Der Herstellungsprozesskalzinierter Petrolkoks (CPC)umfasst eine Reihe von Schritten, bei denen Petrolkoks in einer kontrollierten Umgebung hoher Hitze ausgesetzt wird, um flüchtige Substanzen und Verunreinigungen zu entfernen, was zu einem Produkt mit einem höheren Kohlenstoffgehalt führt.
Hier ein Überblick über den typischen Prozess zur Herstellung von kalziniertem Petrolkoks:
1. Herstellung von grünem Petrolkoks (GPC)
Bevor die Kalzinierung erfolgen kann, muss zunächst Petrolkoks (oft als „grüner Petrolkoks“ oder GPC bezeichnet) hergestellt werden. Dieser Schritt findet bei der Raffinierung von Rohöl statt, genauer gesagt bei derverzögerte VerkokungoderWirbelschichtkatalytisches Cracken(FCC)-Prozess. Bei diesem Verfahren werden schwere Rohölfraktionen in leichtere Produkte und Petrolkoks als Nebenprodukt zerlegt.
Verkokungsprozess: Beim Verkokungsprozess werden schwere Rückstandsöle in einem Ofen erhitzt und gecrackt, was zur Bildung von Petrolkoks führt. Der bei diesem Prozess entstehende Koks wird als „grüner“ Koks bezeichnet und enthält eine erhebliche Menge an flüchtigen Bestandteilen (hauptsächlich Kohlenwasserstoffe), die entfernt werden müssen.
2. Kalzinierung
Anschließend wird der grüne Petrolkoks einer Behandlung unterzogenKalzinierung-ein Hochtemperaturbehandlungsprozess, der flüchtige Kohlenwasserstoffe und Verunreinigungen aus dem Koks entfernt.
Schritte im Kalzinierungsprozess:
Ofen: Der GPC wird in einen platziertDrehrohrofenoder einvertikaler Schachtofen. Am gebräuchlichsten ist ein Drehrohrofen, bei dem der Koks in einem zylindrischen Ofen rotiert, der von außen durch die Verbrennung von Brennstoff (Erdgas, Öl oder andere Brennstoffe) erhitzt wird.
Heizung: Die Temperatur im Ofen wird allmählich auf ca. erhöht1200 Grad bis 1400 Grad(2200 °F bis 2550 °F). Dies ist hoch genug, um die verbleibenden flüchtigen Stoffe im Koks aufzuspalten und eine reinere Form von Kohlenstoff (kalzinierter Koks) zurückzulassen.
Verflüchtigung: Während des Erhitzungsprozesses verdampfen die flüchtigen Bestandteile (wie Schwefel, Wasserstoff und andere Verunreinigungen) im Koks und werden aus dem Ofen ausgestoßen. Dies führt zu einem stabileren, dichteren und kohlenstoffreicheren Produkt.
Reinigung: Durch den Kalzinierungsprozess werden auch der Schwefel-, Stickstoff- und Metallgehalt reduziert, wodurch die Reinheit und Eigenschaften des CPC weiter verbessert werden.
Kühlung: Nach der Kalzinierung wird der heiße kalzinierte Koks in einer kontrollierten Umgebung abgekühlt. Diese Kühlung kann im Ofen selbst oder in einer separaten Kühlstrecke erfolgen, häufig unter Verwendung von Luft oder Wasser.
3. Qualitätskontrolle und Screening
Nach dem Abkühlen wird der kalzinierte Petrolkoks typischerweise gesiebt, um eine gleichmäßige Partikelgröße sicherzustellen, da das Material in verschiedenen Branchen mit unterschiedlichen Anforderungen an Partikelgröße und Reinheit verwendet werden kann.
Vorführung: Der Koks wird durch Siebe oder Siebe geleitet, um feine Partikel von größeren Brocken zu trennen. Die feinen Partikel können weiterverarbeitet oder für bestimmte Anwendungen verwendet werden, während größere Stücke in verschiedene Formen verarbeitet werden können (z. B. CPC in Anodenqualität).
Testen: CPC-Proben werden häufig auf Kohlenstoffgehalt, Schwefelgehalt, Aschegehalt, Partikelgrößenverteilung und andere Verunreinigungen (z. B. Metalle wie Vanadium, Nickel und Eisen) getestet, um sicherzustellen, dass sie die Qualitätsanforderungen für den vorgesehenen Verwendungszweck erfüllen.
4. Lagerung und Verpackung
Schließlich wird der kalzinierte Petrolkoks in Silos oder anderen Lagereinheiten gelagert. Es kann für den Versand verpackt oder direkt zu Industrien (z. B. Aluminiumschmelze oder Stahlproduktion) transportiert werden, wo es zur Herstellung von Elektroden, Anoden oder anderen Produkten verwendet wird.
Wichtige Ausrüstung für den Kalzinierungsprozess:
Drehrohrofen: Ein rotierender zylindrischer Ofen, der eine kontrollierte Temperaturumgebung zum Kalzinieren bietet.
Vertikaler Schachtofen (VSF): Ein Ofen, in dem der Koks vertikal zugeführt wird und heiße Gase um den Koks strömen, um Wärme bereitzustellen.
Kühleinheiten: Systeme zur Senkung der Temperatur von kalziniertem Koks nach dem Prozess.
Siebe oder Siebe: Wird verwendet, um den Koks nach Partikelgröße zu sortieren.
Probenahme- und Testwerkzeuge: Zur Sicherstellung der Qualität des Endprodukts.
Zusammenfassung des Kalzinierungsprozesses:
Herstellung von grünem Petrolkoks: Wird aus der Rohölraffinierung gewonnen.
Kalzinierung: Das GPC wird in einem Drehrohr- oder Schachtofen auf 1200–1400 Grad erhitzt, wodurch Verunreinigungen verflüchtigt werden.
Kühlung: Der kalzinierte Koks wird abgekühlt und für die Weiterverarbeitung vorbereitet.
Screening und Tests: Um die Qualität sicherzustellen, wird der Koks gesiebt und analysiert.
Lagerung und Versand: Das Endprodukt wird für die vorgesehene industrielle Verwendung gelagert und verpackt.
