析本研究所用石油焦原料为新疆某公司所生产，平均粒径小于500μm。
根据国标GB2001-91焦炭工业分析测定方法测定石油焦原料的灰分、水分、挥发分和固定碳，成分分析如表1所示。
表1石油焦的工业分析由表1可以看出，石油焦的固定碳、灰分和水分含量分别为91.37%、0.41%和0.1%，固定碳含量较高，灰分和水分含量较低，其中灰分可用HCl浸洗除去[2-4]。
1.2石墨化石油焦的制备将石油焦原料在球磨机上进行破碎，筛后分级得到粒径为10~20μm的石油焦，然后用12%HCl溶液酸浸处理除去灰分。
分别取4份酸浸处理后烘干的石油焦5g放于高纯石墨坩埚中，将石墨坩埚放入高温石墨化炉中，在高纯N2气氛保护下进行不同温度的石墨化热处理。
石墨化热处理温度分别为2 000℃，2200℃，2400℃和2600℃，得到的样品分别相应的标记为C20，C22，C24，C26。
1.3材料结构的表征采用JSM-6360LV型扫描电子显微镜检测样品颗粒的大小和微观形貌。
采用Rigaku-TTRIII型X-射线衍射仪来检测石墨化热处理前后石油焦的微观结构及其石墨化度。
测试条件：扫描速度为10°/min，扫描角度为10~80°。
石油焦化工生产工艺流程
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石油焦营业执照经营范围
石油焦营业执照经营范围石油焦是一种重要的能源和原料，广泛应用于钢铁、铝电解、铁合金等行业。
石油焦营业执照经营范围为涉及石油焦生产、销售以及相关产品的研发与技术服务。
本文将从石油焦的生产、销售以及研发与技术服务三个方面展开介绍。
一、石油焦的生产石油焦的生产是一个复杂而精细的过程。
首先，原油经过蒸馏、裂化等工艺，得到石油焦作为副产品。
然后，通过煤化工、石化工艺，对石油焦进行深加工，提高其品质和附加值。
石油焦生产过程中，需要控制炼油厂的温度、压力等参数，确保原材料的质量和产品的稳定性。
此外，还需要考虑环境保护和能源利用等因素，以实现可持续发展。
二、石油焦的销售石油焦是一种重要的能源和原料，具有广泛的应用前景。
石油焦的销售可以通过多种渠道进行，如与钢铁企业、铝电解企业等建立长期合作关系，提供稳定的产品供应；与国内外贸易公司合作，开拓国际市场；参与交易所等市场化交易，实现价格的合理调节。
同时，还可以通过研发新产品、开发新应用等方式，拓展石油焦的销售领域。
三、石油焦的研发与技术服务石油焦的研发与技术服务是提高产品附加值和市场竞争力的关键。
研发方面，可以通过改进生产工艺、提高产品品质、开发新型石油焦等方式，不断提升产品的性能和质量。
技术服务方面，可以为客户提供关于石油焦的咨询、技术培训、售后服务等支持，帮助客户解决生产过程中的问题，提高生产效率和产品质量。
总结起来，石油焦营业执照经营范围涵盖了石油焦的生产、销售以及相关产品的研发与技术服务。
在石油焦生产过程中，需要控制生产参数，保证产品质量和稳定性；在销售方面，可以通过多种渠道拓展市场；在研发与技术服务方面，可以不断提高产品性能和质量，并为客户提供技术支持。
石油焦作为一种重要的能源和原料，在国民经济中发挥着重要作用，其经营范围的扩大将有助于推动相关产业的发展。
第二讲 石油焦煅烧工艺及设备
注意：原料破碎也不能过细，否则会造成粉料过多和增加煅烧烧损量。 碳质原料在隔绝空气的条件下进行高温（1200～1500℃）热处理的过程称为煅
烧。煅烧是炭素生产的第一道热处理工序，煅烧使各种碳质原料的结构和物理 化学性质发生一系列变化。
无烟煤和石油焦都含有一定数量的挥发份，需要进行煅烧。沥青焦和冶金焦的 成焦温度比较高（1000℃以上），相当于炭素厂内煅烧炉的温度，可以不再煅 烧，只需烘干水分即可。但如果沥青焦与石油焦在煅烧前混合使用，则应与石 油焦一起送入煅烧炉煅烧。天然石墨和炭墨则不需要进行煅烧。
罐式煅烧炉的优缺点 优点：煅烧质量稳定，物料氧化烧损小，煅烧物料纯度较高，挥发分可以充分利用，高温废气通过蓄热室 预热冷空气，全炉热效率比较高。 缺点：炉体庞大复杂，需要大量钢材和规格繁多的异性耐火砖（尤其是产能要求大时），砌筑技术要求高， 施工期较长，建设投资较大。
2.5 回转窑煅烧方法
从而提高了原料的导电性。一般来说，原料煅烧程度越高，煅后料的导电性越好， 对生产制品的质量越有利。 （4）提高原料的抗氧化性能。
炭素原料经过煅烧，随着温度的升高，通过原料的热解和聚合过程，氢、氧、 硫等杂质相继排出，化学活性下降，物理化学性质趋于稳定，从而提高了原料的 抗氧化性能。
原料的煅烧质量一般用粉末比电阻和真密度两项指标控制。原料的煅烧程度 越高，则煅后料粉末比电阻越低，同时真密度也越高。
2.1 原料预碎
P序保证不了煅后料质量的均一性，而且受到 煅烧设备的限制，使加料和排料造成困难，还会影响中碎设备的效率。因此碳 质原料在煅烧前要预先破碎到50～70mm左右的中等块度，以确保大小块料均能 得到均匀的深度煅烧。
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炼钢厂工艺技术操作规程
炼钢一、主要工艺设备参数（1）炉壳（含水冷炉口）外径φ:5980mm;全高:8535mm;总重: t；炉口内径φ:2440mm耳轴中心距: mm; 工作层厚度:600mm(炉壁)、700mm(炉底)(2)炉底：厚度：70mm砌后内径φ:4384mm内高:7487mm(含水冷炉口)(3)砌砖后：炉口内径φ:2440mm炉衬总重：300.312t出钢口内径φ:140～160mm角度：10℃有效容积：91.21 m3炉容比：0.760m3/t（装入量120t）(4)最大工作倾动力矩:210t·m 最大瞬间过载力矩: 450 t·m倾动角度±360°倾动速度:0.2～1.0r/min电机4台每台100kW2、喷枪（五孔）喷头吼口直径φ:39 mm；出口直径：φ50.4mm 喷口夹角:13°；扩张段长度:85mm枪身全长：19.988 m；外直径:245×10mm中管：203×6mm；内管:159×6mm氧软管：17.5 m；水软管：18 m升降速度：高速： 40m/min; 慢速：8 m/min 事故提升：6 m/min3、罩裙：提升高度：500 m/min；提升速度：48 mm/s4、刮渣器行程：230mm；刮渣力：30kN5、喷枪横移车液压缸传动，横移速度：3 m/min 行程：2 m6、铁包：钢结构总重:25 t；.