Процесът на изработкакалциниран петролен кокс (CPC)включва поредица от стъпки, при които нефтеният кокс се подлага на висока температура в контролирана среда за отстраняване на летливи вещества и примеси, което води до продукт с по-високо съдържание на въглерод.
Ето преглед на типичния процес за производство на калциниран нефтен кокс:
1. Производство на зелен петролен кокс (GPC)
Преди да може да се извърши калциниране, първо трябва да се произведе петролен кокс (често наричан "зелен петролен кокс" или GPC). Тази стъпка се случва по време на рафинирането на суров петрол, по-специално по време назабавено коксуванеилифлуидизиран каталитичен крекинг(FCC) процес. Процесът включва разграждане на тежки фракции от суров петрол на по-леки продукти и петролен кокс като страничен продукт.
Процес на коксуване: В процеса на коксуване тежките остатъчни масла се нагряват и крекират в пещ, което води до образуването на петролен кокс. Коксът, който се получава в резултат на този процес, се нарича "зелен" кокс и съдържа значително количество летливи вещества (главно въглеводороди), които трябва да бъдат отстранени.
2. Калциниране
След това зеленият петролен кокс се подлага накалциниране- процес на високотемпературно третиране, който отстранява летливите въглеводороди и примеси от кокса.
Стъпки в процеса на калциниране:
Пещ: GPC се поставя в aвъртяща се пещили авертикална шахтова пещ. Ротационната пещ е най-често срещаната и включва въртене на кокса в цилиндрична пещ, която се нагрява отвън чрез изгаряне на гориво (природен газ, нефт или други горива).
Отопление: Температурата вътре в пещта постепенно се повишава до около1200 градуса до 1400 градуса(2200 градуса F до 2550 градуса F). Това е достатъчно високо, за да разгради останалите летливи материали в кокса, оставяйки след себе си по-чиста форма на въглерод (калциниран кокс).
Изпаряване: По време на процеса на нагряване летливите вещества (като сяра, водород и други примеси) в кокса се изпаряват и се изхвърлят от пещта. Това води до по-стабилен, плътен и богат на въглерод продукт.
Пречистване: Процесът на калциниране също така намалява съдържанието на сяра, азот и метали, като допълнително подобрява чистотата и свойствата на CPC.
Охлаждане: След калциниране, горещият калциниран кокс се охлажда в контролирана среда. Това охлаждане може да стане в самата пещ или в отделна охлаждаща секция, като често се използва въздух или вода.
3. Контрол на качеството и скрининг
След охлаждане калцинираният нефтен кокс обикновено се пресява, за да се осигури еднакъв размер на частиците, тъй като материалът може да се използва в различни индустрии с различни изисквания за размер и чистота на частиците.
Прожекция: Коксът преминава през сита или сита, за да се отделят фините частици от по-големите парчета. Фините частици могат да бъдат допълнително обработени или използвани за специфични приложения, докато по-големите парчета могат да бъдат обработени в различни форми (като аноден клас CPC).
Тестване: Пробите от CPC често се тестват за съдържание на въглерод, нива на сяра, съдържание на пепел, разпределение на размера на частиците и други примеси (като метали като ванадий, никел и желязо), за да се гарантира, че отговаря на изискванията за качество за предназначението си.
4. Съхранение и опаковане
И накрая, калцинираният нефтен кокс се съхранява в силози или други складови единици. Може да бъде пакетиран за изпращане или транспортиран директно до индустрии (като топене на алуминий или производство на стомана), където ще се използва в производството на електроди, аноди или други продукти.
Ключово оборудване, използвано в процеса на калциниране:
Ротационна пещ: Въртяща се цилиндрична пещ, която осигурява среда с контролирана температура за калциниране.
Вертикална шахтова пещ (VSF): Пещ, в която коксът се подава вертикално и горещите газове протичат около кокса, за да осигурят топлина.
Охлаждащи агрегати: Системи за понижаване на температурата на калциниран кокс след процеса.
Сита или решетки: Използва се за сортиране на кокса по размер на частиците.
Инструменти за вземане на проби и тестване: За осигуряване на качеството на крайния продукт.
Обобщение на процеса на калциниране:
Производство на зелен петролен кокс: Извлича се от рафинирането на суров нефт.
Калциниране: GPC се нагрява във въртяща се пещ или шахтова пещ до 1200–1400 градуса, изпарявайки примесите.
Охлаждане: Калцинираният кокс се охлажда и се подготвя за по-нататъшна обработка.
Скрининг и тестване: За да се гарантира качество, коксът се пресява и анализира.
Съхранение и транспорт: Крайният продукт се съхранява и опакова за предвидената промишлена употреба.
