石油焦

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石油焦知识

石油焦知识

一、石油焦(一)石油焦1、定义石油焦(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,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。

2、性质石油焦是黑色或暗灰色坚硬固体石油产品,带有金属光泽,呈多孔性,是由微小石墨结晶形成粒状、柱状或针状构成的炭体物。

石油焦的主要用途是电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳素行业生产增炭剂、石墨电极、冶炼工业硅以及燃料等。

石油焦组分是碳氢化合物,含碳90-97%,含氢1.5-8%,还含有氮、氯、硫及重金属化合物。

石油焦是延迟焦化装置的原料油在高温下裂解生产轻质油品时的副产物。

石油焦的产量约为原料油的25-30%。

其低位发热量约为煤的1.5-2倍,灰分含量不大于0.5%,挥发分约为11%左右,品质接近于无烟煤3、性状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,则需再经高温煅烧,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。

(二)石油焦加工工艺石油焦与煅烧焦及石墨电极的价格每吨相差数百元甚至上千元。

石油焦的化学组成

石油焦的化学组成

石油焦的化学组成
嘿,朋友们!你们知道石油焦的化学组成有多复杂吗?石油焦啊,它主要由碳元素组成,这就像一栋大楼的基石一样重要呢!除此之外,还含有少量的氢、氧、氮、硫和金属元素。

碳可是石油焦的核心成分呀,就好比是一个团队中的核心人物。

它的含量通常高达 80%以上呢,这高比例就决定了石油焦的很多特性。

氢元素呢,虽然含量相对较少,但也不可或缺呀,就像菜肴里的那一点点盐,能起到调味的作用。

而氧、氮这俩家伙,含量就更少啦,但它们对石油焦的性质也会有一定影响哦,就像小配角也能给剧情带来一些变化一样。

硫就有点让人头疼啦,它要是含量高了,可能会对后续的使用带来一些麻烦呢,就像一颗不和谐的音符。

还有那些金属元素,就像是隐藏在幕后的工作人员,虽然不太起眼,但也默默地发挥着作用呢。

给你们举个例子吧,在炼钢行业中,石油焦可是被广泛应用的。

如果石油焦的化学组成不合适,那炼出来的钢质量能好吗?这可不是开玩笑的呀!这就好比做饭,食材搭配不好,做出来的菜能好吃吗?所以说,了解石油焦的化学组成是多么重要啊!
再想想,如果我们要利用石油焦来制造电池的电极材料,那对它的化学组成要求不也很高吗?这可不是随随便便就能搞定的事情呀!
总之呢,石油焦的化学组成看似简单,实则复杂得很呢,我们可得好好研究研究,才能让它发挥出最大的作用呀,你们说是不是?哎呀呀,可别小瞧了这小小的石油焦哦!。

