Fremstillingsprocessenbrændt petroleumskoks (CPC)involverer en række trin, hvor petroleumskoks udsættes for høj varme i et kontrolleret miljø for at fjerne flygtige stoffer og urenheder, hvilket resulterer i et produkt med et højere kulstofindhold.
Her er en oversigt over den typiske proces til fremstilling af brændt petroleumskoks:
1. Produktion af Green Petroleum Coke (GPC)
Før calcinering kan ske, skal petroleumskoks (ofte omtalt som "grøn petroleumskoks" eller GPC) først fremstilles. Dette trin finder sted under raffinering af råolie, specielt underforsinket koksningellerfluidiseret katalytisk krakning(FCC) proces. Processen involverer nedbrydning af tunge råoliefraktioner til lettere produkter og petroleumskoks som et biprodukt.
Kokningsproces: I forkoksningsprocessen opvarmes tunge restolier og revnes i en ovn, hvilket fører til dannelsen af petroleumskoks. Den koks, der er resultatet af denne proces, kaldes "grøn" koks, og den indeholder en betydelig mængde flygtigt stof (hovedsageligt kulbrinter), som skal fjernes.
2. Kalcinering
Den grønne petroleumskoks udsættes derefter forkalcinering-en højtemperaturbehandlingsproces, der fjerner flygtige kulbrinter og urenheder fra koksen.
Trin i calcineringsprocessen:
Ovn: GPC'en placeres i enroterovneller alodret akselovn. En roterovn er den mest almindelige og involverer at rotere koksen inde i en cylindrisk ovn, der opvarmes eksternt ved afbrænding af brændstof (naturgas, olie eller andre brændstoffer).
Opvarmning: Temperaturen inde i ovnen øges gradvist til ca1200 grader til 1400 grader(2200 grader F til 2550 grader F). Dette er højt nok til at nedbryde de resterende flygtige materialer i koksen og efterlade en mere ren form for kulstof (brændt koks).
Volatilisering: Under opvarmningsprocessen fordamper det flygtige stof (såsom svovl, brint og andre urenheder) i koksen og udstødes fra ovnen. Dette resulterer i et mere stabilt, tæt og kulstofrigt produkt.
Oprensning: Kalcineringsprocessen reducerer også indholdet af svovl, nitrogen og metal, hvilket yderligere forbedrer renheden og egenskaberne af CPC.
Køling: Efter calcinering køles den varme calcinerede koks ned i et kontrolleret miljø. Denne afkøling kan foregå i selve ovnen eller i en separat kølesektion, ofte med luft eller vand.
3. Kvalitetskontrol og screening
Efter afkøling sigtes den brændte petroleumskoks typisk for at sikre ensartet partikelstørrelse, da materialet kan anvendes i forskellige industrier med forskellige krav til partikelstørrelse og renhed.
Screening: Koksen ledes gennem sigter eller sigter for at adskille fine partikler fra større bidder. De fine partikler kan bearbejdes yderligere eller bruges til specifikke applikationer, mens større bidder kan bearbejdes til forskellige former (såsom anode-grade CPC).
Afprøvning: Prøver af CPC testes ofte for kulstofindhold, svovlniveauer, askeindhold, partikelstørrelsesfordeling og andre urenheder (såsom metaller som vanadium, nikkel og jern) for at sikre, at det lever op til kvalitetskravene til den tilsigtede anvendelse.
4. Opbevaring og emballage
Endelig opbevares brændt petroleumskoks i siloer eller andre lagerenheder. Det kan pakkes til forsendelse eller transporteres direkte til industrier (såsom aluminiumssmeltning eller stålproduktion), hvor det vil blive brugt til produktion af elektroder, anoder eller andre produkter.
Nøgleudstyr brugt i kalcineringsprocessen:
Roterovn: En roterende cylindrisk ovn, der giver et kontrolleret temperaturmiljø til kalcinering.
Lodret akselovn (VSF): En ovn, hvor koksen tilføres lodret, og varme gasser strømmer rundt om koksen for at give varme.
Kølingsenheder: Systemer til at sænke temperaturen på brændt koks efter processen.
Sigter eller skærme: Bruges til at sortere koksen efter partikelstørrelse.
Prøve- og testværktøjer: For at sikre kvaliteten af det endelige produkt.
Sammenfatning af kalcineringsprocessen:
Grøn Petroleum Coke produktion: Afledt af råolieraffinering.
Kalcinering: GPC'en opvarmes i en roterovn eller akselovn til 1200-1400 grader, hvilket fordamper urenheder.
Køling: Den brændte koks køles ned og klargøres til videre forarbejdning.
Screening og test: For at sikre kvaliteten sigtes og analyseres koksen.
Opbevaring og forsendelse: Slutproduktet opbevares og emballeres til dets tilsigtede industrielle anvendelse.