耐材总重：29.4t包壳上口φ：3440mm；下口φ：3074mm全高：3660mm；有效容积：17m3边衬厚度：30mm 底衬厚度：45mm7、钢水车：外行尺寸，(长×宽×高):9400×4200×2350mm自重：32.9t；轨边中心距：3600mm 运行速度：40m/min8、渣罐车：外行尺寸：长×宽×高:6340×4256×1260mm自重：21.09t；轨边中心距：3600 mm 运行速度：37m/min；总载重量：200 t9、钢包：钢结构总重:27t；耐材总重：30.2 t 包壳上口φ：3590 mm；下口φ：3190mm全高：4095mm；有效容积：15.4m3边衬厚度：30mm；厚度：45mm1011二、常见钢种化学成分：（见后表）三、主要原材料技术条件：1、铁水入炉温度≥1280℃冶炼优质钢：入炉温度≥1300℃S≤0.030%；Si：0.40~0.60% 带渣量≤0.5% 无大块2、废钢废钢按分类装斗，数量准确，炉炉过秤特殊成分的废钢要单独存放废钢残余合金元素：Ni≯0.030%；Cr≯0.030%；Cu≯0.030% 铁块S≤0.070%注意：废钢中无封闭容器、爆炸物、耐火材料、泥砂、橡胶及有色金属，不得带水，不得有除铁或钢以外的杂物及油污。
八种生产电极糊用固体原材料的介绍
八种生产电极糊用固体原料的介绍1石油焦石油焦是石油加工产生的石油渣油、石油沥青经焦化后得到的固体炭质物料，主要元素为碳，灰分含量很低，一般在0.5%以下。
石油焦外观为黑色或暗灰色的蜂窝状结构，焦块内气孔多呈椭圆形。
石油焦属于易石墨化炭。
我国石油焦产量己达到550万吨以上，其中炭材料生产用石油焦主要包括大庆焦、抚顺焦、锦州焦、胜利焦、安庆焦、南京焦、镇江焦、荆门焦、锦西焦、葫芦岛焦和长岭焦等。
石油焦通常按以下4种方式进行分类：①按焦化方法划分，可分为延迟焦、釜式焦、流化焦和平炉焦。
目前国内外大量生产的是延迟焦，釜式焦仅有少量生产。
②按热处理温度划分，可分为生焦和煅后焦(锻烧焦)两种。
生焦是通过延迟焦化(500℃)制备的，含有大量的挥发分，机械强度低，煅后焦是生焦经锻烧(1350℃左右)而得。
国内大部分炼油厂只生产生焦，煅烧作业多在炭素厂进行。
③按焦炭含硫量高低划分，可分为高硫焦、中硫焦和低硫焦3种。
④按石油焦外观结构形态和性能划分，可分为海绵状焦、蜂窝状隼和针状焦3种。
海绵状焦外观类似海绵，杂质含量较多，内部含有许多小孔，孔隙间焦壁很薄，不适合作为炭材料生产用原料。
蜂窝状焦内部小孔分布比较均匀，有明显的蜂窝结构，具有较好的物理机械性能，此类石油焦可以作为普通功率石墨电极、预焙阳极和电碳制品生产用的原料。
针状焦外表有明显条纹，焦块内部的孔隙呈细长椭圆形定向排列，破碎后成细长颗粒，其可作为生产高功率和超高功率石墨电极的原料。
石油焦是各种石油渣油、石油沥青或重质油经焦化而得到的固体产物。
由于焦化的方式不同，石油焦可分为延迟焦和釜式焦。
目前，石油行业生产的是延迟焦，釜式焦已被淘汰。
延迟焦化是将原料油经深度热裂化转化为气体烃类、轻质和中质馏分油及焦炭的加工过程。
其原料一般是深度脱盐后的原油经减压蒸馏所得的渣油。
有时还在减压渣油中配有一定比例的热裂化渣油或页岩油。
石油焦的质量主要取决于渣油的性质，同时也受焦化条件的影响，我国几种主要减压渣油及其所产石油焦的质量参数如表2所示。
石油焦技术参数
2.13
实测
实测
实测
粉焦量（块粒8mm以下）%
25
实测
实测
实测
硅含量，%
≤0.08
钒含量，%
≤0.015
铁含量，%
≤0.08
??????????????????????????????????????四、石油焦的用途1.可当锅炉、汽电共生、水泥窑等燃料2.制作炼铝阳极电极3.直接当做化学品如元素磷、碳化钙、碳化硅的碳素来源4.制成生产元素磷、二氧化钛、碳化、碳化硅电炉的电极5.制成石墨五、石油焦的应用石油焦可当燃料，其热值较煤炭高；挥发物及灰份较煤炭少，但水份及硫份较煤炭高，常被用来取代水泥窑的煤炭。根据统计资料显示，全世界生产的石油焦约有百分之三十八用在水泥业，约有百分之十二当工业锅炉燃料。以年产八十五万吨的水泥工厂为例，比较用百分之百用煤当燃料及用煤与石油焦各百分之五十当燃料之经济分析结果显示，每年可节省18.6%燃料费，处理双燃料所需的投资约一年就可以回收。六、石油焦与煤的比较项目石油焦煤热值，Btu/lb 13,000-15,000 10,500-13,000挥发物，wt％4-18 6-40硫份，wt％2.5-5.5+ 0.7-4灰份，wt％0.3-0.5 3-19水份，wt％8 1.5-5碳含量，wt％82-97 49-79密度，g/cm3 1.2-1.8 1.36硬度（HGI）35-80 60-7
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
不同升温速率下石油焦燃烧特性的热重分析
第29卷 第2期2006年4月煤炭转化COAL CONV ER S I ONV o l .29 N o.2A p r .2006 3国家“十五”攻关项目(200113A 401A 03)和国家重点基础研究发展规划项目(G 2000026309).1)硕士生;2)副教授,清华大学热能工程系,100084北京收稿日期:2005211225;修回日期:2005212225不同升温速率下石油焦燃烧特性的热重分析3周 军1) 张 海2) 吕俊复2) 摘 要 利用热天平(T GA )对石油焦的燃烧特性进行研究,根据不同升温速率下石油焦燃烧特性曲线,分析了石油焦在不同升温速率下的燃烧特性,计算出石油焦燃烧反应动力学参数,为该石油焦的燃烧提供了较为可靠的基础数据.由于石油热值高,尽管其着火较难,但一旦着火燃烧剧烈,燃烧过程处在动力区的时间很短.实验表明,石油焦的化学动力控制区在900K 以下.在T GA 上测量石油焦的化学动力学参数时,推荐采用较低的升温速率以延长在动力区的燃烧时间.关键词 石油焦,升温速率,化学动力学,燃烧特性,热重分析中图分类号 TQ 51,T K 160 引 言石油焦是石油焦化加工工艺中的主要副产品,其灰分一般不超过1%,高热值大于30M J kg ,可燃基挥发分在13%左右.石油焦可用作炼焦、做电极炭棒的原料,但这部分用量有限.随着我国石油焦化工业的发展,石油焦的产量大量增加.