石油焦是什么东西

石油焦是什么东西

石油焦是什么东西
石油焦是一种由原油经过加热、蒸馏和裂解等过程后所
产生的副产品。

它是一种黑色块状物质,主要由碳组成,含有少量的氢、氮、氧和硫等元素。

石油焦具有高热值、低挥发性和良好的导电性等特点,因而在许多工业领域都有广泛的应用。

石油焦的制备一般分为两个主要步骤:炼油和焦化。


炼油过程中,原油经过裂解、蒸馏和精制等步骤,将其中的轻质石油产品分离出来,而重质残渣则用于焦化生产石油焦。

焦化是将重渣加热到高温下,使其发生裂解和聚合反应,从而生成石油焦。

石油焦在工业中有着广泛的应用。

首先,在冶金工业中,石油焦是一种重要的炼铁原料。

它可以用作炼铁炉和电弧炉的还原剂,将铁矿石还原为铁,同时产生大量的高温和热能。

此外,石油焦还可以作为冶金工业中的电极材料,用于电解金属和合金。

其次,在化工工业中,石油焦也有广泛的应用。

它可以
用作石墨电极的原料,用于生产电池、铅酸蓄电池、电解铝和化工催化剂等。

同时,石油焦还可以用于生产人造石墨、石墨纤维和碳纤维等高性能材料。

这些材料在航空航天、汽车和电子等行业中有着广泛的应用。

此外,石油焦还可以用于能源领域。

由于其高热值和低
挥发性,石油焦常被用作能源的补充或替代品。

它可以作为燃料用于发电厂、钢铁厂和水泥厂等工业领域,也可以用于生产液体燃料和炼油催化剂等。

总的来说,石油焦是一种重要的工业原料,具有广泛的应用领域。

它在冶金、化工和能源等行业发挥着重要作用,为各种工业过程提供了关键的原料和能源补充。

石油焦概述

石油焦概述

石油焦概述:石油焦是由减压渣油、二次加工尾油等重质油经过延迟焦化后得到的产物,是石油“压榨”完毕的最后产物。

石油焦含碳量通常在80%以上。

另外,石油焦中的硫含量、灰分、挥发分等指标与生产它的原油质量有直接关系。

原油越重,石油焦的产出率越高,且原油中的硫含量越高,则石油焦中的硫含量也越高。

一:基本原理:渣油经延迟焦化加工制得的一种焦炭。

本质是一种部分石墨化的炭素形态。

色黑多孔,呈堆积颗粒状,不能熔融。

元素组成主要为碳,间或含有少量的氢、氮、硫、氧和某些金属元素,有时还带有水分。

广泛用于冶金、化工等工业作为电极或生产化工产品的原料。

二:基本分类:根据石油焦指标划分标准来看,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。

从石油焦工厂所生产的石油焦均称为生焦(greencokes),生焦需再经高温锻烧,使其完成碳化,降低挥发份至最少程度。

大部份石油焦工厂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(spongecoke)。

第二种品质较佳的石油焦叫做针状焦(neEDLecoke)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(shotcoke)。

