石油焦和焦炭區(qū)別?
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-09-30分類:有機(jī)原料瀏覽:2384
石油焦是原油經(jīng)蒸餾將輕重質(zhì)油分離后,重質(zhì)油再經(jīng)熱裂的過程,轉(zhuǎn)化而成的產(chǎn)品。從外觀上看,焦炭為形狀不規(guī)則,大小不一的黑色塊狀(或顆粒),有金屬光澤,焦炭的顆粒具多孔隙結(jié)構(gòu),主要的元素組成為碳,占有80wt%以上,其余的為氫、氧、氮、硫和金屬元素。石油焦具有其特有的物理、化學(xué)性質(zhì)及機(jī)械性質(zhì),本身是發(fā)熱部份的不揮發(fā)性碳,揮發(fā)物和礦物雜質(zhì)(硫、金屬化合物、水、灰等)這些指標(biāo)決定焦炭的化學(xué)性質(zhì)。石油焦主要應(yīng)用于制造超高功率石墨電極和某些特種炭素制品。
焦炭是在煙煤在隔絕空氣的條件下,加熱到950-1050℃,經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制成的碳。由高溫?zé)捊沟玫降慕固坑糜诟郀t冶煉、鑄造和氣化。煉焦過程中產(chǎn)生的經(jīng)回收、凈化后的焦?fàn)t煤氣既是高熱值的燃料,又是重要的有機(jī)合成工業(yè)原料。焦炭主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、鈦、銻、汞等有色金屬的鼓風(fēng)爐冶煉,起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架作用。
化學(xué)中干餾是什么?
固體有機(jī)物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應(yīng)過程。干餾的結(jié)果是生成各種氣體、蒸氣以及固體殘?jiān)怏w與蒸氣的混合物經(jīng)冷卻后被分成氣體和液體。干餾是人類很早就熟悉和采用的一種生產(chǎn)過程,如干餾木材制木炭,同時(shí)得到木精(甲醇)、木醋酸等。在第一次世界大戰(zhàn)前,工業(yè)上丙酮就是由木材干餾所得的木醋酸用石灰中和,再經(jīng)干餾而制得的(見農(nóng)林化工產(chǎn)品)。最初制得環(huán)己酮的方法是干餾庚二酸鈣。在煤的化學(xué)加工中,干餾一直是重要的方法。目前,干餾過程除用于煤化工外,還應(yīng)用于油頁巖、木材和農(nóng)副產(chǎn)品等的加工過程。 過程機(jī)理 干餾是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程,包括脫水、熱解、脫氫、熱縮合、加氫、焦化等反應(yīng)。不同物質(zhì)的干餾過程雖各有差別,但一般均可分為三個(gè)階段:①脫水分解。干餾操作初期,溫度相對(duì)較低,有機(jī)物首先脫水,隨著溫度升高,逐漸分解產(chǎn)生低分子揮發(fā)物。②熱解。隨著干餾溫度的繼續(xù)升高,有機(jī)物中的大分子發(fā)生鍵的斷裂,即發(fā)生熱解,得到液體有機(jī)物(包括焦油)。這些干餾產(chǎn)物隨干餾物質(zhì)而異,如干餾糠殼可得糠醛,干餾油頁巖可得頁巖油和一些雜環(huán)化合物。③縮合和碳化。當(dāng)溫度進(jìn)一步提高時(shí),隨著水和有機(jī)物蒸氣的析出,剩余物質(zhì)受熱縮合成膠體。同時(shí),析出的揮發(fā)物逐漸減少,膠體逐漸固化和碳化。隨著溫度升高、加熱時(shí)間延長,所生成的固體產(chǎn)物中的碳含量逐漸增多,氫、氧、氮和硫等其他元素含量逐漸減少。從木材干餾可得木炭,從煤可得焦炭。 過程條件 不同物質(zhì)的干餾所需的溫度差別很大,可以從 100℃以上(如木材干餾)到1000℃左右(如煤高溫干餾)。壓力可以是常壓,也可以是減壓。干餾所得氣、液、固產(chǎn)物的相對(duì)數(shù)量隨加熱溫度和時(shí)間變化而有差別,如低溫干餾一般可獲得較多的液體產(chǎn)物。因此,變換和調(diào)節(jié)干餾過程的條件即可達(dá)到不同的生產(chǎn)目的。 干餾生產(chǎn)大多采用間歇操作,但干餾裝置可因原料種類和目的不同而異,一般可分為外熱式和自熱式兩類。外熱式是將原料放入金屬或耐火材料制成的密閉干餾爐(窯)內(nèi),外部用燃料燃燒供熱。現(xiàn)代干餾裝置多采用這種型式。自熱式則是在干餾的同時(shí),向干餾爐內(nèi)通入一定量的空氣,使部分干餾原料燃燒放熱,因此原料利用率較低,只在小規(guī)模生產(chǎn)中采用。
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