石油焦作为一种极低灰分、高热值和低挥发分燃料,其价格相对煤炭而言较低廉,有些石油焦还被作为废料进行堆放,因此,将石油焦作为煤炭的一种替代或补充燃料用于发电生产是石油焦利用的重要途径.[123]石油焦的着火温度、可燃性指数和燃烧反应动力学参数等基础数据是石油焦锅炉的设计和运行的重要理论依据,而热重天平(T GA )是测定这些参数最方便和规范的方法.[325]1 实验部分实验所选用的石油焦的元素分析和工业分析见表1.从表1可以看出,这种石油焦发热量高,含碳量高,同时灰分极少,挥发分含量也较低,氮元素含量较高.实验装置是德国N ET ZSCH 公司生产的STA 409C 3 F 型常压高温热天平;实验采用的样品粒度小于012mm ,样品量约20m g ;实验采用的升温速率分别为5K m in ,10K m in ,15K m in ,20K m in 和25K m in ,反应空气流量160mL m in .表1 实验用石油焦分析(%)T able 1 P roxi m ate and ulti m ate analysis ofthe test petro leum coke (%)C ar H ar O ar N ar S ar A ar M ad V daf 91.84.040.832.830.50.410.4912.5 N o te :H eating value Q ar,net,p is 32.39M J kg .2 结果与讨论2.1 失重曲线和燃烧速率曲线石油焦在不同升温速率下的失重曲线(T G 曲线)和燃烧速率曲线(D T G 曲线)分别见图1和第40页图2.从这些曲线可以分析得出多种燃烧特性图1 石油焦在不同升温速率下的失重曲线F ig .1 Com busti on w eigh t lo ss of petro leumcoke at different heating rates参数,如燃烧产物析出温度T 0,着火温度T i ,最大燃烧速率(d Α d Σ)m ax 以及对应的峰值温度T m ax ,燃尽温度T h 等.由图1和图2可知,随着升温速率的增大,图2 石油焦在不同升温速率下的燃烧速率曲线F ig.2 Spatial variati on of the burning rate ofpetro leum coke at different heating rates燃烧反应从低温段向高温段移动.在5K m in的升温速率下,反应从620K开始失重,到900K燃尽,燃烧时间约56m in;而在25K m in的升温速率下,反应从635K开始失重,到1450K燃尽,燃烧时间只有约32m in.因此,在升温速率增大的时候,反应会向高温段移动,燃烧速率加快,燃烧时间缩短,燃烧变得更容易.而在800K以下的低温段,燃烧速率曲线近似重叠,可见热天平中石油焦在低温段的燃烧速率对升温速率的变化不敏感.热分析技术经过多年的发展日趋成熟,其数据处理也相当规范.将在不同工况下的T GA实验结果进行热分析,可以得到一系列表征热分析的特性参数,例如着火温度、可燃性指数、燃烧特性指数以及燃烧反应动力学参数等.2.2 着火温度T GA中的着火温度有着不同的定义方法,常用的方法有[426]:1)温度曲线突变法,即认为在着火燃烧时由于燃烧迅速放热,会引起T G温度曲线上出现突变点,将该点定义为着火温度.有时候温度变化不明显,可以用d T dΣ发生突变的点来定义;2) D T G曲线突变点,也就是开始失重点定义为着火温度.而该点往往实际并没有发生着火,只是开始缓慢氧化反应;3)D TA曲线法,将D TA=0的点定义为着火温度;4)T G曲线分界法,将燃烧和热解的T G 曲线的分界点定义为着火温度;5)T G2D T G联合定义法,即在D T G曲线上,过峰值点A作垂线与T G曲线交于一点B,过B点作T G曲线的切线,该切线与失重开始时平行线的交点C所对应的温度T i定义为着火温度(见图3).本文采用T G2D T G联合定义法求得石油焦在不同升温速率下的着火温度(见图4).从图4可以看出,随着升温速率的增大,石油焦图3 着火温度定义图F ig.3 D efiniti on of igniti on temperature图4 着火温度随升温速率的变化F ig.4 Influence of heating rate onigniti on temperature着火温度增大,5K m in下的着火温度为730K,而25K m in下的着火温度为765K.而这两个升温速率下开始失重的温度分别为620K和635K.沈伯雄等[3]在研究某些石油焦着火温度的时候将开始失重的温度定义为着火温度,并认为升温速率对着火没有影响,在此如果也以开始失重温度为着火温度, 15K的温差也是可以忽略的.但是根据T G2D T G 联合定义法,25K m in下的着火温度比5K m in高出约35K,着火温度随着升温速率的增大而变大的趋势是比较明显的.原因可能是,一方面随着升温速率的增大,燃烧反应向高温区移动,着火温度也随之升高;另一方面,在T GA的实验条件下,总的升温速率不高,挥发分析出得较为缓慢,外界对流扩散较为强烈,因此,着火温度主要由残留在样品中的可燃物质决定.这样,随着升温速率的增大,石油焦固体挥发分析出量增多,残留在样品中的可燃物减少,导致着火温度升高.值得注意的是,这一现象对于升温速率很高的沉降炉和实际锅炉并不一致,因为这时挥发分的析出速率很快,颗粒的着火可能是残留在样品中的可燃物质和挥发分共同作用的结果,甚至在很大程度上决定于析出而来不及扩散的挥发分.胡文斌等[7]利用热重分析研究不同煤种着火特性时发现,不同煤种的着火温度和其挥发分含量基本成线性关系(见第41页图5).本文得到石油焦着04 煤 炭 转 化 2006年火温度也符合其变化趋势,因此,石油焦的着火温度同样取决于其挥发分含量.图5 着火温度和挥发分含量的关系F ig .5 Influence of vo latile content onigniti on temperature2.3 可燃性指数燃烧反应的初期主要是化学动力学控制,燃烧速率主要随着温度的变化,若定义k =-d Αd Σ(1)式中:k 为燃烧速率常数,s -1;Α为石油焦中可燃物的转化率. 