石油固体产品概述

石油焦通常有下列4种分类方法：
■ (1)按焦化方法的不同 可分为平炉焦、釜式焦、延迟焦、 流化焦4种，前两种焦已很少生产，目 前中国大量生产的是延迟焦。 ■ (2)按热处理温度区分 可分为生焦和煅烧焦两种，前者 由延迟焦化(或其他焦化方法)所得， 含有大量的挥发分，机械强度低，煅 烧焦是生焦经煅烧而得。中国多数炼 油厂只生产生焦，煅烧作业多在炭素 厂内进行 ■ (3)按硫分的高低区分 可分为高硫焦、中硫焦和低硫焦3 种
热物性：石蜡相变潜热高、几乎没有过冷现象、熔化 时蒸气压力低、不易发生化学反应且化学稳定性较好、 在多次吸放热后相变温度和相变潜热变化很小、自成 核、没有相分离和腐蚀性。
石蜡的化学性质
石蜡是固态高级烷烃的混合物，主要成分的分子式为 CnH2n+2，其中n=17～35。主要组分为直链烷烃，还有少量带 个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃；直链烷烃中主要 是正二十二烷（C22H46）和正二十八烷（C28H58）。
溶剂沉淀法
■ 非极性的低分子烷烃溶剂对减压 渣油中的各组分具有不同的溶解 度，利用溶解度的差异可以实现 组分分离，因而可以从减压渣油 中除去对沥青性质不利的组分， 生产出符合规格要求的沥青产品。
调合法
■ 调合法生产沥青最初指由同一原油构成沥青的4组分按质量要求所需的比例 重新调合，所得的产品称为合成沥青或重构沥青。随着工艺技术的发展， 调合组分的来源得到扩大。例如可以从同一原油或不同原油的一、二次加 工的残渣或组分以及各种工业废油等作为调合组分，这就降低了沥青生产 中对油源选择的依赖性。随着适宜制造沥青的原油日益短缺，调合法显示 出的灵活性和经济性正在日益受到重视和普遍应用。
石油固体产品概述
组员：
石油产品
■ 石油产品是以石油或石油某一部分做原料直接生产出来的各种商品 的总称。 ■ 石油产品可分为： 石油燃料、 石油溶剂与化工原料、润滑剂、石 蜡、石油沥青、石油焦等6类。 ■ 其中，石油固体产品又可分为石蜡、石油沥青、石油焦三类。
石蜡
又称晶形蜡，碳原子数 约为18～30的烃类混合 物，主要组分为直链烷 烃(约为80%～95%)，还 有少量带个别支链的烷 烃和带长侧链的单环环 烷烃(两者合计含量20% 以下)。
1.石油沥青的组分及其主要物性如下： 油分、胶质、沥青质。
■ 油分为淡黄色至红褐色的油状液体，其分子量为100～500, 密度为0.71～1.00g/cm3，能溶于大多数有机溶剂，但不溶 于酒精。在石油沥青中，油分的含量为40%～60%。油分赋 予沥青以流动性。 ■ 胶质，半固体的黄褐色或红褐色的粘稠状物质，分子量 600～1000，密度为1.0～1.1g/cm3。在一定条件下可以由 低分子化合物转变为高分子化合物，以至成为沥青质和炭 沥青。
乳化法
■ 沥青和水的表面张力差别很大，在常温或高温下都不会互相混溶。但是当沥 青经高速离心、剪切、从击等机械作用，使其成为粒径0.1——5μ m的微粒， 并分散到含有表面活性剂（乳化剂——稳定剂）的水介质中，由于乳化剂能 定向吸附在沥青微粒表面，因而降低了水与沥青的界面张力，使沥青微粒能 在水中形成稳定的分散体系，这就是水包油的乳状液。这种分散体系呈茶褐 色，沥青为分散相，水为连续相，常温下具有良好流动性。从某种意义上说 乳化沥青是用水来“稀释”沥青，因而改善了沥青的流动性。
真密度：石油焦在1300℃煅烧后的真密度的 大小是衡量石油焦质量的主要项目，一般来讲， 煅烧后真密度越高，说明这种焦容易石墨化。 机械性能：石油焦的机械性能包括“可破碎性”、 脆性和磨损率等指标，石油焦的“可破碎性”及 脆性在电极制造工艺中有一定的实际意义，可 破碎性可以用焦炭在破碎前后的尺寸比来评价， 而脆性是表示焦炭在运输和传送过程中发生破 碎的可能性。
■ 按生产方法分为：直馏沥青、溶剂脱油沥青、氧化沥青、调合沥青、 乳化沥青、改性沥青等； ■ 按外观形态分为：液体沥青、固体沥青、稀释液、乳化液、改性体 等； ■ 按用途分为：道路沥青、建筑沥青、防水防潮沥青、以用途或功能 命名的各种专用沥青等。
3.部分生产方法：
蒸馏法
■ 是将原油经常压蒸馏分出汽油、煤油、柴油等轻质馏分，再经减压 蒸馏（残压10~100mmHg）分出减压馏分油，余下的残渣符合道路沥 青规格时就可以直接生产出沥青产品，所得沥青也称直馏沥青，是 生产道路沥青的主要方法。
半精炼石蜡：为颗粒状白色固体，其相对密度随熔点的上升而增加。产品 化学稳定性好，含油量适中，具有良好的防潮和绝缘性能，可塑性好。半 精炼石蜡生产的蜡烛火焰集中，无烟，不流泪。用于制蜡烛，蜡笔，蜡纸， 一般电讯器材以及短路及轻工，化工原料等。
石蜡的物理性质
石蜡又称晶型蜡，通常是白色、无味的蜡状固体，在 47°C-64°C 3 熔化，密度约0.9g/cm ，溶于汽油、二硫化碳、二甲苯、乙醚、苯、氯 仿、四氯化碳、石脑油等一类非极性溶剂，不溶于水和甲醇等极性溶剂。 13 17 纯石蜡是很好的绝缘体，其电阻率为10 -10 欧姆·米，比除某些塑料 外的大多数材料都要高。石蜡也是很好的储热材料，其比热容为 2.14– –1 –1 –1 2.9J·g ·K ，熔化热为200–220J·g 。石蜡的主要性能指标是熔 点、含油量和安定性。