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。

三:石油焦通常有下列四种分类方法:1:按加工方法-可分为生焦和熟焦。

前者由延迟焦化装置的焦炭塔得到,又称原焦,含较多的挥发分,强度差;后者是生焦经煅烧(1300℃)处理得到,又称煅烧焦。

2:按硫含量的高低可分为高硫焦(硫的质量含量高于4%)、中硫焦(硫含量2%~4%)和低硫焦(硫含量低于2%)。

石油焦 用途

石油焦 用途

石油焦用途石油焦啊,在工业的大舞台上那可是个重要角色。

就说在铝工业里吧,它就像是铝生产的得力小助手。

你想啊,铝的生产需要大量的能量来把那些矿石啥的进行加工,石油焦在这个时候就派上大用场啦。

它能提供稳定又充足的热量,就像一个小火炉,持续不断地给铝的生产加把劲儿,让铝能够顺利地被提炼出来。

要是没有石油焦这个小助手,铝的生产可就没那么顺利喽,成本也会噌噌往上涨呢。

还有啊,在钢铁行业里,石油焦也没闲着。

它可以被用作增碳剂呢。

你看啊,钢铁的质量好坏和碳含量可是有关系的。

石油焦就像一个小魔法师,把碳元素准确地补充到钢铁里面,让钢铁变得更结实、更耐用。

这就好比给钢铁吃了一颗强身健体的小药丸,让它能够在各种环境下都能好好表现,不管是造高楼大厦的钢筋,还是汽车轮船的零部件,有了石油焦助力的钢铁都能扛得住。

在发电这一块儿,石油焦也有它的位置。

现在好多发电厂啊,都可以用石油焦来发电。

石油焦燃烧起来就像一个热情的舞者,释放出大量的能量,这些能量就被转化成电能,然后通过电网输送到千家万户。

你在家里开着灯、看着电视、吹着空调的时候,说不定就有石油焦的一份功劳呢。

再说说石墨电极的制造吧。

石油焦可是石墨电极的重要原料哦。

石墨电极在一些工业电炉里是必不可少的东西,就像一个小指挥家,引导着电流在炉子里穿梭,让各种材料在电炉里发生神奇的反应。

而石油焦呢,就是这个小指挥家诞生的重要基础,要是没有石油焦,石墨电极就没那么容易制造出来啦。

而且啊,石油焦还能用于制造碳化硅呢。

碳化硅这东西可厉害啦,硬度很高,在很多需要耐磨、耐高温的地方都能用到。

石油焦就像是一个默默奉献的小工匠,参与到碳化硅的制造过程中,让碳化硅能够顺利地诞生,然后在工业的各个角落发挥它的超强本领。

你看,石油焦虽然听起来不是那么起眼,但它在这么多的工业领域里都有着不可替代的作用呢,就像一颗小小的螺丝钉,虽然小,但是缺了它,好多大机器都运转不起来啦。

石油焦知识大全

石油焦知识大全

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,则需再经高温锻烧成熟焦,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。

