Состав и назначение кокса

Нефтяные коксы относятся к углеродистым материалам - содержание углерода в них составляет 92-95% (масс.). В зависимости от качества сырья они могут содержать 2-7% водорода, 1-7% (масс.) серы, азота и кислорода. В коксе также имеются и другие элементы - металлы и неметаллы, такие, как ванадий, железо, никель, натрий и другие, составляющие его неорганическую часть и повышающие зольность кокса, что нежелательно.


Потребность в нефтяном коксе весьма значительна. Основной потребитель кокса - алюминиевая промышленность: кокс служит восстановителем (анодная масса) при выплавке алюминия из алюминиевых руд (бокситов). Удельный расход кокса довольно высокий - 550 - 600 кг/т алюминия.


Другие области применения кокса:

  • в качестве сырья для изготовления электродов, используемых в сталеплавильных печах;
  • для получения карбидов (кальция, кремния), которые применяются при получении ацетилена;
  • в производстве шлифовочных материалов при изготовлении проводников, огнеупоров и др.

Сернистые и высокосернистые коксы используются в качестве восстановителей и сульфидирующих агентов. Специальные сорта кокса используются как конструкционный материал для изготовления химической аппаратуры, работающей в условиях агресивных сред, в ракетной технике и других областях.

Получение нефтяного кокса

Нефтяной кокс получают в процессе коксования при температуре 450—520°С. Исходным сырьем являются нефтяные остатки: гудроны, полугудроны, крекинг-остатки, тяжелые газойли каталитического крекинга, смолы пиролиза, остатки масляного производства (асфальты, экстракты).


Основным источником коксообразования являются смолисто-асфальтеновые вещества, содержащиеся в сырье. В зависимости от исходного сырья и промышленного способа коксования получают коксы различного качества, различающиеся содержанием серы, золы и степенью упорядоченности структуры. Наиболее дорогим является кокс высокоупорядоченной анизотропной (игольчатой) структуры, используемый для производства специальных электродов. Для получения игольчатого кокса используют специально подготовленное сырье — дистиллятные крекинг-остатки.

В зависимости от сырья и технологии изготовления получают следующие марки малосернистого нефтяного кокса:


Марка кокса Технология изготовления Область применения
КНПС-СМ Коксование в кубах смолы пиролиза Производство углеродных конструкционных материалов специального назначения
КНПС-КМ Коксование в кубах смолы пиролиза Производство углеродных конструкционных материалов
КНГ Коксование в кубах прямогонных, крекинговых и пиролизных остатков Производство графитированной продукции
КЗГ Замедленное коксование (кокс с размером кусков свыше 8 до 250 мм) Производство графитированной продукции
КЗА Замедленное коксование (кокс с размером кусков свыше 8 до 250 мм) Алюминиевая промышленность
КНА Коксование в кубах прямогонных и крекинговых остатков Алюминиевая промышленность
КЗО Замедленное коксование (коксовая мелочь с размером кусков до 8 мм) Производство абразивов и другой продукции

Характеристики нефтяного кокса

В соответствии с ГОСТ 22898—78 вырабатывают коксы восьми марок.


Показатель Марки кокса
КНПС-СМ
высший сорт
ОКП 02 5821 0111		 КНПС-КМ
первый сорт
ОКП 02 5821 0112		 КНГ
ОКП 02 5821 0115		 КЗГ
ОКП 02 5821 0132		 КЗА
высший сорт
ОКП 02 5821 0141		 КЗА
первый сорт
ОКП 02 5821 0142		 КНА
ОКП 02 5821 0121		 КЗО
ОКП 02 5821 0171
Массовая доля обшей влаги, %, не более 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0
Массовая доля летучих веществ, %, не более 6,0 6,0 8,0 9,0 7,0 9,0 8,0 11,5
Зольность, %, не более 0,15 0,30 0,50 0,60 0,40 0,60 0,50 0,80
Массовая доля серы, %, не более 0,20 0,40 1,00 1,00 1,20 1,50 1,00 1,50
Массовая доля мелочи, %, не более:
    куски размером меньше 25 мм 4,0 4,0 - - - - - -
    куски размером меньше 8 мм - - 10,0 10,0 8,0 10,0 10,0 -
Действительная плотность после прокаливания при 1300°С в течение 5 ч, г/см3 2,04÷2,08 2,04÷2,08 2,08÷2,13 2,08÷2,13 2,08÷2,13 2,08÷2,13 2,08÷2,13 -
Истираемость, %, не более 9,0 11,0 - - - - - -
Массовая доля, %, не более:
    кремния - - - - 0,04 0,08 0,04 -
    железа - - - - 0,05 0,08 0,05 -
    ванадия - - - - 0,01 0,015 0,012 -
Оценка микроструктуры, балл, не менее не норм. не норм. - - - - - -


Не нашли нужную информацию? Воспользуйтесь поиском по сайту