对于A rrhen iu s 方程,有d k d T =E R 1T 2 A exp (-E R T )=k E R 1T2(2)将着火温度T i 代入上式,并进行推导整理可得:R E d kd T T =T i K m ax K i =K m ax T 2i (3)式中:K m ax 为燃烧反应的最大速度值;K i 为着火温度时的燃烧速度;d kd T T =T i为温度T i 时燃烧曲线的斜率.从式(3)来看,d kd T T =T i K m ax K i在某种意义上代表燃烧曲线从K i 到K m ax 这一段变化趋势,亦即着火以后的反应能力.所以,K m axT 2i可以被认为是一个放大了的反应性能指数,它主要反应石油焦在燃烧前期的反应能力,称为可燃性指数K r .可燃性指数越大,说明可燃性越好.实验得到的可燃性指数值见表2.从表2可以看出,随着升温速率的增大,石油焦的可燃性指数增大,前期的反应能力增大.在以往的研究中,常用燃烧特性指数S 来全面评价燃料的燃烧情况[8],其定义为:S =d w d Σm ax d wd Σm eanT 2i T h(4)式中:T i 为着火温度,K;T h 为燃尽温度,K;d w d Σm ax为最大燃烧速度,% m in;d wd Σm ean为平均燃烧速度,% m in;S 的单位为%2(m in 2 K 3).表2 石油焦在不同升温速率下的可燃性指数T able 2 Com bustible index K r at different heating ratesH eating rate(K ・m in -1)(d w d Σ)m ax (%・m in -1)T i KK r (%・m in -1・K -2)×10-653.487306.53104.257497.57154.317547.58204.557567.97254.747658.09 燃烧特性指数S 可以反映燃料着火和燃尽的综合特性指标,S 值越大,表明燃料的燃烧特性越好.实验所得不同升温速率下的燃烧特性指数见表3.表3 石油焦在不同升温速率下的燃烧特性指数T able 3 Burnt 2out index S at different heating ratesHeating rate (K ・m in -1)(d wd Σ)m ax (%・m in -1)(d w d Σ)m ean (%・m in -1)T i K T h KS (%2・m in -2・K -3)×10-853.482.657308971.93104.253.0674910412.23154.313.2175411802.06204.553.3475613222.01254.743.4376514531.91 沈伯雄等[3]对广州石油焦在10K m in ,20K m in和30K m in 的升温速率下进行燃烧,结果发现,随着升温速率的增大,最大燃烧速率减小,平均燃烧速率减小,这些都和本实验结果相反.根据定义,S 是表征着火和燃尽综合指标的参数,由表3可知,随着升温速率的增大,最大燃烧速率、平均燃烧速率、着火温度和燃尽温度都是增大的,其中燃烧速率的增大说明了升温速率的升高是有助于燃烧的;而在升温速率升高的情况下,着火温度和燃尽温度虽然升高,但是达到着火温度的时间和燃尽时间是大大缩短的,这同样对着火和燃尽是有利的.可以想像,当升温速率升高到足够大,如在锅炉实际炉膛中,石油焦一旦被投入炉膛,会被迅速加热到较高的着火温度,然后迅速着火至燃烧完全,这种情况下,燃烧速率会高几个数量级,从而S 值也会变得很大;而当升温速率无限小的时候,燃烧趋于缓慢氧化,燃烧速率会很小,S 的值也会很小.而表3中的S 值并不是随着升温速率增大单调变化的,本文认为燃烧特性指数不适合用来表征T GA 中不同升温速率下的着火和燃尽特性,因为它不包含燃烧时间这个重要影响因子项.而S 来表征不同煤种在同一燃烧条件下的燃烧特性可能是会很合适的.14第2期 周 军等 不同升温速率下石油焦燃烧特性的热重分析 2.4 燃烧化学反应动力学石油焦燃烧反应动力学参数是研究石油焦燃烧特性的不可缺少的基础数据.石油焦燃烧属于气固异相反应,反应温度从低到高可划分为三个区域:动力学控制区、动力2扩散联合控制区和扩散控制区.其中,扩散控制包括有颗粒孔隙间的内扩散控制、颗粒与颗粒间及颗粒与外界气流间的外扩散控制.研究表明,在扩散控制存在的区域所求的表观活化能都不是本征活化能,只有在动力学控制区时,求得的表观活化能才更接近本征活化能值.因此,利用热天平来测定的所有固体燃料的本征化学动力学参数时,都必须将获取这些参数的温度范围控制在化学动力区内,消除外界的对流扩散、加温速率、样品量多少和颗粒间甚至颗粒内孔隙扩散的影响.对于石油焦而言,这一温度区间的范围更加严格,这一点在下面的讨论中将更加详细地说明.由图2可以看出,随着升温速率的升高,石油焦的燃烧反应逐渐向高温段移动,在较高的升温速率下,燃烧速率曲线的峰向后延迟,说明在高升温速率下的高温反应段,燃烧反应不再处于动力学控制区.石油焦这种动力控制区较小的特征可能在很大程度上归结于石油焦本身的孔隙结构.研究表明,石油焦燃烧过程中形成的孔主要由微孔组成,燃烧反应是在空间网格结构的内、外部同时发生.[9]因此,选取5K m in下的实验数据计算石油焦燃烧反应的动力学参数.石油焦在热天平中的燃烧过程可以描述为:dΑdΣ=k(1-Α)n(5)k=A exp -ER T(6)式中:A为频率因子,s-1;E为活化能,J m o l;n为反应级数;R为气体常数,为81314J (K・m o l).频率因子A,活化能E和反应级数n这三个量是要求解的动力学参数.求解燃烧反应动力学方法可以分为微分法和积分法两大类.微分法直接从D T G曲线上读取dΑ dΣ的值,可能引入较大的误差,因此更多采用积分法进行计算.首先确定反应级数n,采用Doyle积分近似法[10],尝试用不同的n值进行线性拟合,结果发现, n=017时线性相关系数最高,因此,石油焦燃烧反应级数取为017.将反应级数017代入动力学方程,得:ln dΑdΣ1(1-Α)017=ln A-ER1T=ln k(7) 根据实验数据,可以求得一组不同温度下的k值,利用ln k与1 T之间的线性关系进行直线拟合,直线斜率为-E R,截距为ln A,则可求得E和A的值(见图6).图6 5K m in下的拟合曲线F ig.6 Emp irical co rrelati on at5K m in由图6可以看出,拟合直线线性度很好,为019876,拟合得到表观活化能E=82kJ m o l,频率因子A=1185×102s-1.