Le taux de graphitisation fait référence à la facilité et à la perfection de la transformation des microcristaux en carbone de Petroleum Coke en une structure de graphite idéale à des températures élevées. Le taux de graphitisation du coke de pétrole n'est pas déterminé par un seul facteur mais plutôt par les effets combinés des matières premières, du processus de production et du contenu des impuretés.
Voici quatre facteurs clés qui influencent le taux de graphitisation du graphite Petroleum Coke:
Ⅰ. Propriétés des matières premières (le facteur déterminant le plus fondamental)
La matière première est la pierre angulaire, déterminant la qualité de «l'ADN génétique» du graphite Petroleum Coke. La matière première pour produire un coke de pétrole élevé - Coke de pétrole (c'est-à-dire, coke à l'aiguille) doit être un - riches et faible et faible - Huile lourde d'impureté.
Ⅱ. Conditions de processus de coke (transformant le potentiel de la matière première en réalité)
Même avec de bonnes matières premières, un contrôle précis des processus est nécessaire pour réaliser leur «ADN génétique». La clé réside dans le contrôle des paramètres de l'unité de coking retardée.
1. Température et profondeur de fissuration thermique:
La température et le taux de chauffage affectent directement la réaction de polycondensation des molécules aromatiques. Une température trop basse entraînera une réaction incomplète; Une température trop élevée ou un chauffage excessif entraînera une fissuration excessive et une formation de coke désordonnée. Une plage de températures optimale et stable (généralement entre 490 et 505 degrés) est nécessaire pour favoriser la formation et la fusion des globules mésophases.
2. Ratio de pression et de circulation:
Pression du système: une pression plus élevée peut inhiber la volatilisation de l'huile et du gaz dans la matière première, prolonger le temps de résidence de phase liquide et favoriser la croissance complète et la disposition ordonnée des globules mésophases.
3. Ratio de circulation:
La recirculation de l'huile de distillat lourde dans le système de réaction augmente la probabilité de réaction en phase liquide profonde, améliore le rendement liquide et optimise la structure du coke.
4. Environnement de nucléation et de croissance:
L'ensemble du système de réaction doit rester relativement stable, évitant les perturbations violentes, pour créer un environnement favorable pour la nucléation, la croissance et la fusion des globules mésophases, formant finalement la structure fibreuse idéale (aiguille -.
Iii. Micromorphologie et structure (une réflexion directe du taux de graphitisation)
Les matières premières et le processus déterminent finalement la microstructure du coke, qui fournit une base intuitive pour juger ses propriétés de graphitisation.
1. Anisotropie:
- Coke graphitisable élevé (Coke à l'aiguille): présente une texture d'écoulement distincte et une structure fibreuse, montrant une forte anisotropie optique (une gamme de couleurs de zone brillante, large - sous un microscope polarisant).
- Coca à faible graphitisable: présente une structure isotrope, manquant d'orientation et de texture, ressemblant à un morceau de carbone vitreux, dépourvu de fondement structurel de la graphitisation.
2. Taille et orientation des cristallites:
Plus les cristallites de carbone initiales sont plus grandes et plus commandées, plus le processus de graphization ultérieur est facile et plus complet.
Ⅳ. Calcination et prétraitement:
Le "coke vert" qui sortant de l'unité de coke contient une grande quantité de volatils et une structure lâche, ce qui le rend inapproprié pour la graphitisation directe. La calcination (à 1200-1350 degré) est une étape de prétraitement essentielle.
1. Élimination volatile:
Cela élimine l'eau et les substances volatiles telles que l'hydrogène et l'oxygène, permettant la condensation initiale des plans du réseau de carbone, entraînant une réduction du volume et une densité accrue.
2. Développement initial des cristallites:
À la température de calcination, les cristallites de carbone se développent initialement et s'organisent, les préparant pour le processus de graphization de température supérieur -.
3. Structure stable:
Le "coke calciné" calciné présente des propriétés physiques et chimiques plus stables, ce qui en fait une matière première appropriée pour le graphitisation.
Par conséquent, la production de coke de graphite pétrolier avec un taux de graphitisation élevé est un projet systématique, nécessitant une attention méticuleuse de la sélection du pétrole brut, du prétraitement des matières premières et du contrôle précis du processus de coke. Les barrières techniques sont extrêmement élevées.
