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，则需再经高温锻烧成熟焦，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。
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，铁路道口声光报警器以高流速通过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。
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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。
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 项目 质量指标
石油焦 硫含量 挥发分 灰分 水分 真密度 粉焦量 硅含量 钒含量 铁含量 用途
（1300℃ 5小时煅烧）（块粒8mm以下）
一级品 ≤0.5% ≤12% ≤0.3% ≤3% 2.08-2.13g/cm 3 25% ≤0.08% ≤0.015% ≤0.08% 炼钢用石墨电极、炼铝用碳素
1#A ≤0.5% ≤10% ≤0.3% ≤3% 实测 实测 ≤0.08% ≤0.015% ≤0.08% 炼钢用石墨电极、炼铝用碳素
1#B ≤0.8% ≤12% ≤0.5% ≤3% 实测 实测 ≤0.08% ≤0.015% ≤0.08% 炼钢用石墨电极、炼铝用碳素
2#A ≤1.0% ≤12% ≤0.5% ≤3% 实测 实测 ≤0.08% ≤0.015% ≤0.08% 炼铝用电极糊、生产电极
2#B ≤1.5% ≤15% ≤0.5% ≤3% 实测 实测 ≤0.08% ≤0.015% ≤0.08% 炼铝用电极糊、生产电极
3#A ≤2.0% ≤16% ≤0.8% ≤3% 实测 实测 ≤0.08% ≤0.015% ≤0.08% 碳化硅研磨料、碳化钙电石、其他碳素制品
3#B ≤3.0% ≤18% ≤1.2% ≤3% 实测 实测 ≤0.08% ≤0.015% ≤0.08% &铝电解槽的阳极底块、高炉碳素衬砖等
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
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38%用在水泥业，约有12%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 发泡技术
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
用途：
主要用于制取炭素制品，如石墨电极、预焙阳极，提供炼钢、有金属、炼铝之用；
制取炭化硅制品，如各种砂轮、砂皮、砂纸、炭素制品等；
制取商品电石供制作合成纤维、乙炔等产品；也可做为燃料，但做燃料用时需用分级式冲击磨来进行超微粉碎，通过JZC-1250设备制成焦粉后才能进行燃烧，目前用焦粉做燃料的主要是些玻璃厂、电厂等。
分类：按照不同的形态分为四种:
(1)针状焦：具有明显的真状结构和纤维纹理,主要作用炼钢中的高功率和超高功率石墨电极.
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(2)海绵焦：含硫高,含水率高,表面粗糙,价格高.
(3)弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形,直径0.6~30mm,因表面光滑所以含水率较低.一般是由高硫高沥青质渣油生产,只能用于发电,水泥等工业燃料.
(4)粉焦：径流态化焦化工艺生产,其颗粒在(直径0.1~0.4mm)挥发份高热膨胀系数高,不能直接用于电极制备和碳素行业.
一、石油焦的性质
石油焦是黑或暗灰坚硬固体石油产品，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。
（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、碳化硅和生产阳极糊。
高硫焦则一般用作水泥厂和发电厂的燃料。
煅后石油焦：
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，使石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、金刚砂、食品级磷工业、冶金工业及电石等，其中水塔水位控制系统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。
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