Koks naftowy jest łatwopalnym produktem stałym otrzymywanym z pozostałości ropy naftowej i asfaltu naftowego przez koksowanie. Ma czarny kolor i jest porowaty, głównym składnikiem jest węgiel, a zawartość popiołu jest bardzo niska, zazwyczaj poniżej 0,5%. Koks naftowy jest rodzajem łatwo grafityzowanego węgla, koks naftowy ma szeroki zakres zastosowań w przemyśle chemicznym, metalurgii i innych gałęziach przemysłu, a także jest głównym surowcem do produkcji sztucznych produktów grafitowych i elektrolitycznych produktów węglowych z aluminium.
W zależności od temperatury obróbki cieplnej koks naftowy można podzielić na dwa rodzaje: koks surowy i koks kalcynowany. Poprzedni koks naftowy otrzymywany z opóźnionego koksowania zawiera dużo lotnych substancji i ma niską wytrzymałość mechaniczną. Koks kalcynowany otrzymuje się przez kalcynację. Większość rafinerii w Chinach produkuje tylko koks surowy, a większość operacji kalcynacji przeprowadza się w zakładach węglowych.
Koks naftowy można podzielić na koks o wysokiej zawartości siarki (zawierający ponad 1,5% siarki), koks o średniej zawartości siarki (zawierający 0,5%–1,5% siarki) i koks o niskiej zawartości siarki (zawierający mniej niż 0,5% siarki). Do produkcji elektrod grafitowych i innych sztucznych produktów grafitowych zazwyczaj wykorzystuje się produkcję koksu o niskiej zawartości siarki.
Koks igłowy to rodzaj wysokiej jakości koksu o wyraźnej włóknistej teksturze, szczególnie niskim współczynniku rozszerzalności cieplnej i łatwej grafityzacji. Kiedy blok koksu pęka, może zostać podzielony na cienkie paski cząstek zgodnie z teksturą (współczynnik kształtu jest na ogół powyżej 1,75), a anizotropową strukturę włóknistą można zaobserwować pod mikroskopem światła spolaryzowanego, dlatego nazywa się go koksem igłowym.
Anizotropia fizyczna i mechaniczna koksu igłowego jest bardzo oczywista, a także ma on dobrą przewodność elektryczną i cieplną równolegle do długiej osi cząstek, a współczynnik rozszerzalności cieplnej jest niski. Podczas formowania ekstruzyjnego długa oś większości cząstek jest ułożona zgodnie z kierunkiem wytłaczania. Dlatego koks igłowy jest kluczowym surowcem do produkcji elektrod grafitowych o dużej lub bardzo dużej mocy, które mają niską rezystywność, mały współczynnik rozszerzalności cieplnej i dobrą odporność na szok termiczny.
Koks igłowy dzieli się na koks igłowy olejowy produkowany z pozostałości naftowych oraz koks igłowy węglowy produkowany z rafinowanego asfaltu węglowego.
Smoła węglowa jest jednym z głównych produktów głębokiego przetwarzania smoły węglowej. Jest to mieszanina różnych węglowodorów, czarna, półstała lub stała o wysokiej lepkości w temperaturze pokojowej, bez ustalonej temperatury topnienia, zmiękczona po podgrzaniu, a następnie stopiona, o gęstości 1,25-1,35 g/cm3. Zgodnie z temperaturą mięknienia dzieli się na trzy rodzaje asfaltu niskotemperaturowego, umiarkowanego i wysokotemperaturowego. Wydajność asfaltu średniotemperaturowego wynosi 54-56% smoły węglowej. Skład smoły węglowej jest bardzo skomplikowany, co wiąże się z właściwościami smoły węglowej i zawartością heteroatomów, a także jest uwarunkowany systemem procesu koksowania i warunkami przetwarzania smoły węglowej. Istnieje wiele wskaźników charakteryzujących właściwości smoły węglowej, takich jak temperatura mięknienia asfaltu, nierozpuszczalność w toluenie (TI), nierozpuszczalność w chinolinie (QI), wartość koksowania i właściwości reologiczne smoły węglowej.
Smoła węglowa jest stosowana jako spoiwo i środek impregnujący w przemyśle węglowym, a jej właściwości mają duży wpływ na proces produkcji i jakość produktów węglowych. Asfalt wiążący zazwyczaj wykorzystuje asfalt średniotemperaturowy lub modyfikowany średniotemperaturowo o umiarkowanej temperaturze mięknienia, wysokiej wartości koksowania i wysokiej żywicy beta, a środek impregnujący powinien wykorzystywać asfalt średniotemperaturowy o niskiej temperaturze mięknienia, niskim QI i dobrej reologii.
Czas publikacji: 07-02-2025