为了验证求解得到的动力学参数,将动力学参数值代入动力学方程,得到:dΑdΣ=185exp[-82000R(T0+ΒΣ)] (1-Α)017(8) 以实验结果中初始失重点为初始条件,求解微分方程可以得到一条失重模拟曲线,将模拟曲线与实验点对比,通过它们的符合程度判断计算得到的动力学参数的正确性(见图7).图7 5K m in下模拟曲线与实验点的比较F ig.7 Comparison betw een co rrelati on andexperi m ental results at5K m in从拟合结果与实验结果的比较可发现,求解出的动力学参数可用来很好地描述石油焦5K m in下的燃烧过程,模拟的燃烧曲线和实验点符合良好.但是在较高的升温速率下,拟合动力学参数时的拟合线性相关系数变小.20K m in下的拟合曲线见第43页图8,线性相关系数只有017943.原因与石油焦的着火温度高,但一旦着火燃烧强烈的燃烧特点紧密相关.随着升温速率的升高,燃烧反应被推向较高的温度区以较高的燃烧速率进行,而同时石油焦燃料含碳量高,热值高,在高温下的反应不容易控制,使得颗粒实际温度高于程序温度,致使此时的24 煤 炭 转 化 2006年图8 20K m in下的拟合曲线F ig.8 Emp irical co rrelati on at20K m in反应很可能偏离了化学动力学控制区,进入扩散控制区.用方程(8)来描述20K m in下的燃烧过程时得到的模拟曲线见图9,由图9可以发现,模拟曲线在低温段(<900K)符合得较好,而在高温段就不再符合.3 结 论利用热天平研究了石油焦在不同升温速率下的燃烧特性,结果表明,升温速率的升高会把石油焦的燃烧反应推向较高的温度区,着火温度、燃尽温度、最大燃烧速率均增大,表明前期反应能力强弱的可燃性指数增大,而常用的表明着火和燃尽综合能力强弱的燃烧特性指数不适合用来比较升温速率对石图9 20K m in下拟合结果与实验点的比较F ig.9 Comparison betw een co llecti on andexperi m ental results at20K m in油焦燃烧的影响.石油焦具有着火温度高,但一旦着火燃烧强烈的燃烧特点,测定石油焦本征化学动力学参数的温度需要严格控制在动力学控制区域内,该区域的温度最高极限低,在常压热天平上,仅为900K左右,因此建议由比较低的升温速率来测定. 5K m in升温速率的实验表明,石油焦燃烧反应的反应级数为017,表观活化能E=82kJ m o l,频率因子A=1185×102s-1.石油焦在低升温速率下或者低温段(<900K)燃烧时,燃烧反应可以用dΑdΣ= 185exp[-82000R(T0+ΒΣ)] (1-Α)017来描述.参 考 文 献[1] 周一工.我国石化企业电站石油焦燃烧方式研究[J].锅炉技术,1998(1):26229.[2] 王文选,张守玉,王凤君等.循环流化床中石油焦与煤混合燃烧NO排放特性[J].煤炭转化,2003,26(4):60264.[3] 沈伯雄,刘德昌,陆继东.石油焦着火和燃烧燃尽特性的试验研究[J].石油炼制与化工,2000,31(10):60264.[4] 王凤君,赵长遂.煤和石油焦混合燃料在循环流化床中的燃烧特性[J].电站系统工程,2004,20(4):35236.[5] 王文选,王凤君,李 鹏等.石油焦与煤混合燃料热重分析研究[J].燃料化学学报,2004,32(5):5222526.[6] 朱群益,赵广播,阮根健等.煤燃烧特征点变化规律的研究[J].电站系统工程,1999,15(6):41244.[7] 胡文斌,杨海瑞,吕俊复等.煤着火特性的热重分析研究[J].电站系统工程,2005,21(2):829.[8] 陈建原,孙学信.煤的挥发分释放特性指数及燃烧特性指数的确定[J].动力工程,1987(5):13218.[9] 杨荣清,吴 新,赵长遂.燃烧过程中石油焦表面形态的变化[J].煤炭转化,2005,28(4):30234.[10] 于伯龄,姜胶东.实用热分析[M].北京:纺织工业出版社,1990.STUDY ON COM BUST I ON CHARACTER IST I CS OF A PETROL EU M COKE AT D IFFERENT HEAT ING RATES B YUSING THER MOGRAV I M ETRYZhou Jun Zhang Ha i and LüJunfu(D ep a rt m en t of T her m a l E ng ineering,T sing hua U n iversity,100084P ek ing)ABSTRACT Experi m en tal studies on com bu sti on characteristics of a petro leum coke w ere conducted at differen t heating rates by u sing the ther m ogravi m etry(T GA).Ign iti on tem pera2 tu res,com bu stib le and bu rn t2ou t indexes of the coke w ere derived from the tem po ral m ass varia2 ti on cu rves.D ue to its h igh heating value,petro leum coke is of h igh bu rn ing in ten sity once it is ig2 n ited.T he experi m en t show ed in cou rse of bu rn ing of a p etro leum coke,the range of the k inetic2 con tro lled zone is particu larly narrow,and the upp er tem peratu re li m it of such a zone is900K.A s a resu lt,w hen k inetic param eters of a petro leum coke are m easu red by T GA,a relatively slow heating rate is recomm ended to p ro long the du rati on of the k inetic2con tro lled zone.KEY WOR D S petro leum coke,heating rate,chem ical k inetics,com bu sti on characteristics, T GA 34第2期 周 军等 不同升温速率下石油焦燃烧特性的热重分析 。
