石油焦

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。

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。

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。

煅烧石油焦

一、石油焦的性质

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。 二、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SH0527－92 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。 三、石油焦的主要用途

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。

根据石油焦结构和外观，石油焦产品可分为针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦4种：

（1）针状焦，具有明显的针状结构和纤维纹理，主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极。由于针状焦在硫含量、灰分、挥发分和真密度等方面有严格质量指标要求，所以对针状焦的生产工艺和原料都有特殊的要求。

（2）海绵焦，化学反应性高，杂质含量低，主要用于炼铝工业及炭素行业。

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（3）弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形，直径0.6-30mm，一般是由高硫、高沥青质渣油生产，只能用作发电、水泥等工业燃料。

（4）粉焦：经流态化焦化工艺生产，其颗粒细（直径0.1-0.4mm），挥发分高，热胀系数高，不能直接用于电极制备和炭素行业。

根据硫含量的不同，可分为高硫焦（硫含量3%以上）和低硫焦（硫含量3%以下）。低硫焦可作为供铝厂使用的阳极糊和预焙阳极以及供钢铁厂使用的石墨电极。其中高品质的低硫焦（硫含量小于0.5%）可用于生产石墨电极和增炭剂。一般品质的低硫焦（硫含量小于1.5%）常用于生产预焙阳极。而低品质石油焦主要用于冶炼工业硅和生产阳极糊。高硫焦则一般用作水泥厂和发电厂的燃料。

煅烧石油焦（Calcined Petroleum Coke）：

在炼钢用的石墨电极或制铝、制镁用的阳极糊（融熔电极）时，为使石油焦（生焦）适应要求，必须对生焦进行煅烧。煅烧温度一般在1300℃左右，目的是将石油焦挥发分尽量除掉。这样可减少石油焦再制品的氢含量，使使油焦的石墨化程度提高，从而提高石墨电极的高温强度和耐热性能，并改善了石墨电极的电导率。煅烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业及电石等，其中应用最广泛的是石墨电极。 生焦不经锻烧可直接用于碳化钙作电石主料，生产碳化硅和碳化硼作研磨材料。也可直接作为冶金工业鼓风炉用焦炭或高炉墙衬炭砖，也可作铸造工艺用致密焦等。

开征燃油税后，每吨渣油加收800的税，所以现在地炼基本都是亏损的，好多都停产了 石油炼制过程－石油焦化

石油炼制过程之一，是在加热和长反应时间的条件下，使渣油发生深度裂化反应，转化为气体、汽油、柴油、重质馏分油（见重质油）和石油焦的过程。与热裂化的主要区别是原料转化深度不同，石油焦化原料几乎全部转化，且生成大量焦炭。原料来源于原油蒸馏所产的渣油或溶剂脱沥青所产的石油沥青，也可以用热裂化渣油或烃类裂解的焦油。原料含硫量对石油焦质量影响很大。所产汽油、柴油很不稳定，并且含杂质多，必须进一步精制（见石油产品精制）；焦化重质馏分油常作为催化裂化或热裂化原料。 沿革

早期的焦化工业装置为釜式焦化和平炉焦化。原料进入焦化釜或平炉后，在设备外部加热，现已淘汰。20世纪30年代开发了延迟焦化技术，50年代又开发了流化焦化技术,都使石油焦化的供热条件有很大改进(前者用管式加热炉供热,后者由燃烧一部分焦炭供热)。延迟焦化采用水力除焦，可显著提高装置的效率，目前应用最广泛。70年代末，将流化焦化和焦炭气化结合而构成的灵活焦化，目前也有一定应用。

中国于40年代建成釜式焦化装置。50年代试验成功在焦化釜中通入少量空气，在设备内部燃烧供热的氧化焦化技术。60年代中期建成延迟焦化装置，以后又在延迟焦化装置中生产出晶形焦（见石油焦）。80年代中国各炼油厂均采用延迟焦化技术。 延迟焦化

用加热炉将原料加热到反应温度，并在高流速、短停留时间的条件下，使原料只发生少量反应，就迅速离开加热炉进入焦炭塔进行裂化和缩合生焦反应。它是目前世界上渣油深度加工（见石油炼制过程）的主要方法，占石油焦化总处理能力的四分之三。

根据不同原料和操作条件，可以调节各种产品的产率：多产汽油、柴油，或多产裂化原料重质馏分油，或多产焦炭。生成的焦化气是炼厂气来源之一。

延迟焦化为半连续操作。当一台焦炭塔内的焦炭累积到一定高度后(约需24h),切换到另一台焦炭塔继续进行焦化。充满焦的焦炭塔在用水蒸气吹扫和水冷后,用水力除焦设备除去塔内焦炭,然后又切换成为焦化操作。延迟焦化的主要操作条件为：加热炉出口温度495～505℃,焦炭塔压力0.18～0.28MPa（表压）,分馏塔底温度不大于400℃。水力除焦设备分有井架式、半井架式和无井架式等多种。一般采用有井架式除焦设备。加热炉有立式炉和无焰燃烧炉两种炉型。无焰燃烧炉的辐射室

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炉管排在炉膛中间，燃烧器（又称火嘴）排在两边；气体燃料通过无焰燃烧器喷入，形成极短的无焰燃烧火焰，使炉管双面均匀受热，尽可能减少渣油原料在炉管内壁因过热而结焦。 流化焦化

