石油焦的灰分、挥发分,残炭值分别是什么意思,请各位大虾指导一下
石油焦
石油焦（Petroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦碳为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，焦碳的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。 石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）这些指标决定焦炭的化学性质。
一、石油焦分类及性质
石油焦的形态随制程、操作条件及进料性质的不同而有所差异。从石油焦工场所生产的石油焦均称为生焦(green cokes)，含一些未碳化的碳烃化合物的挥发份，生焦就可当做燃料级的石油焦，如果要做炼铝的阳极或炼钢用的电极，则需再经高温锻烧，使其完成碳化，降低挥发份至最少程度。
大部份石油焦工场所生产的焦外观为黑褐色多孔固体不规则块状，此种焦又称为海绵焦(sponge coke)。第二种品质较佳的石油焦叫 做针状焦(needle coke)与海绵焦比，由于其具较低的电阻及热膨胀系数，因此更适合做电极。有时另一种坚硬石油焦亦会产生，称之为 球状焦(shot coke)。这种焦形如弹丸，表面积少，不易焦化，故用途 不多。
石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）这些指针决定焦炭的化学性质。物理性质中孔隙度及密度，决定焦炭的反应能力和热物理性质。机械性质有硬度、耐磨性、强度及其它机械特性，颗粒组成及其它加工和运输、堆放、贮存等性质影响的情形。
二、石油焦的加工工艺
石油焦是以原油经蒸馏后的重油或其它重油为原料,以高流速通过500℃1℃加热炉的炉管,使裂解和缩合反应在焦炭塔内进行,再经生焦到一定时间冷焦、除焦生产出石油焦。
用途：主要用于制取炭素制品，如石墨电极、阳极弧，提供炼钢、有色金属、炼铝之用；制取炭化硅制品，如各种砂轮、砂皮、砂纸等；制取商品电石供制作合成纤维、乙炔等产品；也可做为燃料。
石油焦(petroleum coke)是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热 裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦碳 为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，焦 碳的 颗粒具 多孔隙结 构，主要的元素组成为碳，占有80wt%以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属。
三、石油焦的质量标准
延迟石油焦是指延迟焦化装置生产的生焦，也称普通焦，目前还没有相应的国家标准。现国内生产企业主要依据原中国石化总公司制定的行业标准SH0527－ 92 生产（详见附表）。该标准主要根据石油焦硫含量分类，其中一级品、1 号焦适用于炼钢工业中制作普通功率石墨电极，也适用于炼铝业作铝用碳素；2 号焦用作炼铝工业中电解槽 (炉 )所用的电极糊和生产电极，3 号焦用作生产碳化硅 (研磨材料 )及碳化钙 (电石)，以及其它碳素制品，亦用于制造炼铝电解槽的阳极底块及用于高炉碳素衬砖或炉底构筑。
表1延迟石油焦标准SH0527－92
项目
质量指标
一级品
No.1 No.2 No.3
A
B
A
B
A
B
硫含量，%
≤0.5
≤0.5
≤0.8
≤1.0
≤1.5
≤2.0
≤3.0
挥发分，%
≤12
≤10
≤12
≤12
≤15
≤16
≤18
灰分，%
≤0.3
≤0.3
≤0.5
≤0.5
≤0.5
v0.8
≤1.2
水分，%
≤3
真密度（1300℃ 5小时煅烧） g/cm3
2.08-2.13
实测
实测
实测
粉焦量（块粒8mm以下） %
25
实测
实测
实测
硅含量，%
≤0.08
钒含量，%
≤0.015
铁含量，%
≤0.08
四、石油焦的用途
1.可当锅炉、汽电共生、水泥窑等燃料
2.制作炼铝阳极电极
3.直接当做化学品如元素磷、碳化钙、碳化硅的碳素来源
4.制成生产元素磷、二氧化钛、碳化、碳化硅电炉的电极
5.制成石墨
五、石油焦的应用
石油焦可当燃料，其热值较煤炭高；挥发物及灰份较煤炭少，但水份及硫份较煤炭高，常被用来取代水泥窑的煤炭。根据统计资料显示，全世界生产的石油焦约有百分之三十八用在水泥业，约有百分之十二当工业锅炉燃料。以年产八十五万吨的水泥工厂为例，比较用百分之百用煤当燃料及用煤与石油焦各百分之五十当燃料之经济分析结果显示，每年可节省18.6%燃料费，处理双燃料所需的投资约一年就可以回收。