预焙阳极生产用石油焦煅烧烟气脱硫技术规范
《预焙阳极生产用石油焦煅烧烟气脱硫技术规范》有色金属行业标准（征求意见稿）编制说明济南澳海炭素有限公司山东晨阳新型碳材料股份有限公司2018年9月预焙阳极生产用石油焦煅烧烟气脱硫技术规范《征求意见稿》编制说明一、工作简况1 立项目的和意义炭阳极作为电解铝生产的重要原料，正常电解生产中，每生产1吨铝要消耗0.5吨左右的炭阳极，因此炭阳极是铝电解生产中一种消耗量较大的原材料。
石油焦是炭阳极的生产的主要原材料，生产1吨炭阳极需要1.2吨石油焦，煅烧石油焦成为炭阳极生产的重要工序。
由于石油焦供应市场的制约，现有石油焦原料硫含量普遍偏高，致使煅烧的烟气中SO2含量也偏高，烟气中的二氧化硫作为传统型大气污染物之一，煅烧炉烟气中的污染物为二氧化硫、氮氧化物和粉尘。
其中二氧化硫又称亚硫酸酐，化学式为SO2，是一种有刺激味的无色气体，对人体及大气环境造成潜在的危害和污染。
国家和地方都非常重视对其严格治理。
需要进行烟气脱硫后才能进行排放。
为进一步加强大气污染防治工作，国家环保部于2013年12月发布了强制性国家标准GB25465-2010《铝工业污染物排放标准》的修改单，将石油焦煅烧烟气的二氧化硫限制在100mg/m3以下，以现有行业内的总体情况来看形式非常严峻。
因此为了全面有效贯彻落实《大气污染防治法》和《环境保护法》，制定相应技术规范任务紧迫、意义重大。
标准的制定实施可引导和规范企业积极进行配套脱硫装置的建设和运行，开发并推广符合我国国情、技术应用成熟、经济适宜的脱硫方法和设备，严格控制二氧化硫排放量，实现外排烟气中SO2浓度和单位年度SO2排放总量双达标。
促进产业进步，彻底解决高硫石油焦煅烧引起的行业环境治理难题，有效实现硫资源的综合利用，变废为宝，实现对有害气体—二氧化硫的最佳回收利用，转化为市场需求的副产品，完全符合“环保增效，节能减排”的基本国策。
随着铝工业的发展，铝用炭阳极生产规模逐年扩大。
从2012年开始，炭阳极每年以高于10%的增幅在增长，2017国内电解铝产量3200万吨，炭阳极1800万吨，出口煅后焦160万吨，则需要煅烧石油焦约2200多万吨，煅烧处理量相当大。
石油焦技术参数
3.直接当做化学品如元素磷、碳化钙、碳化硅的碳素来源
4.制成生产元素磷、二氧化钛、碳化、碳化硅电炉的电极
5.制成石墨
五、石油焦的应用
石油焦可当燃料，其热值较煤炭高；挥发物及灰份较煤炭少，但水份及硫份较煤炭高，常被用来取代水泥窑的煤炭。根据统计资料显示，全世界生产的石油焦约有百分之三十八用在水泥业，约有百分之十二当工业锅炉燃料。以年产八十五万吨的水泥工厂为例，比较用百分之百用煤当燃料及用煤与石油焦各百分之五十当燃料之经济分析结果显示，每年可节省18.6%燃料费，处理双燃料所需的投资约一年就可以回收。
硬度（HGI）35-8060-7
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。
六、石油焦与煤000-15,00010,500-13,000
挥发物，wt％4-186-40
硫份，wt％2.5-5.5+0.7-4
灰份，wt％0.3-0.53-19
水份，wt％81.5-5
碳含量，wt％82-9749-79
密度，g/cm31.2-1.81.36
石油焦技术参数标准
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石油焦
石油焦（Petroleumcoke）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。
100MW级CFB锅炉主要性能参数选择范围.
87～89
40
400
86～88
50
150
86～88
40
150
87～89
40
150
88～90
35
200
89～90 30～35
200
89～91
30
200
90～91
30
250
90～92
30
250
91～92
30
250
89～91
30
300
89～91
30
300
15 油页岩 16 矸 石
～50
4.5
与挥发份
有关
20
50--55 4.5—6.0 4.5—6.0
>6
870—890
720
50—80
3.1
Vdaf＞15%贫煤
7 Aar＞30%
Vdaf＞15%贫煤 8 Aar＜30%
10 0.5-0.7
20
50--55 4.5—6.0 4.5—6.0
>6
870--890
720
60—80
3.1
Vdaf≤30%烟煤 9 Aar＞30%
15
50--55 4.5—6.0 4.5—6.0
>6
850--890
720
60—80
/
/
16 矸 石
10 0.9-1.1
15
50--55 4.5—6.0 4.5—6.0
>6
850—890 720
40--60
/
/
17 煤 泥
序 锅炉燃用煤种
号 无烟煤
12 Vdaf<6 6<Vdaf≤10
【干货】炭素材料生产技术六十九问答
【干货】炭素材料生产技术六十九问答一、机械强度及影响因素1、抗压强度：当外力为压力时，物体被压碎瞬间的极限抵抗能力。
抗弯强度：当外力与物体轴线相垂直，物体受外力作用先呈弯曲到折断瞬间的极限抵抗能力。
抗拉强度：当外力为拉力时，物体被拉断的瞬间极限抵抗能力。
2、影响因素：（1）颗粒强度系数（2）配料（3）粘结剂（4）煅烧。
二、何为预焙阳极？预焙阳极（代号TY）是铝电解槽的导电阳极，生产预焙阳极的原料是石油焦、沥青焦和煤沥青，它是经过煅烧，粉碎配料、混捏、成型和焙烧等过程而成。
三、石油焦可分哪几类？根据焦化的工艺不同，石油焦可分为延迟石油焦和釜式焦，目前采用最广泛的是延迟焦化法生产的延迟焦。
四、改质沥青作为炭素生产粘结剂时有何特点？1、结焦：残炭值高，焙烧时可产生成更多的粘结焦，制品的机械强度高。
2、软化点高，夏天远距离和运输问题易于解决。
3、混捏成型过程中沥青逸出的烟气较少，可减轻环境污染。
