石油焦是通过以下原理制成的:
减压蒸馏:
原油首先经过蒸馏过程,将轻重质油分离。重质油部分在后续加工中会进一步转化。
热裂化:
分离出的重质油在高温条件下(通常在500-550℃)进行热裂化反应。这一过程涉及将大分子烃类裂解成小分子烃类,并可能形成新的化合物。
焦化:
热裂化产生的产物在焦炭塔内进行进一步的焦化反应,生成黑色的固体焦炭。这一过程通常在高温和隔绝空气的条件下进行,以确保焦炭的生成和品质。
干馏:
在某些工艺中,渣油会被加热到一定温度后送入加热炉中进行干馏。在干馏过程中,渣油中的大分子烃类在高温和隔绝空气的条件下发生裂解和缩合反应,逐渐形成焦炭状物质。
延迟焦化:
另一种制焦方法是延迟焦化,即将渣油在高温下保持一段时间,使其充分裂解和焦化,最终形成形状不规则、大小不一的黑色块状(或颗粒)焦炭。
石油焦的主要成分是碳,占有80wt%以上,其余为氢、氧、氮、硫和金属元素。其物理和化学性质取决于原料成分和加工条件,包括焦炭的孔隙结构、机械强度和化学活性等。石油焦在钢铁生产、电力、化工等领域有广泛应用,用作电极材料或生产化工产品的原料。