原料送入流化床反应器，反应器内为流化状态的高温焦炭粉粒，用油气和水蒸气保持粉粒流化，原料在焦粒表面发生焦化反应，生成的焦炭附着在焦粒上。反应产品油气经旋风分离器分去焦粒后送入分馏塔。在反应过程中不断引出焦炭粉粒送入烧焦器，用空气烧去部分焦粒，再循环回反应器，提供焦化反应所需热量，过多的焦炭粉粒则从系统中排出。 灵活焦化

是在流化焦化装置的基础上，组合一套焦炭气化设备（一段或两段焦炭气化），将流化焦化产生的焦炭转化为燃料气（和合成气）的过程。焦炭在流化焦化反应器中生成后，进入加热器加热，然后一部分回到反应器，一部分去气化。焦炭气化分为气化和水煤气化两段，第一段气化用空气烧焦,以供应加热器和水煤气反应所需热量,并产生低热值气体;第二段气化用水蒸气生产合成气（H2+CO）。

灵活焦化原料的适应性大，可以加工各种高硫、高金属、高残碳的重质油料，并能使约99％的进料转化为气体、汽油、中间馏分油和重质馏分油,其余1％为石油焦。 一、石油焦用途及延迟焦化装置工艺路线的选择 伍宏青

（中国石化股份公司九江分公司信息中心，332004 ）

摘要 石油焦可用作燃料或冶炼厂制作电极的原料，全球的石油焦产量近70Mt、价格随着质量的不同而差异很大。我国目前的石油焦产品大都还是价格低廉的初级产品，为此提出石油焦产品应进行增值加工，延迟焦化装置应采用生产低硫石油焦和针状石油焦产品的生产方案。 关键词：石油焦 市场 延迟焦化 1 石油焦用途

石油焦可以用于不同工业，用于电厂和水泥厂作燃料的石油焦，需要高的热值及良好的研磨性；用于铝厂和钢铁厂或碳素厂作为原料的石油焦，无论是作为阳极糊和人造石墨电极的原料或是作为生产碳化物的原料均需要控制其含硫量和挥发分，对于制作电极原料的石油焦还应对金属含量加以控制。

1．1石油焦用作电厂CFB锅炉的燃料

为配合进口含硫原油加工及油品质量升级，需要在沿海及沿江企业新增或扩建一批延迟焦化装置，预计石油焦的产量可达3600kt。要消化这些含硫高、价格低廉的石油焦，可以采用先进的循环流化床技术，配套建设一批以石油焦为原料的CFB锅炉，为炼厂提供低成本的蒸汽、电、氢气。这是一举三得的事，既消化了价格低廉的高硫石油焦，又满足了企业新增项目的用汽、用电需求，还可以替代部分现有烧油锅炉，节约出宝贵的重油资源。武汉石油化工厂2000年新建一台75t/h烧石油焦的循环床锅炉，能在燃烧过程中用石灰石作床料实现炉内脱硫，同时降低NOx的排放量，锅炉燃烧效率可达95%～99%。镇海石化大量加工国外含硫原油，每年生产几十万吨高硫石油焦，由于石油焦中硫含量高，处理比较困难，利用价值不大。1999年，采用CFB锅炉技术将高含硫石油焦用于发电，每度电成本仅为0.18元，而渣油发电成本高达0.58元，2000年消化石油焦240kt。上海石化正进行热电总厂的扩建，采用CFB锅炉，每年可以处理280kt高含硫石油焦。 另外，工业硅生产也用高硫焦，消耗量为300kg/t工业硅。 1．2石油焦用作冶炼厂阳极糊和石墨电极的原料

含硫量低的石油焦，可以用于冶炼厂作为制作电极的原料。碳素厂使用石油焦，生产供铝厂使用的阳极糊，生产供钢铁厂使用的石墨电极。

石油焦的硫含量影响到焦的使用和用焦制成炭素制品的质量。特别在制造石墨电极中硫含量是一项较为重要的指标，硫含量过高会直接影响到石墨电极的质量，也会影响到炼钢的质量。在500℃以上的高温下，石墨电极内的硫会被分解出来，过多的硫使电极晶体膨胀，致使电极收缩并产生裂纹，

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严重的可使电极报废。在生产石墨电极中，石油焦的硫含量会影响电耗量，用含硫为1.0％的石油焦生产电极时所用耗电量要比用含硫为0.5％的石油焦每吨多耗电9％左右。石油焦在作为阳极糊的原料时，其含硫量对耗电量也有明显的影响。我国延迟石油焦标准SH0527－92见表1。 表1延迟石油焦标准SH0527－92 质量指标 项目 硫含量，% 挥发分，% 灰分，% 水分，% 一级品 ≤0.5 ≤12 ≤0.3 ≤3 No.1 A ≤0.5 ≤10 ≤0.3 实测 实测 实测 实测 B ≤12 No.2 A ≤12 B ≤0.8 ≤1.0 ≤0.5 ≤0.5 No.3 A B ≤18 ≤1.2 ≤1.5 ≤2.0 ≤3.0 ≤15 ≤16 ≤0.5 v0.8 真密度（1300℃ 5小时煅烧） 2.08-2.13 实测 g/cm3 粉焦量（块粒8mm以下） % 硅含量，% 钒含量，% 25 ≤0.08 ≤0.015 实测 铁含量，% ≤0.08 2． 石油焦市场 高硫石油焦的主要用户是水泥厂和发电厂，低硫石油焦的主要用户是炭素厂、铝厂、钢铁厂等。炼油厂延迟焦化装置生产的高硫石油焦只能卖给水泥厂和发电厂作燃料，价格很低；低硫石油焦和针状焦可以直接供应炭素厂、铝厂，价格较高；如果煅烧处理后用于生产石墨电极等，则价格有很大的提高。 2．1石油焦国际市场情况 2000年全世界石油产量为3.5896Gt，石油焦产量约70Mt。全世界焦化装置加工能力在1985年就已达100Mt/ａ，占减压渣油加工总能力的60％。 石油焦的硫含量对其应用和价格均起到明显作用，美国将硫含量小于4％的石油焦经处理后，作为生产针状焦的原料，将硫含量大于4％的石油焦除部分用于水泥工业外，其余出口欧洲和日本等地，美国环保条例对排出物进行严格的控制，限制了该国许多炼油厂和发电厂燃用高含硫的石油焦。在美国，延迟焦化装置生产的石油焦将近65%用作燃料，其余35%经煅烧后用于生产阳极及成型石墨产品。在世界上大多数国家，高含硫的石油焦还是主要用作发电厂燃料。 优质低含硫的石油焦在炼钢、炼铝和炭素行业得到广泛应用，使石油焦的价值增加数倍。国外有些石油公司为了生产优质的石油焦，对高硫原料采取渣油加氢脱硫和延迟焦化联合工艺，对脱硫后的渣油进行焦化时，液体产品可增加12％，焦炭减少65％，产品质量也可提高。 2．2石油焦国内供需及预测 2．2．1我国石油焦产量 表2是我国石油行业和石化集团公司历年石油焦产量[1]。