石油焦的分类和用途

石油焦的分类和用途

石油焦的分类和用途石油焦是一种石油炼制过程中产生的副产品,主要由碳和氢组成。

它是一种具有高热值和热稳定性的固体燃料,通常用作工业生产、燃料和化工原料。

石油焦的用途多样,根据其物理和化学性质的不同,可以分为不同的分类和用途。

一、分类1.石油焦的制备方法石油焦的制备方法可以分为热解焦和焙烧焦两种。

-热解焦是通过将石油渣油或者石脑油等石油产品在高温、低氧气环境中加热,从而使其挥发分降低,得到焦炭的制备方法。

这种制备方法制得的焦炭热值较高,但灰分较多,适用于燃料用途。

-焙烧焦是将石油渣油或重油加热至一定温度,再通入空气进行燃烧,然后控制氧气供给,使其不能完全燃烧,最终得到焦炭的制备方法。

焙烧焦制备的焦炭灰分较低,适用于冶金和化工等领域的用途。

2.石油焦的形态石油焦的形态可以分为球型焦和颗粒焦两种。

-球型焦通常由石油焦的结晶形态和特殊的成型工艺制备而成,表面光滑、硬度高,可用于铁合金生产和燃料用途。

-颗粒焦的颗粒形态通常由破碎石油焦、石油焦炼制除去过程中所得的石油焦颗粒以及其他一些特殊制备技术制备而成。

颗粒焦通常灰分较高,热值较低,一般用于工业燃料和锅炉燃料等用途。

二、用途1.工业生产石油焦在工业生产中有广泛用途。

石油焦可以作为高温材料用于电力铸造和冶金工业,用于工业热处理设备和工业炉的保温填料,以及用于制备高硬度材料等。

此外,石油焦还可以用于制备防火材料和炉垫材料等。

2.燃料作为一种高热值的固体燃料,石油焦在燃料领域有着重要的应用。

它可以直接用作工业燃料,如钢铁、铝行业的燃料,也可以用作生活燃料,如家用热水器、暖气炉等的燃料。

此外,石油焦还可以经过特殊处理,制备成颗粒燃料,用于锅炉燃料等用途。

3.化工原料石油焦作为一种碳基原料,还可以用于化工领域。

它可以作为炭黑的原料,用于橡胶工业和化工领域的填充剂,增强剂和着色剂等。

此外,石油焦还可以用于制备一些专用化学品,如碳化硅、硼化硅等。

4.其他用途除了上述用途之外,石油焦还有一些其他的用途。

石油焦是什么东西

石油焦是什么东西

石油焦是什么东西石油焦是一种石油副产品,由石油提炼过程中残余的煤油、沥青等有机物在高温下分解而生成的一种固体碳材料。

它主要由碳元素组成,呈黑色或棕黑色块状物质。

石油焦是一种重要的碳材料,具有高固碳含量、高热值、高强度和耐高温、耐腐蚀等特点。

由于其独特的物理和化学性质,石油焦在多个领域有着广泛的应用。

首先,石油焦是钢铁工业中不可或缺的原材料。

在炼钢过程中,石油焦作为还原剂和燃料,被广泛应用于高炉和电炉生产中。

石油焦有着较高的热值和固碳含量,能够提供充足的热量和还原能力,有助于使矿石迅速还原成金属铁。

此外,石油焦的高强度和抗压能力,也使其成为冶金行业中的重要原料。

其次,石油焦在铝工业中也有重要应用。

铝电解是制取铝的主要工艺,而石油焦是电解槽中的电极材料。

石油焦能够承受高温和苛刻的腐蚀环境,稳定地进行电化学反应,并具有良好的导电性和透气性。

它的应用不仅提高了电解过程的效率,还减少了能源消耗和环境污染。

此外,石油焦还被用作石墨生产过程中的重要原料。

石墨是一种重要的工程材料,具有低摩擦系数、高导电性、高热稳定性等特性。

石油焦通过高温炭化和高温石墨化等工艺,可以制备出高纯度的石墨材料,用于制造电极、润滑材料、催化剂等。

此外,石油焦还在化工、炭素产品、研磨材料等领域有广泛应用。

在化工工业中,石油焦作为催化剂载体、催化剂成分,用于制备合成气、合成油、合成液体燃料等。

石油焦也可以作为各种炭素制品的原料,如石墨电极、石墨阴极板等。

此外,石油焦的高硬度和磨料性能,使其成为制造砂轮、砂纸、磨料剂等研磨产品的重要成分。

虽然石油焦在多个领域有着广泛应用,但其生产和利用也带来了一些环境和能源问题。

石油焦生产过程中产生大量有害气体和固体废物,对环境造成一定压力。

在焦化厂的工业炉燃烧过程中也会产生大量二氧化硫、氮氧化物等大气污染物,需要加强控制和治理。

此外,石油焦作为燃料和原料的利用也消耗了大量的能源资源,需要进一步研究和发展新的节能环保技术。

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1.石油焦的简介与分类
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。

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,外观为形状不规则、具有金属光泽、黑色或暗灰色的多孔固体颗粒,具有发达的孔隙结构。

石油焦的主要成分是炭青质。

石油焦的分类方式很多。

按生产工艺的不同石油焦可分为延迟焦、流化焦和釜式焦。

我国石油焦的主要品种为延迟焦,流化焦和釜式焦的比例很小。

按微观结构的不同石油焦可分为针状焦和球状焦。

针状焦指显微结构中,大部分为有纹理走向的纤维或针状的焦炭,其特点是易石墨化,低热膨胀系数,大多属于优质焦,一般用于石墨电极工业中的低热膨胀系数焦炭。

球状焦指显微结构中,大部分为有颗粒状或弹丸状的焦炭。

特点是不易石墨化,质硬,用途不多。

按含硫量的不同石油焦可分为低硫焦、中硫焦和高硫焦。

低硫焦是指含硫量低于2%的产品,中硫焦的硫含量为2%~4%,高硫焦指含硫量大于4%的产品。

全球高硫焦、中硫焦和低硫焦的生产比例为2: 2: 1,且高硫焦的产量在逐渐增加。

按加工程度不同,石油焦可分为生焦和熟焦。

生焦是指未经锻烧加工的延迟焦或釜式焦,其中含有一定量的挥发分、水分和焦粉;熟焦是指生焦经过1300℃以上高温锻烧后所得到的焦炭。

2.石油焦基本性质
物理性质:(l)物理形态与煤块相似;(2)可磨系数与烟煤相当,易破碎,但有一定的粘性;(3)真密度约为2800kg/ms;(4)软化温度约为80℃。

化学组成:(1)含有的碳、氮、硫元素较高,水分较高,热值较高,可谓“五高”;(2)含有的挥发分、灰分较低,可谓“二低”。

燃烧特性:碳含量高、挥发分低,燃料的孔隙体积和比表面积仅达到烟煤的1/4-1/3;燃烧时稳定性差,很难完全燃烧;挥发分释放较迟且不集中,对着火不利;通常情况下,挥发分V daf约为10%,着火温度约在530℃,燃尽温度约在650℃。