六、石油焦与煤的比较
项目 石油焦 煤
热值，Btu/lb 13,000-15,00010,500-13,000
挥发物，wt％4-186-40
硫份，wt％ 2.5-5.5+0.7-4
灰份，wt％ 0.3-0.5 3-19
水份，wt％ 8 1.5-5
碳含量，wt％ 82-97 49-79
密度，g/cm3 1.2-1.8 1.36
硬度（HGI） 35-80 60-7
弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形，直径0.6-30mm，一般是由高硫、高沥青质渣油生产，只能用作发电、水泥等工业燃料。
海绵焦，化学反应性高，杂质含量低，主要用于炼铝工业及炭素行业。
一般来说，加热到950-1050℃，便会结焦。（挥发份越低越不易结焦；灰分含铝、硅越高，含铁、镁钙越少，越不易结焦。）
相关资料：
将烟煤在隔绝空气下加热，随温度升高，烟煤发生错综复杂的变化，经过一段时间的热分解，挥发物逐渐析出，残留物逐渐热缩聚，加热到一定温度，便炼制成焦炭。
各种烟煤的结焦性能
1 肥煤：肥煤的大分子中侧链的数量最多，长度适中，含氧量少，热解产物中相当一部分的分子量较大，在320-460度期间呈液态，因此肥煤的胶质体最多，流动性好，热稳定性高，温度间隔为3度/分，胶质体存在时间约为50分钟。这就决定了肥煤的粘结性最强，是我国炼焦配煤中的基础煤之一。
当配煤中弱粘结性煤的配比提高时，肥煤的配比极为重要，可增加配合煤胶质体的数量，并改善胶质体的流动性和热稳定性。从而提高配合煤的粘结性。
但是，肥煤的挥发分较高，其半焦的热分解和热缩聚比较剧烈，收缩量和收缩速度较大，故单独炼焦时，焦炭裂纹较多，较宽，较深。又因其粘结性较强，焦炭熔融性好而焦炭强度高，当相邻层温度不同而收缩速度不同时，相邻层间的应力大，所以焦炭的横裂纹较多，易碎成小块，还因其焦质体数量多且粘度大，膨胀压力大，单独炼时易发生焦饼难推，另外焦炭气孔率高，焦饼中心有海绵焦，所以肥煤的结焦性较差，不如焦煤。
2 焦煤：焦煤的变质程度比肥煤稍高，大分子的侧链稍少，含氧量更低，热分解的液态产物比肥煤少些，但热稳定性更高，胶质体数量较多，粘度大，固化温度较高，由此，膨胀压力很大（0.15-0.6公斤/平方厘米），粘结性仅次于肥煤。焦煤的挥发分中等，其半焦的收缩量和收缩速度小，所以焦炭不仅耐磨强度高，且块度大，裂纹少，抗碎强度好。
因焦煤炼焦膨胀压力大，易造成推焦困难甚至有损炉墙，同时储量不多，故结焦性虽好却不宜多用。炼焦配合煤中配入适当比例的焦煤可以调节半焦收缩，改善其结焦性，从而提高焦炭强度。
3 气煤：气煤变质程度较低，大分子中侧链多而且长，含氧较高，热解时不仅侧链从缩合芳环上断下，侧链本身又在氧链处断开，热解产物的分子量较小，在350—400度下多呈气态，因此气煤胶质体的数量少，热稳定性差（温度间隔约有90度）。形成半焦之后，由于热缩聚剧烈，收缩大，并且收缩开始的温度早，刚形成很薄半焦层时就达最大收缩速度，又因其粘结性较弱，难于抵抗收缩应力，故气煤焦炭的裂纹最多/最宽/最深，焦炭细长易碎。
气煤粘结性较差，但有挥发分高和收缩量大等特点，而且在我国储量丰富。所以在炼焦配煤中配入一定的数量，不但可以获得好的焦炭，还可以增加化学产品，便于推焦，保护炉体，并且合理利用煤炭资源。
4 瘦煤：瘦煤的变质程度高，大分子侧链少，热分解液态产物少，所以胶质体数量少，温度间隔窄（500-450=50度），粘结性差。但因挥发分低，半焦收缩缓和，半焦结构松弛，故焦炭裂纹少，块大，但耐磨强度不高，适当的配比可减少焦碳裂纹，增大块度，提高抗碎强度M40指标。
5 贫煤：贫煤和热分解时只能产生少量胶质体甚至不产生胶质体。配煤中一般不用或细粉碎后少量配用作为瘦化剂。
6 弱粘煤：弱粘煤比较复杂，变质程度较低，挥发分比气煤稍低，胶质体数量比气煤少，粘结性很弱。但一般灰分和硫分低，在配合煤粘结性好时，配入一部分，可增加收缩量，保护炉体，并能保证焦炭质量。
7 长焰煤：长焰煤的变质程度浅，含氧量高，热分解产物的分子量小，液态产物很少，粘结性极弱，在配煤中起瘦化作用，试验证明：配煤中配入长焰煤时，将降低焦炭的耐磨强度。
8 褐煤：褐煤有机质元素组成中氧占百分之十七--百分之二十六，热分解产物分子量很小，不能形成气.液.固三相共存的胶质体，且易氧化变质，在我国的炼焦配煤中未曾使用过。
2、延迟海绵状焦可以用于电解铝行业的碳阳极原料，电解铝厂配套的碳素厂都会需要。
3、优质的针状焦可以用于制造超高功率石墨电极和某些特种炭素制品，在炼钢工业厂中针状焦是发展电炉炼钢新技术的重要材料。
