Cos'è il coke di petrolio?
Come accennato in precedenza, il coke di petrolio è un sottoprodotto-del processo di raffinazione del petrolio. È un materiale ricco di carbonio-e di altri materiali pesanti, zolfo e idrogeno.
Appartiene strutturalmente alla famiglia della Coca-Cola. Il coke di petrolio viene generalmente utilizzato in vari processi produttivi come la fusione, la produzione di nerofumo e altri processi industriali che richiedono l'attivazione ad alta-temperatura.
Il coke di petrolio può essere ottenuto anche da alcune fonti non convenzionali. Una di queste fonti è la produzione e la lavorazione del bitume (asfalto) estratto dalle sabbie bituminose nelle raffinerie. Tuttavia, come persona interessata a questo campo, puoi saperne di più sulle diverse fonti di derivati del petrolio iscrivendoti ai corsi di formazione su petrolio e gas a Dubai.
La produzione del coke di petrolio iniziò tra la fine del 1800 e l’inizio del 1900. Successivamente, le aree del suo utilizzo iniziarono ad apparire in tutto il mondo. Veniva utilizzato principalmente come fonte di combustibile industriale per caldaie e forni. Il suo utilizzo si è ampliato fino a includere una varietà di altre applicazioni, che vanno da quelle industriali a quelle orientate al consumo-.
Oggi è una fonte di combustibile per centrali elettriche e caldaie grazie al suo alto contenuto energetico.
Può essere utilizzato anche nella produzione di cemento come additivo o legante. Inoltre, il coke di petrolio viene utilizzato per produrre grafite, utilizzata in vari prodotti, tra cui matite e batterie.
Come viene prodotto e lavorato il coke di petrolio?
Il coke di petrolio è prodotto dal processo di raffinazione del petrolio. La prima fase consiste nell'estrazione delle materie prime (petrolio greggio) dal terreno dopo aver perforato un pozzo petrolifero. La seconda fase consiste nel trasportare questi materiali alla raffineria di petrolio.
Le raffinerie di petrolio raffinano questi idrocarburi grezzi in prodotti utilizzabili per il mercato-ad esempio oli di petrolio, benzina, diesel, cherosene e altri derivati.
La raffinazione degli idrocarburi del petrolio comprende attrezzature, fasi, tecniche e reazioni chimiche per ottenere il prodotto finale.
In questa fase, le materie prime vengono riscaldate a temperature estremamente elevate in torri di distillazione e pressate ad alte pressioni. Quindi, ciascun composto idrocarburico si separa ad una certa pressione e temperatura.
I residui di questi derivati rimangono sotto forma di liquidi petroliferi. Qui tali liquidi vengono trasferiti in apposite unità chiamate “coking unit” per completare il processo di filtraggio. Quindi, questi liquidi vengono lavorati a una temperatura e pressione specifiche per produrre coke di petrolio sotto forma di solidi dopo averli eliminati da tutti i gas e dai materiali volatili. Infine, tutti gli oli leggeri e pesanti rimanenti vengono separati.
Il coke di petrolio risultante in questa fase è chiamato Green Petroleum Coke (CVP). Insomma, è ancora da elaborare. Il coke di petrolio può essere utilizzato in alcune applicazioni, ma altre richiedono una maggiore lavorazione e sono chiamate "coke calcinato". Questo processo implica il trasferimento del coke di petrolio in un forno rotativo per rimuovere i rimanenti residui di idrocarburi volatili.
Il coke di petrolio calcinato può essere ulteriormente lavorato in un forno di cottura anodico. Produce coke, che viene utilizzato principalmente nella produzione di acciaio o alluminio.
Per lo stoccaggio e il trasporto, come il carbone, il coke di petrolio viene immagazzinato in grandi cumuli in sacchi o silos. Trasportatori, nastri della tramoggia e carrelli possono trasportarlo facilmente.
Poiché il coke di petrolio è ricco di carbonio-, deve essere conservato in un ambiente asciutto.
Se bagnato formerà un solido duro chiamato "coke umido". È una sostanza delicata che è difficile da rimuovere. Spesso può essere facilmente rotto o rimosso utilizzando un ripper, ovvero un tubo dell'acqua ad alta-pressione.
Quali sono le specifiche chimiche e fisiche più importanti del coke di petrolio?