d.大气稳定性指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期 综合作用下抵抗老化的性能，也是沥青材料的耐久性。大气稳定性即 为沥青抵抗老化的性能。
石油焦
石油焦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，焦炭为形状不 规则，大小不一的黑色块状 （或颗粒），有金属光泽，焦 炭的颗粒具多孔隙结构，主要 的元素组成为碳，其余的为氢、 氧、氮、硫和金属元素。
石蜡分类
根据加工精制程度不同，可分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡3种。 每类蜡又按熔点，一般每隔2℃，分成不同的品种，如52，54，56，58等牌号。 粗石蜡含油量较高，主要用于制造火柴、纤维板、篷帆布等。
微晶石蜡：微晶石蜡主要是出文链烃、环烷烃和一些直链烃组成，分子量 范围大约是500-1000。这是一种比较细小的晶体，溶于非极性溶剂，不溶 于极性溶剂。 聚乙烯蜡（简称ACPE）：聚乙烯蜡指分子量为1500-25000的低分子量聚乙 烯或部分氧化的低分子量聚乙烯。其呈颗粒状、白色粉末、块状以及乳白 色蜡状。具有优良的流动性、电性能、脱模性。
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熔点：所谓石蜡的熔点，即在特定温度不熔化或软化变形。 按照使用条件、使用的地区和季节以及使用环境的差异，要 求商品石蜡具有一系列不同的熔点。
含油量：含油量是指石蜡中所含低熔点烃类的量。含油量 过高会影响石蜡的色度和储存的安定性，还会使它的硬度 降低。
安定性：石蜡制品在造型或涂敷过程中，长期处于热 熔状态，并与空气接触，假如安定性不好，就容易氧 化变质、颜色变深，甚至发出臭味。此外，使用时处 于光照条件下石蜡也会变黄。因此，要求石蜡具有良 好的热安定性、氧化安定性和光安定性。
4.石油沥青的技术性质
a.粘滞性
■ 石油沥青的粘滞性又称黏性或黏度， 它是反映沥青材料内部阻碍其相对 流动的一种特性。是沥青材料软硬、 稀稠程度的反映。
b.塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后，仍能
保持变形后的形状的性质。沥青之所以能配制成性能良好的柔性防水 材料，很大程度上决定于沥青的塑性。沥青的塑性对冲击振动荷载有 一定的吸收能力，并能减少摩擦时的噪声，故沥青是一种优良的道路 路面材料。 c.温度敏感性（感温性）指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变 化的性能。
1.石油焦物理化学性质的指标有灰分、硫分、挥发分、真 密度、孔隙率、电阻率、热膨胀系数和机械性能等。
灰分：石油焦灰分中主要元素为铁、硅、钙、铝、 钠、镁，还有少量的钒、钛、铬等。影响石油焦 灰分大小的因素是原油的含盐量和脱盐程度及冷 却水和卸焦用高压水含盐量的影响。 挥发性：石油焦挥发分的大小表明其焦化温度的 高低。
沥青质为深褐色至黑色固态无定性的超细颗粒固体粉末，分子 量为2000～6000,密度大于石油沥青温度敏感性和黏性的重要组分。沥青中地沥青质 含量在10%～30%之间，其含量愈多，则软化点愈高，黏性越大， 也愈硬脆。
2.石油沥青可以按以下体系加以分类：
石蜡是从石油、页岩油或其他沥青矿物油的某些馏出物中 提取出来的一种烃类混合物，主要成分是固体烷烃，无臭 无味，为白色或淡黄色半透明固体。石蜡是非晶体，但具 有明显的晶体结构。另有人造石蜡。 石蜡是石油加工产品的一种，是矿物蜡的一种，也是石油 蜡的一种。它是从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、 溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏，再经溶剂 脱油、精制而得的片状或针状结晶。用于制高级脂肪酸、 高级醇、火柴、蜡烛、防水剂、软膏、电绝缘材料等。 石蜡分食品级（食品级和包装级，前者优）和工业级，食 品级无毒，工业级不可食用。
石蜡不与常见的化学试剂反应，但可以燃烧。工业上可以发 生催化裂化反应。 石蜡的化学活性较低,呈中性,化学性质稳定,在通常的条件下 不与酸除硝酸外和碱性溶液发生作用。
石油沥青
石油沥青是原油加工过程的 一种产品，在常温下是黑色 或黑褐色的粘稠的液体、半 固体或固体，主要含有可溶 于三氯乙烯的烃类及非烃类 衍生物，其性质和组成随原 油来源和生产方法的不同而 变化。

(4)按石油焦外观形态及性能
可分为海绵状焦、蜂窝状焦和针 状焦3种。
石油焦的用途：
石油焦可视其质量而用于制石墨、冶炼和化工等工业。世界上石油焦最 大用户是水泥工业，其次是石油焦煅烧后用来生产炼铝用预焙阳极或炼钢用 石墨电极。
低硫、优质的熟焦例如针状焦，主要用于制造超高功率石墨电极和某些特种炭素制品； 在炼钢工业中针状焦是发展电炉炼钢新技术的重要材料。 中硫、普通的熟焦，大量用于炼铝。 高硫、普通的生焦，则用于化工生产，如制造电石、碳化硅等，也有作为金属铸造等 用的燃料。