Шакенев Р.К.-К., Касенов А.Ж.

Павлодарский государственный университет им. С.Торайгырова, Республика Казахстан, г. Павлодар

Классификация нефтяного кокса

Нефтяной кокс – твердый пористый продукт от темно-серого до черного цвета, получаемый при коксовании нефтяного сырья.

Элементный состав кокса следующий: 90-97% углерода, 1,5-8,0% водорода, остальное до 100% – азот, кислород, сера и металлы.

Нефтяные коксы обычно классифицируют по следующим признакам:

1) по их происхождению, т. е. по типу используемого сырья и по способу получения;

2) по содержанию серы;

3) по гранулометрическому составу;

4) по содержанию золы;

5) по характеру структуры.

По происхождению подразделяются на коксы:

1) замедленного коксования;

2) непрерывного коксования;

3) кубовые.

По содержанию серы:

1) серы менее 1% (малосернистый кокс – используется для производства электродов и графитовых материалов);

2) серы до 1,5% (малосернистый кокс – используется при производстве анодов);

3) серы до 4% (сернистый кокс – используется при производстве карбидов, ферросплавов, после удаления серы – для производства анодов);

4) серы более 4% (высокосернистый кокс – используется при производстве сульфида натрия как восстанавливающий и сульфирующий агент).

По гранулометрическому составу:

1) диаметр частиц менее 8 мм – коксовая мелочь;

2) диаметр частиц от 6-8 до 25 мм – так называемый «орешек» или «коксик»;

3) диаметр частиц больше 25 мм – кусковой кокс.

По содержанию золы:

1) содержит менее 0,5% золы – малозольный кокс;

2) содержит от 0,5 до 0,8% золы – среднезольный кокс;

3) содержит более 0,8% золы – зольный кокс.

Структура коксов бывает:

1) волнистая (струйчатая, игольчатая) – из таких коксов получают графитирующиеся коксы;

2) точечная (сфероидальная, ферролитовая) – встречается у неграфитирующихся коксов.

Основные показатели качества – содержание серы, золы, влаги (обычно не более 3% по массе), выход летучих веществ, гранулометрический состав, механическая прочность [2].

Нефтяной кокс применяется в основном в металлургической промышленности. Он используется для получения анодной массы в производстве алюминия, графитированных электродов дуговых печей в сталеплавильном производстве, при получении ферросплавов, для получения сульфидизаторов в цветной металлургии (для перевода оксидов металлов или металлов в сульфиды с целью облегчения их последующего извлечения из руд, в частности в производстве меди, никеля и кобальта).

В химическом производстве нефтяной кокс применяется в качестве восстановителя, например в производстве из барита, при получении , карбидов кальция и кремния.

Карбид кальция получают сплавлением оксида кальция с измельченным коксом в электропечах с температурой 2500. Используют для выработки ацетилена. Также получают карбиды кремния и бора, которые используются в качестве абразивных материалов.

 Нефтяной кокс, полученный на кубовых установках, применяют в производстве углеграфитовых материалов, способных работать при повышенных температурах и в агрессивных средах и при этом не терять своих свойств. Углеграфитовые изделия используются при работе с токсичными материалами. Из них производят холодильники и реакторы (химическая посуда), насосы, холодильники.

Так же, эти материалы используются в ядерной промышленности. На футеровку ядерного реактора идет 1000-2000 тонны углеродных пластинок. Кокс, использующийся при футеровке не должен содержать более 1% серы.

Нефтяные коксы имеют высокие теплоты сгорания, что позволяет использовать низкосортные коксы, коксовую мелочь и порошкообразный кокс в качестве промышленного топлива.

Успешное использование порошкообразного кокса в качестве топлива в нефтяной промышленности подтверждает возможность применения его и в других отраслях промышленности, заинтересованных в топливе, позволяющем снизить эксплуатационные затраты и уменьшить загрязнение окружающей среды [3].

Литература:

1. Гимаев Р.Н., Кузеев И.Р., Абызгильдин Ю.М. Нефтяной кокс. – М.: Химия, 1992. – 80 с.

2. Колокольцев С. Н. Природные носители и углеродные материалы: Состав и строение. Современная классификация. Технологии производства и добыча. – М.: ЛИБРОКОМ, 2013. – 224 с.

3. Походенко Н.Т., Брондз Б.И. Получение и обработка нефтяного кокса. – М.: Химия, 1986. – 310 с.