لطفا منتظر بمانید ...
برای مشاوره و استعلام قیمت با شماره ۰۹۱۲۶۰۳۳۷۱۰ تماس حاصل فرمایید
با سلام خدمت دوستان و همراهان همیشگی پارس بوته. امروز هم با یک مطلب آموزشی دیگر در خدمت شما هستیم. کک نفتی (Petroleum coke) یک ماده جامد کربنی با رنگ خاکستری مایل به سیاه است که به‌عنوان باقیمانده تقطیر تخریبی نفت تولید می‌شود. این محصول ظاهری لانه زنبوری داشته و در حلال‌های آلی حل نمی‌شود.
فرایندهای مختلفی برای تولید این محصول وجود دارد که شامل کک‌سازی تماسی، سیال، فلکسی ککینگ و تأخیری است. ماده به دست آمده از فرایندهای شکست کاتالیستی معمولاً غیر قابل بازیابی بوده و به‌عنوان سوخت مورداستفاده قرار می‌گیرد. در ادامه به بررسی ویژگی‌ها و فرایندهای تولید آن پرداخته خواهد شد.
نفت به‌عنوان یکی از پرکاربردترین مواد صنعتی امروزه نقش بسیار مهمی در بسیاری از بخش‌های صنعتی و زندگی روزمره ایفا می‌کند. یکی از محصولات حاصل از پالایش نفت، کک نفتی است که در این نوشتار به معرفی و بررسی آن می‌پردازیم.
این ماده در واقع جامدی است که از فرایند پالایش نفت خام به دست می‌آید و محصول باقیمانده از عملیات تقطیر نفت خام است که پس از جداسازی روغن‌های سبک‌تر، باقی می‌ماند. این محصول به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارد.
کک نفتی به‌عنوان یکی از محصولات مهم حاصل از پالایش نفت خام، دارای ویژگی‌های منحصربه‌فرد و قابل‌توجهی است که آن را به ماده‌ای با کاربردهای متنوع در صنایع مختلف تبدیل کرده است. برخی از ویژگی‌های مهم محصول عبارت‌اند از:
۱. وجود هیدروکربن‌ها: کک نفتی دارای هیدروکربن‌های بسیار زیادی است. این ویژگی سبب شده تا این محصول به ماده‌ای مهم و مؤثر در صنایع مختلف تبدیل شود. هیدروکربن‌ها در دو گروه آلیفاتیک و آروماتیک قرار می‌گیرند.
۲. وزن مولکولی بالا: در مقایسه با سایر محصولات مشابه دارای وزن مولکولی بسیار بالایی است. این ویژگی نیز به اهمیت و کاربرد گسترده آن افزوده است.
۳. نیاز به کلسیناسیون: برای استفاده از کک نفتی در تولید آلومینیوم یا فولاد، باید آن را در دمای متوسط ۱۸۸۰ تا ۲۴۰۰ کلوین کلسینه کرد. این فرایند به کربنی شدن کامل مواد کمک کرده و مواد فرار را کاهش می‌دهد.
این ویژگی‌های خاص، این ماده را به یکی از محصولات استراتژیک و پرکاربرد صنایع مختلف از جمله صنایع فلزی، شیمیایی و انرژی تبدیل کرده است.
گرافیت کم سولفور یک نوع گرافیت است که از فرایند گرافیت زایی کک نفتی با خلوص بالا به دست می‌آید. در این فرایند، با قراردادن کک نفتی در کوره و رساندن آن به دمای بالای ۳۰۰۰ درجه سلسیوس، ساختار لایه‌ای آمورف از بلور کربن به داخل لایه‌های شش‌وجهی کربن بلورین آن نفوذ می‌کند.
این فرایند گرافیت‌زایی نامیده می‌شود و محصول حاصل از آن به‌عنوان «کک نفتی گرافیتی شده» شناخته می‌شود.گرافیت کم سولفور دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی است که آن را به یک ماده مناسب برای کاربردهای خاص تبدیل کرده است.
همان طور که در مطلب گرافیت چیست هم گفته شد این ماده دارای محتوای کربن بالا، گوگرد و خاکستر کم و همچنین تخلخل کم است. این ویژگی‌ها به‌ویژه محتوای کم گوگرد و نیتروژن، گرافیت کم سولفور را به یک ماده مناسب برای استفاده در صنایع فولاد و ریخته‌گری به خصوص تولید بوته ذوب تبدیل کرده است.
کک نفتی در طیف گسترده‌ای از مدل‌ها و انواع مختلف تولید می‌شود که هر کدام از آنها دارای ویژگی‌ها و مزیت‌های منحصربه‌فردی هستند. در ادامه، به تشریح هر یک از انواع کک نفتی به‌صورت مجزا خواهیم پرداخت.