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表2我国石油焦产量 年度 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 全行业/ kt 2029．6 2403．8 2908．5 3199．8 3565．3 3922．8 — 石化集团/ kt 1961．2 2217．7 2746．8 3031．1 2099．7 2407．4 3002．1 我国石油焦产量是逐年增加的。石化集团公司2000年石油焦产量达到3002.1 kt。 2．2．2我国石油焦进出口情况 我国石油焦1999年和2000年进出口情况如表3。 表3我国石油焦进出口情况 年份 出口/ kt 出口金额/万美元 进口/ kt 进口金额/万美元 1999年 1124．9 7719 27．8 522 2000年 1334．1 8267 39．4 1175 2000年，出口石油焦量占我国石油焦产量的44.4%，价格为62美元/t，而进口石油焦的价格为298美元/t。这说明我国目前出口的石油焦主要是初级产品，而进口的石油焦则是加工后的高级产品，我国石油焦的开发潜力很大。 2．2 ．3国内石油焦价格 我国石油焦市场价格，自2001年初以来，价格逐步回升。 从目前石油焦价格来看，1#焦价格在800元/ t以上，2#和3#焦价格在500～700元/ t。而在我国低硫焦中，含硫量较高的2#和3#焦占50％以上，因此，有必要采取措施使2#和3#焦产量降低，使1#石油焦产量增加。 2．2．4 国内石油焦消费及市场预测 铝厂：大的铝厂有云南铝业、广西苹果铝业、贵州铝厂等，贵州铝厂的月用焦量为6kt。 钢铁厂：钢铁冶炼中使用石墨电极，还使用少量石油焦作增碳剂。 碳素厂：国内最大的碳素厂是上市公司吉林碳素，其年产量100 kt。江西新余钢铁厂碳素分厂2000年使用15 kt 2#B、3#石油焦，生产了13.5 kt 阳极糊，使用5 kt 1#、2#A石油焦，生产了2.5 kt石墨电极。该厂1999年使用的是锦州石化和锦西石化的石油焦，锦州石化的石油焦硫含量为0.45%，灰份为0.3%，质量好；2000年使用高桥石化和杭州炼油厂的石油焦。其它如长岭炼油厂和南京炼油厂的石油焦硫含量分别为1.5%和1.8%～2.0%，镇海石化的石油焦硫含量为0.8%～1.2%，高于2#A指标。 石油焦作为碳素厂和铝厂的原料，需求很大，可以说是供不应求，前提是硫含量要低。2000年9月，沧州炼油厂石油焦向北美四家铝厂出口了10 kt石油焦。2000年底，锦州石化的低硫焦出厂要求现金交易。因此新建延迟焦化装置时，应考虑采用低硫原料或对原料进行脱硫处理，生产低硫石油焦，打开产品销路。 3．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。因此，国内许多企业都在进行石油焦增值加工的工作。

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3．1 生产煅后石油焦

国外的石油焦煅烧过程全部在炼油厂完成,炼油厂生产出的石油焦直接进入煅烧装置进行煅烧。由于我国国内炼油厂没有煅烧装置，炼油厂生产的石油焦廉价出售。目前,我国的石油焦及煤炭的煅烧均在冶金行业进行,如碳素厂、铝厂等。

唐山市石油焦化厂以重油及各类渣油为主要原料进行深加工，产品为焦化轻油、焦化蜡油、石油焦、煅后焦等。年产石油焦14 kt，年产煅后焦15 kt。焦化轻油用于发电及陶瓷行业，焦化蜡油作为炼油厂催化原料返销给炼油厂，煅后焦是碳素制品行业不可缺少的产品，市场前景非常广阔，自1999年6月份投产以来，产品迅速打开了国内外市场。

镇江焦化煤气集团煅后石油焦年生产能力为180 kt。生产原料主要来自大庆油田的低硫石油焦和胜利油田的中硫石油焦。用煅后石油焦生产石墨化焦3 kt，生产增碳剂50 kt。

煅烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业、制电石等。其中应用最广泛的是石墨电极。

煅烧石油焦在国内的销售市场比较看好，它的最大用户是炼铝工业，锻烧石油焦在国外市场销售的前景也很乐观，例如，镇江碳素厂，一次就出口美国20kt煅后焦。普通石油焦与煅后焦的价格每吨相差数百元，煅烧石油焦将是炼油厂提高焦化装置经济效益的一项重要举措，石油焦的后加工可以使石油焦得到极大增值。 3．2生产石墨电极