4、使用改质沥青时输送沥青管道温度及混捏温度，成型下和料室温度都要相应提高，沥青熔化温度也高于中温沥青。
5、改质沥青含有较多的β树脂和次生QI，具有较高的热稳定性，有利于提高炭块制品的质量。
五、石油焦煅烧前为什么要破碎？石油焦块度过大，不仅在煅烧工序保证不了煅后焦质量的均一性，而且受到煅烧设备的限制，给加排料造成困难，还会影响中碎设备的效率。
因此碳质原料在煅烧前要预先破碎到40mm左右的中等块度，以确保大小块数均能得到均匀的温度煅烧。
但碳质原料破碎也不能细，否则会造成粉料过多并增加烧损量。
六、什么叫煅烧？碳质原料在隔绝空气的条件下进行高温（1200～1350ºC）热处理的过程称为煅烧，煅烧是炭生产的第一道热处理工序，煅烧使各种碳质原料的结构和物理、化学性质发生了一系列变化。
七、石油焦原料煅烧的目的是什么？煅烧的质量指标有哪几项？目的是：1、排除石油焦中的水分和挥发份；2、提高石油焦的密度和机械强度；3、改善石油焦的导电性能；4、提高石油焦的抗阳性能。
在配煤中添加石油焦对焦炭质量的影响
考虑炼焦生产的相对稳定性，对武钢基础配煤 的煤种与相对比例不作大的改变。参照国外经验， 添加石油焦的比例上限控制值取 :; ，采用以下 0 个实验方案。 方案 < 通过固定某一配比，在其中添加不同 粒度的石油焦，并与配煤和焦炭的多项性能指标进 行对比，确定石油焦的适宜添加粒度。 方案 = 固定石油焦添加比例 :; 与适宜粉碎粒 度，通过正交设计方法设计出多种配煤方案，以这 些配煤方案进行配煤炼焦实验，确定其最佳配煤 比。 !" ! 试验设备与方法 反应性 E &GH F 及反应后强度按国标方法进行检验。 E 0 F 焦炭冷态强度测定。熄焦后称全焦量，计 算全焦率。将每炉煤所产全部焦炭自 >2 I( 高处做 落下实验 6 次。焦炭强度实验采用直径为 6:9((， 宽度为 049(( 的转鼓，转速为 0:- C ()J。将落下实 验后 K 0:(( 的焦炭装入该转鼓内，以 :33 转后 K 0:(( 焦炭的重量百分数 D:33 0: 作为焦炭的抗碎强度
29:-.5*-; G’# )JR$"#J*# .R T#D-.$#"( *.U# +??#? )JD. *.+$ X$#J? .J *.U# Y"+$)DN )/ /D"?)#?@ G’# X$#J?)JK +J? *.U)JK D#/D )/ *+--)#? ."D Z)D’ :< .R T#D-.$#"( *.U# )J ?)RR#-#JD /)[#/ +??#? )JD. *.+$ X$#J?S *.(T+-)JK .TD)("( *.+$ X$#J?)JK T-.T./+$ Z)D’ D’# *.U# Y"+$)DN T-.?"*#? R-.( *.+$ X$#J? )J T-.?"*D).J .R MVC&WS *.U# +/’ )/ $.Z#-#? XN 1@ :3< S /"$R"- )J*-#+/#? XN 1@ 10< S D’# *-"/’)JK /D-#JKD’ )/ X+/)*+$$N "J*’+JK#?S D’# -#+*D)Q)DN )/ -#?"*#? XN 4@ 60< S D’# /D-#JKD’ +RD#- -#+*D).J )/ )J*-#+/#? XN 2@ :9< @ VD )/ /’.ZJ R-.( F 7 -+N ?)RR-+*D).J *.(T+-)/.J +J? D#/DS T#D-.$#"( *.U# +??#? )JD. *.+$ X$#J? )/ +X$# D. T-.(.D# D’# ?#Q#$.T(#JD .R *.U# +J)/.D-.TN@ <)8 =+.3:; &.+$ X$#J? ,#D-.$#"( *.U# &.U# Y"+$)DN VJR$"#J*#
沸腾床加氢-焦化组合工艺制备低硫石油焦
基础研究石 油 炼 制 与 化 工ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＡＮＤＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ２０２１年３月 第５２卷第３期 收稿日期：２０２０ ０９ １０；修改稿收到日期：２０２０ １１ ３０。
作者简介：仝玉军，博士，工程师，主要从事重油沸腾床加氢技术开发工作。
通讯联系人：仝玉军，Ｅ ｍａｉｌ：ｔｏｎｇｙｕｊｕｎ．ｆｓｈｙ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｍ。
基金项目：中国石油化工股份有限公司合同项目（０５１９０１）。
IJK01 L"MNOPQRSTU%L仝玉军１，杨 涛１，孙世源２，葛海龙１，孟兆会１，刘 玲１（１．中国石化大连石油化工研究院，辽宁大连１１６１００；２．中石化炼化工程（集团）股份有限公司洛阳技术研发中心）摘 要：对沸腾床加氢 焦化组合工艺制备高品质石油焦的工艺路线进行研究，探究沸腾床未转化油（ＵＣＯ）的焦化规律。
结果表明：渣油沸腾床加氢反应过程中，提高温度或降低空速有利于渣油转化率和杂质脱除率提高；同样的操作区间内，渣油转化率的变化明显大于杂质脱除率；随着渣油转化率增加，ＵＣＯ硫含量先降低再升高。
ＵＣＯ焦化过程中原料中６０％左右的硫转移到焦炭中，明显高于渣油焦化过程中硫转移到焦炭的比例（约４２％）；相比于渣油直接焦化得到的焦炭，较低硫含量的ＵＣＯ制备的石油焦品质明显提升。
ＵＣＯ焦化所得石油焦收率和硫含量分别与ＵＣＯ的残炭和硫含量呈现良好的线性关系，可根据所需低硫焦牌号来指导沸腾床加氢过程的工艺优化。
关键词：沸腾床加氢裂化 焦化 低硫石油焦 硫转移 生焦系数石油焦是炼油厂延迟焦化装置得到的固体副产品，是玻璃、钢铁、电解铝等多个行业不可替代性的生产原料［１］。
根据硫含量不同，石油焦分成多个品质牌号，低硫焦（硫质量分数小于３．０％）按品质不同可分别用来生产石墨电极、预焙阳极、冶炼工业硅等，而高硫焦（硫质量分数大于３．０％）通常用作水泥厂和发电厂的燃料；此外，不同品质的石油焦价格存在较大差异。
【加工】焦化装置生产运行总结兰州石化公司120万吨年延迟焦化装置生产技术总结
【关键字】加工兰州石化公司120万吨/年延迟焦化装置生产技术总结袁选民马力飞陈彦斌焦继霞（中国石油兰州石化公司炼油厂甘肃兰州730060）摘要：分析了兰州石化公司120万吨/年延迟焦化装置自开工以来的运行情况，主要从装置设计、标定、实际生产方面总结分析装置生产任务完成情况、产品质量收率、装置能耗情况、装置正常运行时的工艺技术条件，并对运行过程中存在问题进行了分析说明。