این نوع یکی از مشهورترین و کاربردی‌ترین انواع کک نفتی است. به دلیل ساختار سوزنی شکل آن، به آن، این نام را منصوب کرده‌اند. مزیت اصلی این نوع، امکان تولید انبوه آن است. این محصول عمدتاً در صنایع تولید فولاد و آلومینیوم کاربرد دارد.
این نوع از فرایند تولید کک باقی می‌ماند و دارای میزان انرژی پایین‌تری نسبت به سایر محصولات مشابه است؛ بنابراین، صنایعی که به انرژی کمتری نیاز دارند، می‌توانند از این نوع استفاده کنند.
کک نفتی خام، ساده‌ترین نوع است که مستقیماً از پالایش نفت به دست می‌آید و فرایند تغییردهنده خاصی بر روی آن انجام نمی‌شود. این ماده به‌عنوان محصول پایه در این صنعت محسوب می‌شود و سایر انواع کک از آن تولید می‌گردند.
این نوع به دلیل داشتن دانه‌بندی درشت و خواص نامطلوب در مقایسه با نوع اسفنجی و سوزنی، در لیست کک‌های پرکاربرد قرار نمی‌گیرد و بیشتر زمانی تولید می‌شود که خط تولید با مشکلات قابل‌توجهی روبرو باشد.
این نوع طی یک فرایند اصلاحی با استفاده از مواد کاتالیستی تولید می‌شود. کک کاتالیست قابل بازیافت نیست و تنها به‌عنوان سوخت مصرف می‌شود.
کک اسفنجی یکی از کاربردی‌ترین و شناخته‌شده‌ترین انواع این ماده است که به دلیل ساختار اسفنج‌مانند خود، از ترکیبات گوناگونی همچون گوگرد، فلزات متوسط و آسفالتین تشکیل شده است. این نوع عمدتاً در صنعت تولید آلومینیوم برای تولید آند کربنی مصرف می‌شود، ضمن اینکه می‌تواند به‌عنوان سوخت نیز استفاده شود.
کک نفتی در اساس از کربن عنصری تشکیل شده و به‌عنوان یک شبکهٔ پلی کریستالی کربنی شناخته می‌شود. در کک سبز (نوع پردازش نشده)، تخلخل‌های این شبکه با باقی‌ماندهٔ سخت شدهٔ خوراک محصول پر می‌شود.
این باقیمانده به‌عنوان «مادهٔ فرار» شناخته می‌شود و گاهی به آن «هیدروکربن باقیمانده» نیز گفته می‌شود؛ زیرا در حین فرایند کلسیناسیون (پخت)، تبخیر می‌شود. مادهٔ فرار از هیدروکربن‌های سنگین باقیمانده از مواد اولیه‌ای که به طور کامل کربنی نشده‌اند، تشکیل شده است.
در نوع سبز آن معمولاً چیزی بین ۴ تا ۱۵ درصد وزنی مادهٔ فرار وجود دارد، اما این مقدار می‌تواند تا ۲۱ درصد وزنی نیز برسد. دما، فشار و مدت‌زمان فرایند ساخت بر مقدار مادهٔ فرار در کک‌های سبز و کلسینه شده تأثیرگذار هستند. به دلیل دمای کمتر فرایند، از مقدار بیشتری مادهٔ فرار نسبت به نوع کلسینه شده برخوردار است.
ترکیب شیمیایی انواع مختلف کک نفتی به ترکیب مواد اولیهٔ به‌کاررفته در فرایند ساخت بستگی دارد که خود به ترکیب روغن خام و فرایند بازیابی آن بستگی دارد.
سخن‌پایانی
کک نفتی یک ماده جامد کربنی است که به‌عنوان باقیمانده تقطیر تخریبی نفت خام تولید می‌شود. این محصول دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی از جمله وجود انواع هیدروکربن‌ها، وزن مولکولی بالا و نیاز به کلسیناسیون است که آن را به ماده‌ای استراتژیک و پرکاربرد در صنایع مختلف تبدیل کرده است.
انواع مختلفی از این ماده تولید می‌شوند که هر کدام دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند. ترکیب شیمیایی این انواع نیز به مواد اولیه و فرایند تولید آنها بستگی دارد. در مجموع، کک نفتی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین محصولات پالایش نفت خام، نقش بسزایی در صنایع مختلف ایفا می‌کند.
اگر سوال و یا نیاز به مشاوره رایگان در مورد محصولات فروشگاه دارید آماده پاسخگویی به شما عزیزان هستیم ...
سبد خرید شما خالی است.