镇江焦化煤气公司煅后焦出口到日本，日本再石墨化后，则价格约3500元/t。因此，有必要采取增大石油焦附加值的方法来增效创收，采取对石油焦进行煅烧来提高石油焦的销售价格。吉林炭素厂用大庆和抚顺二厂的针状焦为原料，研制了达到国外同类产品水平的超高功率石墨电极。兰州炭素厂选择国内某种优质石油焦,采用大颗粒配方,加以其它工艺上的措施，研制了高功率石墨电极。如果工艺控制得当，用胜利焦也可以生产石墨电极。高硫石油焦会导致石墨电极龟裂，不适宜做石墨电极。

3．3生产活性炭

活性炭是一种优良吸附剂，石油焦制备活性炭产率可达78%，石油焦按550元/t计，生产一吨活性炭仅需704元。以年生产规模1k计，粉末活性炭总产值394.6万元，税后利润92.7万元；以1kt计,颗粒活性炭总产值526.2万元，税后利润122.7万元。建1kt/a石油焦粉末或颗粒活性炭厂，一年可建成投产，其投资分别为172.5万元和230万元。 4．石油焦生产工艺

石油焦是炼油厂延迟焦化装置在生产轻质油品时的副产物。延迟焦化是最彻底的脱碳工艺，它的进料是100%的减压渣油，可以获得40%～50%的轻质石油产品和25%～30%的蜡油，重油轻质化程度最高。我国原油的沥青质和金属含量较低，多数原油含硫不高，渣油氢碳比较高，特别适于延迟焦化工艺。

九江分公司2000年加工原油3300kt，按重油催化裂化装置加工减压蜡油和25%的减压渣油的二次加工工艺测算，商品渣油量达600kt。因此，该公司\"十五\"期间拟建设一套1000kt/a的延迟焦化装置。按以鲁宁管输渣油作原料，焦炭产率22.8%来测算，延迟焦化装置的石油焦产量约140kt。 4.1重油催化裂化／延迟焦化双向组合工艺

随着原油资源利用程度的不断加深和市场对轻质油品需求量的不断增长，重质油品轻质化成为当今炼油工业的重要加工工艺。石家庄炼油厂[2]采用了重油催化裂化／延迟焦化双向组合工艺，在合理匹配加工量的情况下，全厂可使原油全部转化，不出渣油产品。 4.2减压渣油掺合油浆生产优质焦

减压渣油中芳烃含量较低，因而在焦化过程中，热转化温度较低，中间相出现得较早，热裂化转化温度范围宽，不易形成各自向异性的中间相小球，且油品在炉管内易于结焦，对装置长周期运行不利。掺入催化裂化油浆后可以提高原料芳烃含量，改善成焦中间相结构，利于优质焦的生成。

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乌鲁木齐石化总厂炼油厂[3]于1991年12月进行了优质焦生产工业放大试验。试验采用克拉玛依管输原油的减压渣油，10%～20%的催化裂化油浆由催化裂化装置直接掺入减压渣油中，油浆中固体含量为2.4ｇ/Ｌ。产品的外层表面有明显的纤维结构，长宽比大，纹理清晰，已出现针状焦的雏形。产品为2#B，影响产品质量的主要指标是灰分。

长岭炼油化工公司自1995年10月掺炼催化油浆，1998年8月全炼催化油浆。结果表明,焦化原料中掺入催化油浆能降低焦碳产率增加液体产率,而且有利于装置的安全生产及长周期运行。 4.3同时生产两种规格焦炭的延迟焦化工艺

石油化工科学研究院开发的这种在现有延迟焦化装置上可大量生产焦化汽油、柴油，优质石油焦（制造超高功率电极用的石油针状焦）和以提高液体产物收率、增加装置处理能力为目标的新工艺，使延迟焦化生产工艺在炼油中具有更大的适应性。当原料油性质、操作条件及加工流程不同时，烃类在高温下的反应也是不一样的，故可根据生产要求，改变其中的一项或二项就能实现在现有的延迟焦化装置上大量生产轻质油；生产针状焦；增加液体馏分的收率；扩大装置处理量；改善催化裂化原料及焦炭质量，达到提高炼油厂经济效益的目的。

4.4九江分公司延迟焦化石油焦的性能预测和生产工艺的选择 减压渣油原料进入焦炭的硫分布率即与原料的生焦率有关，也与焦化原料的类型或原料硫的类型密切相关；延迟焦化过程的硫分布还与焦化反应的操作条件和循环比密切相关。

九江分公司主要加工的鲁宁管输原油属于低硫原油，其减压渣油的硫含量为1.46%～1.47%，密度为0.9817～0.9878g/cm3,残炭值为8.73%～8.85%,铁含量为15×10-6、镍含量为28×10-6、钒含量为7×10-6，若按正常的延迟焦化生产操作条件预测，延迟焦化装置生产的产品应为2#～3#石油焦。

从九江分公司管输油催化裂化油浆的一些重要性质来看（密度1.0025～1.0315g/cm3,硫含量为0.85%～1.27%，残炭值为10.25%～18.13%,重金属含量为镍21×10-6、钒4×10-6，固体含量4.0%），如果将固体含量降下来，则用此原料经延迟焦化装置生产针状石油焦是可行的。我们可以考虑用经过过滤的催化油浆来作延迟焦化的原料，采用变温操作，采取较大的循环比和较长的换塔周期，在延迟焦化装置上生产出针状焦。