关键词：延迟焦化加工量产品质量装置能耗1 前言根据兰州石化公司炼油“十五”计划安排，为提高公司炼油系统重油加工深度，提高轻质油收率，减少黑色产品产率量，同时最大限度地降低炼油加工成本，提高炼油系统经济效益，公司建成120万吨/年延迟焦化装置。
该装置于2004年5月破土动工，投料开车一次成功，由于公司进行系统大修，装置停工后对加热炉进行烧焦，同时对装置进行小修，装置小修完后于复工正常；装置于进行了全面标定，截至目前装置已安全运行14个月时间。
2生产情况2.1加工任务完成情况2005年6月至2006年6月，装置连续运行8215小时，完成加任务1228780吨，超设计4.6％，轻油收率达57.86％，焦炭收率27.56％，从加工地原料看，主要加工减压渣油、催化油浆、脱油沥青和抽出油，其中减压渣油比率为85.6％，油浆和脱油沥青分别为4.6％和5.4％，实际生产过程中油浆、沥青掺入比率达15～20％，从产品收率看，蜡油收率为2.9％，比设计低4.1％，这主要是生产中安排少出蜡油，增大循环比，轻收增加4.6％，其他产品收率均与设计水平相当。
2.2 产品质量量要求。
从表－6看，石油焦挥发份小于18％，灰份小于0.5％，硫含量小于2％，质量满足等级质量标准。
2.3 装置能耗低.Eo/t和.Eo/t。
从能耗结构分析，燃料占76.7％，电耗占24.0％，燃料气消耗大，原因是工厂瓦斯系统H2含量高，发热值低，造成电耗高，原因是装置干气系统管网管径偏小，正常生产中系统压力控制较高达1.0MPa，这样会造成气压机耗电量上升。
石油焦技术参数标准
石油焦技术参数标准石油焦（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，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。
石油焦煅烧回转窑热平衡测试与分析
石油焦煅烧回转窑热平衡测试与分析何斌;陈阳【摘要】通过对石油焦煅烧回转窑进行热平衡测试与计算,掌握了该炉窑的能量利用情况,分析了窑头温度、煅烧焦实收率、窑头负压、供风位置和供风量以及石油焦中水分和挥发分的含量等参数对热效率的影响,结果表明该回转窑的热效率只有14.72％,具有很大的节能潜力,提出了提高该炉窑能量利用率的措施.【期刊名称】《有色冶金设计与研究》【年(卷),期】2011(032)006【总页数】3页(P20-22)【关键词】石油焦;回转窑;热平衡;测试分析【作者】何斌;陈阳【作者单位】中国铝业贵州分公司,贵州贵阳550014;中国铝业贵州分公司,贵州贵阳550014【正文语种】中文【中图分类】TF806.10 引言回转窑煅烧石油焦生产工艺是目前国内广泛采用的煅烧石油焦生产工艺，据不完全统计，我国已有回转窑煅烧焦厂43家，年产量约450万t，占国内总产量的56%[1]。
但在生产过程中，普遍存在能源消耗量大、烧损较大和产品质量不稳定等问题。
随着国家节能减排工作的推进，对煅烧回转窑进行节能评价和技术改造已经刻不容缓。
中国铝业贵州分公司一台规格为Φ2.2 m×45 m的煅烧回转窑，设计生产能力为6 t/h，本文针对该设备存在的问题进行了热平衡测试，以期了解煅烧回转窑目前生产情况和热工制度，掌握该回转窑的能源消耗分布、能量利用水平和热效率情况，并且能够评价当前工艺控制制度的合理性和有效性，再结合该炉窑的热工操作、窑体结构和生产管理方面的具体情况，提出节能措施，从而提高该炉窑的能量利用率和煅烧质量。
1 煅烧回转窑热平衡测试方案测试方法采用正平衡（直接测量设备的工质参数、燃烧消耗量和发热量，按一定的公式求出设备的效率）和反平衡（测量设备各项热损失来确定设备效率的方法）相结合的方法测定设备各种参数。
1.1 热平衡计算基准和测定范围1)基准温度规定为环境平均空气温度，在距离被测定体系设备外壁1.0 m处，用水银温度计测量，体系设备周围均匀测量不少于8个点，然后取算术平均值。
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石油焦技术参数标准
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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，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500C「C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。
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。
三、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SH0521 92
生产（详见附表）。
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。
表1延迟石油焦标准SH0521 92
四、石油焦的用途
1. 可当锅炉、汽电共生、水泥窑等燃料
2. 制作炼铝阳极电极
3. 直接当做化学品如元素磷、碳化钙、碳化硅的碳素来源
4. 制成生产元素磷、二氧化钛、碳化、碳化硅电炉的电极
5. 制成石墨
五、石油焦的应用
石油焦可当燃料，其热值较煤炭高；挥发物及灰份较煤炭少，但水份及硫份较煤炭高，常被用来取代水泥窑的煤炭。
根据统计资料显示，全世界生产的石油焦约有百分之三十八用在水泥业，约有百分之十二当工业锅炉燃料。
以年产八十五万吨的水泥工厂为例，比较用百分之百用煤当燃料及用煤与石油焦各百分之五十当燃料之经济分析结果显示，每年可节省18.6%燃料费，处理双燃料所需的投资约一年就可以回收。
六、石油焦与煤的比较
项目石油焦煤
热值，Btu/lb 13,000-15,000 10,500-13,000
挥发物，wt % 4-18 6-40
硫份，wt % 2.5-5.5+ 0.7-4
灰份，wt % 0.3-0.5 3-19
水份，wt % 8 1.5-5
碳含量，wt % 82-97 49-79
密度，g/cm3 1.2-1.8 1.36 硬度（HGI） 35-80 60-7。