Le specifiche fisiche e chimiche del coke di petrolio variano a seconda del metodo di produzione e del prodotto finale. Alcune delle specifiche più comuni per il pet coke includono:
Chimica: la maggior parte del petcoke è costituito per l'85~99% da carbonio e idrogeno in concentrazioni comprese tra 3.0- 4.0%. Il coke grezzo (o verde) contiene lo 0,5-1% di azoto e il 0.2- 6.0% di zolfo, che diventano emissioni quando il coke viene calcinato.
Potere calorifico: il coke di petrolio è altamente combustibile e ha un elevato potere calorifico, spesso compreso tra 8.000 e 10.000 BTU/lb.
Dimensioni: le dimensioni delle particelle di petcoke sono generalmente comprese tra 0 e 50 mm.
Cenere: a seconda dell'origine del coke di petrolio, può variare dallo 0,5 all'1%.
Umidità: il contenuto di umidità all'interno delle particelle di coke di petrolio varia a seconda del luogo di estrazione; può variare da meno dell'1% a oltre il 10%.
Contenuto di materia volatile: la concentrazione di materia volatile nella Coca-Cola varia a seconda del luogo di estrazione, che di solito si trova in proporzioni inferiori al 10%.
Durezza: esistono due varietà distinte di petcoke: calcinato e non calcinato. Il petcoke calcinato è più complesso e più denso del normale petcoke a causa della sua maggiore concentrazione di carbonio.
Contenuto di zolfo: il contenuto di zolfo del petcoke può variare dallo 0,2% al 6%, a seconda del tipo di petcoke e del processo di raffinazione utilizzato.
Contenuto di metallo: il contenuto di metallo totale è in genere inferiore allo 0,5%. I metalli in Petcoke sono alluminio, cobalto, ferro, cromo, calcio e altri.
Carbonio fisso: il contenuto di carbonio selezionato di Petcoke è in genere superiore all'85% e può arrivare fino al 99%.
La densità assoluta varia tipicamente da 0,8 a 1,0 g/cm3.
Quali sono i principali tipi di coke di petrolio?
Esistono diversi tipi di coke di petrolio, che si differenziano a seconda del metodo di lavorazione e raffinazione. Tra i più importanti di queste tipologie:
Coca Cola Spugna
È un coke di petrolio prodotto da materie prime residue pesanti mediante pirolisi in un letto fluidizzato. Il motivo per cui viene chiamata spugna è dovuto alla sua elevata porosità e bassa densità apparente.
Il coke spugnoso viene utilizzato principalmente per produrre elettrodi per l'industria dell'alluminio. Il coke spugnoso è ideale per gli anodi grazie alla sua elevata purezza, al basso contenuto di zolfo e alla buona conduttività elettrica. È inoltre altamente resistente agli shock termici e ha un basso coefficiente di dilatazione termica.
Il coke spugnato viene utilizzato anche come combustibile nelle caldaie industriali e nei cementifici. Il suo basso contenuto di zolfo fa sì che produca meno emissioni di anidride solforosa quando viene bruciato.
Coca Cola
Questa tipologia viene prodotta durante il processo di cokefazione ritardata. Le particelle di coke si estinguono rapidamente, provocando irregolarità nelle loro strutture. Di conseguenza, diventa difficile da maneggiare e inaccettabile per applicazioni speciali di Coca-Cola. Ad esempio, la produzione di anodi richiede coke a elevata purezza e bassa porosità.
Può anche essere utilizzato come combustibile in vari processi industriali, inclusi cementifici e centrali elettriche. La sua elevata porosità gli conferisce buone proprietà di combustione e riduce le emissioni.
Coca-Cola
È prodotto esclusivamente dalla decantazione dell'olio di cracking catalitico fluido (FCC) o dalla pece di catrame di carbone.
La sua struttura unica e l'elevata purezza lo rendono ideale per la produzione di elettrodi di grafite di alta-qualità, essenziali per la produzione di batterie per veicoli elettrici (VE) e altri sistemi di accumulo di energia.
Insomma,
Sebbene il coke di petrolio sia una risorsa preziosa, può anche essere pericoloso per la vita. È essenziale adottare le necessarie precauzioni di sicurezza durante la manipolazione del coke di petrolio, compreso indossare indumenti protettivi, evitare il contatto con la pelle e utilizzare un'adeguata ventilazione.
Inoltre, dovrebbe essere effettuata una manutenzione regolare delle attrezzature utilizzate nella produzione di petcoke per ridurre al minimo il rischio di incidenti o di esposizione a materiali pericolosi.