要求采取稳定燃烧措施。

(l)硫含量和氮含量较高,SO2、NO x排放浓度高,要求采取脱硫、脱氮措施;
(2)灰含量低,锅炉灰渣排放量低,锅炉灰渣排放设备可简化,灰堆场地可减小, 锅炉本体受热面磨损率不大;
(3)发热量高,约为30-35MJ/kg,燃烧温度较高。

3.石油焦的用途
3.1 作燃料
含硫量在2%~5%之间的石油焦是高硫石油焦,通常被认为是燃料级的石油焦,其含碳量高、含灰量少, 具有较高的热值, 用其作为一种替代燃料来发电、供热, 不仅可以缓解我国能源短缺的矛盾, 而且可以变废为宝. 近年来在世界上, 越来越多的热电厂开始用石油焦特别是用含硫高的石油焦作为循环流化床燃烧锅炉的燃料来生产
蒸汽发电或供热石油焦作为锅炉燃料有它本身的燃烧特点,和煤相比有它的一些优点:(1)石油焦中的灰份和水分含量低,减少了燃料和灰渣的运输和处理费用,降低非计划停工频率;(2)热值高,约32MJ/kg,而烟煤一般为24~30MJ/kg;
(3)燃用石油焦生产蒸汽的成本比燃煤要低30~40%;(4)易于破碎,石油焦哈式可磨指数约为100,而煤约50。

石油焦作为燃料也有不足之处:(1)挥发分含量低,一般为10%,而煤为20~40%。

着火迟,焦炭难以燃尽;(2)石油焦成分里含有相当多的硫、氮元素和钒、镍等碱金属元素,是造成腐蚀、玷污和污染物排放的原因。

采用煤粉炉技术燃用石油焦会发生着火困难、燃烧不稳定、高温腐蚀和环境污染等问题。

循环流化床燃烧技术由于其独特的燃烧方式,可避免上述问题,同时可通过向炉内添加石灰石、采用分级燃烧来控制污染物的排放,因此,国内石化企业选择洁净燃烧的循环流化床锅炉技术,采用石油焦替代燃料重油生产蒸汽和发电,是解决高硫石油焦出路的有效途径。

3.2 制备石油焦基活性炭作电化学电容器的电极材料
电化学电容器(Electrochemical Capacitor,EC),又称为超级电容器(SuperCapacitor),具有高比功率、长寿命、相对安全和环境友好等特点,常应用于备用电源、启动电源、脉冲电源、电网平衡等领域。

根据不同的储能机理,可以把EC分为双电层电容器(Electric double layer capacitor,EDLC)和氧化还原准电容器(Pseudocapacitor)。

EDLC主要靠电极/电解液界面的正负电荷分离形成双电层来储存电荷。

氧化还原准电容器是靠电极材料表面可逆法拉第电化学反应形成法拉第赝电容来储存电荷。

实际上各种电极材料表面的电容包括双电层电容和法拉第赝电容两部分。

以炭材料作电极时,双电层电容所占的比例较高,电极材料表面的官能团只能产生少量的法拉第赝电容,通常我们把它们称为双电层电容器。

金属氧化物、导电聚合物和其它电极材料电化学电容器的电容主要是法拉第赝电容,同时也有少量的双电层电容,因此一般认为它们是氧化还原准电容器。

还有一类是混合型电容器,它的两个电极分别通过法拉第赝电容和双电层电容储存电荷。

炭材料具有良好的物理和化学性能:(1)高的电导率;(2)表面积分布范围宽;
(3)扩散内阻小;(4)高温下的稳定性能较好;(5)孔结构易于控制;(6)与其它材料的复合和兼容性能较好;(7)成本低廉。