如果在减压渣油中掺合部分油浆则可生产优质石油焦；也可以考虑采用同时生产两种规格焦炭的延迟焦化工艺。

除了鲁宁管输原油以外，九江分公司还加工部分中东高含硫原油，以及一些南海、东南亚低硫原油。为了生产低硫石油焦，我们可以采取将中东高含硫原油的渣油单独存储加工的方式来控制延迟焦化装置进料的硫含量，由于延迟焦化装置是两釜切换操作，因此，可以将中东高含硫原油的渣油单独生产高硫石油焦，其余渣油均可以生产低硫石油焦。

九江分公司在延迟焦化装置满负荷生产（化肥原料煤代油后，替出的渣油进延迟焦化装置）时，预计可产出石油焦约200kt。在装置生产初期，可以考虑将石油焦就近提供给九江发电厂作锅炉燃料，或者提供给江西远东水泥公司（瑞昌）作燃料，不必建以石油焦为原料的CFB锅炉。在努力打开产品销路的同时，可以进行石油焦的增值利用，如生产煅烧焦、石墨电极、活性炭等。这些产品都需要低硫石油焦为原料，延迟焦化装置产品方案应优先考虑生产低硫石油焦。 5．结论

目前我国的石油焦市场状况是，高硫石油焦产品过剩，主要是用作燃料；低硫石油焦产品主要是用于冶金和出口；高级石油焦产品则需要进口。因此，作为九江分公司的延迟焦化装置，其产品方案应优先考虑生产低硫石油焦，并且对低硫石油焦进行增值加工以生产高级石油焦产品。 二、石油焦的概念(2007-12-15 13:40:17)

石油焦是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经加热裂化转化而成的产品。

石油焦又名生焦,是以原油蒸馏后的重油或其它重油经高温延迟焦化而生成的,故称之为延迟石油焦,简称石油焦。

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。

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石油焦是由石油炼制的残油、渣油或沥青经高温焦化而得的固体残余物。

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. 石油焦的分类(2008-02-20 15:43:40)

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。

根据石油焦结构和外观，石油焦产品可分为针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦4种：

（1）针状焦，具有明显的针状结构和纤维纹理，主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极。由于针状焦在硫含量、灰分、挥发分和真密度等方面有严格质量指标要求，所以对针状焦的生产工艺和原料都有特殊的要求。

（2）海绵焦，化学反应性高，杂质含量低，主要用于炼铝工业及炭素行业。 （3）弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形，直径0.6 -30mm，一般是由高硫、高沥青质渣油生产，只能用作发电、水泥等工业燃料。

（4）粉焦：经流态化焦化工艺生产，其颗粒细（直径0.1-0.4mm），挥发分高，热胀系数高，不能直接用于电极制备和炭素行业。

根据硫含量的不同，可分为高硫焦（硫含量3%以上）和低硫焦（硫含量3%以下）。低硫焦可作为供铝厂使用的阳极糊和预焙阳极以及供钢铁厂使用的石墨电极。其中高品质的低硫焦（硫含量小于0.5%）可用于生产石墨电极和增炭剂。一般品质的低硫焦（硫含量小于1.5%）常用于生产预焙阳极。而低品质石油焦主要用于冶炼工业硅和生产阳极糊。高硫焦则一般用作水泥厂和发电厂的燃料。

1、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、阳极糊，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。 石油焦用途

根据硫含量的不同，可分为高硫焦（硫含量3%以上）和低硫焦（硫含量3%以下）。低硫焦可作为供铝厂使用的阳极糊和预焙阳极以及供钢铁厂使用的石墨电极。其中高品质的低硫焦（硫含量小于0.5%）可用于生产石墨电极和增炭剂。一般品质的低硫焦（硫含量小于1.5%）常用于生产预焙阳极。而低品质（低硫）石油焦主要用于冶炼工业硅和生产阳极糊。高硫焦则一般用作水泥厂和发电厂的燃料。

石油焦可以用于不同工业，用于电厂和水泥厂作燃料的石油焦，需要高的热值及良好的研磨性；用于铝厂和钢铁厂或碳素厂作为原料的石油焦，无论是作为阳极糊和人造石墨电极的原料或是作为生产碳化物的原料均需要控制其含硫量和挥发分，对于制作电极原料的石油焦还应对金属含量加以控制。

1．1石油焦用作电厂CFB锅炉的燃料

为配合进口含硫原油加工及油品质量升级，需要在沿海及沿江企业新增或扩建一批延迟焦化装置，预计石油焦的产量可达360Mt。要消化这些含硫高、价格低廉的石油焦，可以采用先进的循环流化床技术，配套建设一批以石油焦为原料的CFB锅炉，为炼厂提供低成本的蒸汽、电、氢气。这是一举三得的事，既消化了价格低廉的高硫石油焦，又满足了企业新增项目的用汽、用电需求，还可以替代部分现有烧油锅炉，节约出宝贵的重油资源。武汉石油化工厂2000年新建一台75t/h烧石油焦的循环床锅炉，能在燃烧过程中用石灰石作床料实现炉内脱硫，同时降低NOx的排放量，锅炉燃烧效率可达95%～99%。镇海石化大量加工国外含硫原油，每年生产几十万吨高硫石油焦，由于石油焦中硫含量高，处理比较困难，利用价值不大。1999年，采用CFB（循环流化床）锅炉技术将高含硫石油焦用于发电，每度电成本仅为0.18元，而渣油发电成本高达0.58元，2000年消化石油

8

焦24Mt（2400万吨）。上海石化正进行热电总厂的扩建，采用CFB锅炉，每年可以处理280kt高含硫石油焦。 另外，工业硅生产也用高硫焦，消耗量为300kg（石油焦）/t工业硅。 1．2石油焦用作冶炼厂阳极糊和石墨电极的原料 含硫量低的石油焦，可以用于冶炼厂制作电极的原料。碳素厂使用石油焦，生产供铝厂使用的阳极糊，生产供钢铁厂使用的石墨电极。 石油焦的硫含量影响到焦的使用和用焦制成炭素制品的质量。特别在制造石墨电极中硫含量是一项较为重要的指标，硫含量过高会直接影响到石墨电极的质量，也会影响到炼钢的质量。在500℃以上的高温下，石墨电极内的硫会被分解出来，过多的硫使电极晶体膨胀，致使电极收缩并产生裂纹,严重的可使电极报废。在生产石墨电极中，石油焦的硫含量会影响电耗量，用含硫为1.0％的石油焦生产电极时所用耗电量要比用含硫为0.5％的石油焦每吨多耗电9％左右。石油焦在作为阳极糊的原料时，其含硫量对耗电量也有明显的影响。我国延迟石油焦标准SH0527－92见表1。 表1延迟石油焦标准(属于脱硫低硫焦硫含量在3%以下)SH0527－92 质量指标 项目 No.1 No.2 No.3 一级品 A B A B A B 硫含量，% ≤0.5 ≤0.5 ≤0.8 ≤1.0 ≤1.5 ≤2.0 ≤3.0 挥发分，% ≤12 ≤10 ≤12 ≤12 ≤15 ≤16 ≤18 灰分，% ≤0.3 ≤0.3 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.8 ≤1.2 水分，% ≤3 真密度（1300℃ 5小实测分析会比一级品密度小一2.08-2.13 实测 实测 时煅烧） g/cm3 些 粉焦量（块粒8mm以25 实测 实测 实测 下） % 硅含量，% ≤0.08 三、煅烧石油焦的定义和用途 一、石油焦的性质 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。 二、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SH0527－92 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。 三、石油焦的主要用途 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。 根据石油焦结构和外观，石油焦产品可分为针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦4种：

9

（1）针状焦，具有明显的针状结构和纤维纹理，主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极。由于针状焦在硫含量、灰分、挥发分和真密度等方面有严格质量指标要求，所以对针状焦的生产工艺和原料都有特殊的要求。

（2）海绵焦，化学反应性高，杂质含量低，主要用于炼铝工业及炭素行业。

（3）弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形，直径0.6-30mm，一般是由高硫、高沥青质渣油生产，只能用作发电、水泥等工业燃料。

（4）粉焦：经流态化焦化工艺生产，其颗粒细（直径0.1-0.4mm），挥发分高，热胀系数高，不能直接用于电极制备和炭素行业。

根据硫含量的不同，可分为高硫焦（硫含量3%以上）和低硫焦（硫含量3%以下）。低硫焦可作为供铝厂使用的阳极糊和预焙阳极以及供钢铁厂使用的石墨电极。其中高品质的低硫焦（硫含量小于0.5%）可用于生产石墨电极和增炭剂。一般品质的低硫焦（硫含量小于1.5%）常用于生产预焙阳极。而低品质石油焦主要用于冶炼工业硅和生产阳极糊。高硫焦则一般用作水泥厂和发电厂的燃料。

煅烧石油焦（Calcined Petroleum Coke）：

在炼钢用的石墨电极或制铝、制镁用的阳极糊（融熔电极）时，为使石油焦（生焦）适应要求，必须对生焦进行煅烧。煅烧温度一般在1300℃左右，目的是将石油焦挥发分尽量除掉。这样可减少石油焦再制品的氢含量，使使油焦的石墨化程度提高，从而提高石墨电极的高温强度和耐热性能，并改善了石墨电极的电导率。煅烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业及电石等，其中应用最广泛的是石墨电极。 生焦不经锻烧可直接用于碳化钙作电石主料，生产碳化硅和碳化硼作研磨材料。也可直接作为冶金工业鼓风炉用焦炭或高炉墙衬炭砖，也可作铸造工艺用致密焦等。 四、石油焦灰分测定法

石油焦 2009-10-02 10:56中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 002， 石油焦灰分测定法

1 主题内容与适用范围

本标 准 规 定了用高温般烧方法测定石油焦的灰分。 本标 准 适 用于延迟石油焦。 2 引用标准

SY 287 1 石油焦检验法 3 方法概要

将石 油 焦 试样在8501 2 0℃的马福炉中般烧。在同一温度下灰化锻烧至恒重，按试样在般烧前后质量的差数计算出其灰分。 4 仪器

4.1 马福炉:能在850+ 20℃下恒温。 4.2 分析天平:感量为。.lm g.

4.3 瓷舟或石英舟:长方形，上口长55^ 6 0m m、宽25--3 0m m,底部长45.50mm、宽20-- 22 m m , 高14一16m m。其大小应能保证装不少于2g试样时，每平方厘米的试样不大于。.2g. 4.4 干燥器: 带活塞(或其他类型)。 4.5 柑锅钳:镀镍柑塌钳。 4.6 牛角勺。 5 试剂

51 盐酸:化学纯。

5.2 硅胶或抓化钙:化学纯，作干燥剂。 6 准备工作

6.1 按S Y 2871中方法A制备试样。

10

6.2 将新瓷舟放入稀盐酸(体积比为1:4)内煮沸几分钟，然后用水洗涤干净，几遍，放入烘箱中烘干。将洗涤烘干的瓷舟放在高温炉中于850士再用蒸馏水冲洗移入干燥器内，冷却30一40min后称量，称量间的差数不大于0.00 04 g 为止。20'C锻烧30min。取出在空气中冷却5 min，然后将瓷舟称准至0.0002g。重复进行般烧、冷却及称量，直至连续两次 7.1