因此,炭材料是优异的EC电极材料。

石油焦灰分少,含碳量高,是制备活性炭不可多得的原料,经炭化活化,即可制备出高性能的活性炭,工艺简单,成本低。

制备高比表面积活性炭一般是将一定尺寸的石油焦颗粒与碱性活性剂混合,经低温脱水和高温活化后冷却水洗。

使用合适的工艺可以得到比表面积超过3000m2/g的活性炭。

目前对于石油焦的性能、制备过程中活化剂的种类、碱炭比、活化溢度、活化时间等因素对活性炭收率、比表面积、孔结构和吸附能力的影响有较多的研究。

石油焦基多孔炭的制备过程实际上是在高温下使前驱体中的非炭成分以挥发分的形式去除,并合理消耗原料中一定量的炭,从而生成大量微细孔结构的过程。

根据活化介质的不同,活化方法可分为传统的物理活化和化学活化。

(1)物理活化法
物理活化采用氧化性气体,如水蒸气、CO2、氧气等,和前驱体反应,使炭
材料内部形成新孔以及扩大原来的孔,从而形成发达的孔隙结构。

物理活化反应的实质是炭的氧化反应,但炭的氧化反应不是在炭的整个表面均匀地进行,而仅仅发生在“活性点”上,即与活化剂亲和力较大的部位才发生反应,如在微晶的边角和有缺陷位置上的碳原子。

物理活化的关键是选择合适的活化剂,二氧化碳作为活化剂常用于实验室条
件下制备活性炭,而水蒸汽则多用于工业生产。

(2)化学活化法
化学活化是采用不同的化学药品浸渍含碳物料,在一定温度下进行炭化和活化。

化学活化的机理较为复杂,一般认为化学药品影响热解过程(炭化和活化一步进行),或与碳原子反应而形成发达的孔结构。

化学活化的方法有氢氧化钾活化法,氢氧化钠活化法,磷酸活化法,氯化锌活化法和其它活化法。

一般认为化学药品可以抑制原料热解时焦油的生成,从而防止由焦油堵塞其热解生成的细孔。

化学药品的存在,抑制了含碳挥发物的形成,致使活性炭收率提高。

氢氧化钾、硫酸钾等对碳有侵蚀作用,从而形成碳的孔隙结构。

因化学活化法简化了操作、节省了时间,通常采用化学活化法来制备活性炭。

以石油焦为原料备活性炭时,采用的化学活化剂主要有KOH、NaOH和K2CO3。

先用KOH、NaOH或者K2CO3溶液浸渍含炭原料,然后在一定温度惰性气体保护下活化,直接得到多孔炭,工艺流程见图;
采用化学活化法制备石油焦基活性炭时,有机物小分子会在一定温度受热分解,随着热分解的进行,挥发分大量逸出,形成初孔,活化剂分子沿着初孔向原料内部扩散,与原料内部的炭发生反应,形成新的孔隙。

随着温度的升高,挥发分的逸出速度加快。

活化温度过高,会使炭的微晶排列趋于有序,从而降低了活化反应能力。

石油焦为致密有序结构,其主体由类石墨微晶所组成,易挥发组分的含量较少,易石墨化。

以石油焦作为制备活性炭的原料,活性炭的孔隙主要通过活化剂与炭反应形成。

3.3 石油焦改性进行脱硫吸附
改性石油焦对SO2的吸附作用主要包括物理和化学两方面的作用,当烟气中无水蒸汽和氧气存在时,主要发生物理吸附,吸附量非常小,当烟气有足够量的氧气和水蒸汽时,伴随着物理吸附,同时还会发生化学吸附,如果在改性石油焦中负载一些金属离子(如Cu等)可提高其脱硫效率。

脱硫剂中含有一定量的氧,非常有利于脱硫剂的脱硫性能。

而且,原料当中的挥发份对脱硫剂的活性影响也很大。

因为脱硫剂的制备过程基本上都是在高温的条件下进行的,这时石油焦当中的挥发份就会溢出,从而使其中形成孔道、扩大微孔,石油焦的孔容和比表面积都将有较大幅度的增加,对吸附SO2非常有利。

3.4 石油焦用于催化气化
近年来,国内学者对煤或煤焦的气化活性进行了大量的研究工作,但对石油焦气化活性研究的并不多"影响石油焦反应性的因素可归结为:石油焦纯度、碳微晶
结构、比表面积和孔隙结构、气化介质等。

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