试验步骤

用牛 角勺充分搅拌已准备好的石油焦试样 油焦试样，放入已预先恒重好的瓷舟内， 7.2 将盛有石油焦试样的瓷舟放入850 1

，从试样表面以下不同深度的两、三处取2士O.Olg石 称准至0.000 2 go

20'C高温炉的炉膛前边缘上，在3 min内逐渐将瓷舟移入高

中国石油化工总公司199卜08-27批准1992一04一01实施SH/T 0029-90 温炉的完全灼热区域，然后关闭炉门，姗烧至少2h。

7.3 取出瓷舟，在空气中冷却5 min,然后将瓷舟移入干澡器内，冷却30^-40min后称量，称准至 0.000 2g.后再进行检查锻烧，每次30min，直至两次称盆间的差数小于0.001g为 止，取最后一次质量作为计算用。

. 计算， < 0. 2 0. 02 允许差值 > 0 . 2 0. 05 10 报告

取重 复 测 定两个结果的算术平均值，作为试样的灰分侧定结果。 附 加说 明 :

本标 准 由 石油化工科学研究院技术归口。

本标 准 由 齐鲁石油化工公司胜利炼油厂负责起草。 本标 准 主 要起草人张尔威、李华国。

本标 准 参 照采用苏联国家标准I'OCT2 2898-78《低硫石油焦技术条件》和I'OCT5 889-67《煤 焦中灰分侧定法》。

编者注:本标准中引用标准的标准号和标准名称变动如下。 现标准号现标准名称

SY 2871 SH/T 0313 石油焦检脸法 五、石油焦总水分测定法

石油焦 2009-10-02 10:55中华人民共和国石油化工行业标准SH/T 0032-90 石油焦总水分测定法

本标 准 参 照采用国际标准ISO 579-1981《焦炭总水分测定法》。 1 主题内容与适用范围

本标 准 规 定了石油焦总水分的测定方法。 本标 准 适 用于延迟石油焦(生焦)。 2 引用标准

SY 2 87 1 石油焦检验法 3 方法概要

将试 样 放 入烘箱中烘干至恒重，通过测定其烘干前后质量损失来计算试样中的总水分，以质量百分数〔%〕表示。 4 仪器

4.1 烘箱:能升温到200 0C ,控温精度土3 0C o

4.2 盘子:深约2.5cm，面积约250cm2，用不锈钢、马口铁或铝材制成。

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4.3 增锅钳。

4.4 工业天平:载荷1 kg,感量0.258, 5 准备工作

按S Y 28 71中方法A采样，并粉碎至粒度小于20mm，立即测定总水分。若不立即测定时，则取 约2508装入密闭容器。 6 试验步赚

6.1 称量烘干前的试样

在预 先 称 里过的干燥盘子中，称取约2508粉碎至小于20mm的试样，称准至。.25g，得到烘干前试样的质量。若试 样 装 在密闭容器中，则称量装样密闭容器，然后，将试样全部倒入预先称it过的盘子中(当容器较湿或粘有试样时应烘千，倒净)，再称量空密闭容器，计算出烘千前试样的质量。

6.2 称量烘干后的试样

将盘 子 中 的试样铺平，放入打开自然通风孔并已调到1051 3 ℃的供箱中，千操180min。然后取出盘子，在室温下冷却lomin，称量。然后再放入烘箱中20m in ，取出，冷却lomin，再称量。直到连续两次质量变化不超过0.25g为止。取其算术平均值作为烘干后质量。

注: 如 果 产品标准需要，则允许采用200'C,4 5m i n 或150`C,l 00min的试脸条件进行干澡。试样 中 总 水分XC %按下式计算:

中国石油化工总公司1991-03-27批准1992-04-01实施式中 8 精密度

按下 述 规 定判断试验结果的可靠性(95%置信水平)。

8.1 重复性:同一操作者重复测定的两个结果之差，不应大于。.5% (m/m).

8.2 再现性:两个实验室对同一样品测定的两个结果之差，不应大于。.7% (m/m). 9 报告

取重 复 测 定两个结果的算术平均值作为试样的测定结果，取到0.1% 附加说明:

本标准由新孤石油管理局提出。

本标准由石油化工科学研究院技术归口。 本标准由独山子炼油厂负责起草。

本标准主要起草人龚树鹏、孟淑芳、申国禧。

编者注:本标准中引用标准的标准号和标准名称变动如下。 原标准号SY 2871 现标准号SH/T 0313

六、石油焦挥发分测定法

石油焦 2009-10-02 10:57中华人民共和国石油化工行业标准T 0028一go 石油焦挥发分测定法 1、主题内容与适用范围

本标准规定了测定石油焦挥发分的方法。 本标准适用于延迟石油焦。 2、引用标准

S Y 2001 固体和半固体石油产品取样法 S Y 2871 石油焦检验法 3 方法概要

在无 空 气 通入的情况下，将试样加热至8501100C，并保持7m in，按照损失总质量与蒸发水分 损失之间的差来确定挥发分。 4、仪器

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4.1 高温炉:带自然通风和自动温度控制器，能保持恒温850士10 0C，并能确保放入冷柑祸后 能重新升到850110℃的时间不超过3m in。热电偶(测量温度应达到1000C )热接点应位于距护边 缘10.20mm的恒温区中心。 4.2 瓷柑锅:带紧密磨合的盖，

4.3 干操器:带有千燥剂，井定期更换。 4.4 夭平:最大负荷200g，感量0.0001 go 4.5 柑坍钳。

4.6 秒表:分度为0.1s.

中国石油化工总公司1991一03-27批准1992一04一01实施 SI-1/T 0026-90 瓷增涡

I一增塌，2一盖子 5 试剂

5.1 苯或正已烷:分析纯。 6 准备工作

将增 祸 和 盖编上号码，的质量。缎烧柑揭时，缎烧至恒重，并放置于带有干燥剂的干燥器中，双浇柑JA时，应置于用耐热金属丝或热薄钢片制成的金属支架上于炉的恒温区，炉的恒温区下部和增涡底间的距离为10一20mm,在称取试样前应检查增涡，支架的尺寸应保证柑锅能位试验步孩按S Y 2001和SY 2871取样，然后按附录A制备试样用刮刀或小勺小心地混合已制备好的试样， 、按附录B测定水分。先经过锻烧和称量过的柑揭中称量之，并从不同深度的两、三处取出1土称量后轻轻地敲击弄平试样层，01S试样，放在预苯或正己烷，并盖上柑坍盖。然后加入2一3滴(大约0.1mL)

7.3 将已装有试样的增涡放在刚从高温炉中取出入850+10℃的高温炉恒温区，关上炉门。 ，并经过850士10'C缎烧的金属支架上，然后迅速放的时间不应超过3 min,从打开炉门、放入柑坍、关闭炉门直到炉温达到850+10C 7.4 增锅从放入炉内算起，在护中缎烧7 min后，板上，在空气中冷却不少于5用增塌钳将支架及柑坍取出，min， 然后移入干澡器内，冷却到室温并称量。放在金属板或石棉

8.1计算式中:m，— 柑锅的质量，柑 锅和 试样在锻烧前的质量，增 竭和 试样在锻烧后的质量，试 样 中 水分，% (m/m)。

8.2 试验结果取到小数点后第二位数。 日精密度

按下 述 规 定判断试验结果的可靠性(95%置信水平)。

9.1重复性:同一操作者重复测定的两个结果之差不应大于。.3 % (m/m)o 9.2 再现性:不同实验室各自提出的两个结果之差不应大于。.5% (m/m) o 10 报告

取重 复 侧 定两个结果的算术平均值，作为试验结果，报告到小数点后一位数。 SHIT 0026一90 附 录A 试样制备法 (补充件)

Al 从作业线、车箱、堆放场地或其他运输工具上采样，一次样经13 mm筛筛后不应少于4000go A2 将4000g样品分成四份，每份1 000 g，一份弃之不要，第二份作为检查分析用，第三份再分为四

份，每份约250g，其中两份弃之不用，两份留实验室供作测定水分用。

A3 研磨质量不小于1 000 g的第四份试样，直至微粒尺寸小于3 mm，并缩分至250g，在180一

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1900C

烘箱的烤盘上烘烤15m in，再研磨到微粒尺寸小于0.25m m，这时留在0.25 m m筛上的试样应不超过

将通过0.25 m m筛的试样分为四份，每份质量约60g，作为分析试样， 第二份按用户要求作分析用试样;第三份作留样;第四份弃之不要。 试验和检查用的分析试样，置于用防蚀材料制成的有密封盖的瓶里， 第一份供实验室技术分析外加木箱包装。

供测定水分的试样为3山供作技术分析的试样为20 d。分析试样邮寄时， 用瓶装 附 录 B

石油焦水分测定法 (补 充 件 )

用本标准附录A4制备的试样进行试验。 烘箱加热温度稳定在130^140`C.

称量瓶有密合的盖，其大小应使称取2g试样时，每1 cm,的试样质量不大于0. 15g.

从试样中不同深度的两、三处取出约2g试样(天平称量误差不大于。.0001g)。置于预先烘干并称量过的称量瓶里称量，并使之符合B3的要求。

B5 将装有试样的称量瓶放到预先加热至135一140℃的烘箱里， 5 min，放入千澡器中冷却至室温，称量后再放回干燥器中， 两次称量差数不超过。.001 g，则认为已恒重。 B6 所有称量误差不得大于0.0002ge

式中:带盖称量瓶的质量，带 盖 称 量瓶和试样干燥前的质量， ms — 带盖 称 量瓶和试样干燥后的质量，精密度

重复 性 : 重复测定两个结果之差不应大于0.2% ( m/sm)。 S曰T 0026一90 附加说明:

本标准由石油化工科学研究院技术归口。

本标准由茂名石油工业公司炼油厂负责起草。 本标准主要起草人向光如、岑运骇。

本标准参照采用原苏联国家标准FOCT 3929-82《煤焦挥发分测定法》。 编者注:本标准中引用标准的标准号和标准名称变动如下。 SY 2001 SH 0229 SY 2871 SH/T 0313

固体和半固体石油产品取样法 石油焦 2009-09-29 17:03

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

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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(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SH0527－ 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SH0527－92 质 量 指 标 项目 No.1 No.2 No.3 一级品 A B A B A B ≤3.硫含量，% ≤0.5 ≤0.5 ≤0.8 ≤1.0 ≤1.5 ≤2.0 0 挥发分，% ≤12 ≤10 ≤12 ≤12 ≤15 ≤16 ≤18 ≤1.灰分，% ≤0.3 ≤0.3 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 v0.8 2 水分，% ≤3 真密度（1300℃ 2.08- 实测 实测 实测 5小时煅烧） g/cm3 2.13 粉焦量（块粒25 实测 实测 实测 8mm以下） % 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 15 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

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