کک نفتی چیست: معرفی انواع کک نفتی + کاربردها

کک نفتی چیست؟ کک نفتی یا پترولیوم کک، یک ماده جامد، متخلخل و غنی از کربن است که از پالایش نفت خام سنگین تولید می‌شود. این محصول جانبی پالایشگاه‌ها نقش مهمی در صنایع متالوژی، شیمیایی و انرژی دارد. کک نفتی به دلیل داشتن کربن بالا، خاکستر کم و خواص فیزیکی مناسب، به عنوان سوخت، منبع کربن و ماده اولیه در تولید محصولات صنعتی استفاده می‌شود. کک نفتی در انواع مختلفی مانند کک سبز، کلسینه شده، سوزنی، اسفنجی و گرافیتی تولید می‌شود و بسته به روش تولید و کیفیت، می‌تواند جایگزین سوخت‌های سنتی یا منبع کربن صنعتی باشد.

در این مطلب از وبلاگ ایرانی ترید خواهیم گفت که کک نفت چیست و چه ویژگی‌ها و کاربردهایی دارد. ایران ای ترید مرجع رسمی اعلام قیمت فرآورده‌های نفتی است که می‌توانید برای استعلام قیمت قیر صادراتی و موارد دیگر به این وبسایت مراجعه کنید.

کک نفتی چیست؟

کک نفتی چیست؟ پترولیوم کک یا کک نفتی ماده جامد کربناتی به رنگ خاکستری مایل به سیاه است که از تقطیر نفت خام به دست می‌دهد. این ماده بافت متخلخل دارد و در صنایع مختلف کاربرد دارد.

کک نفتی چیست و چرا اهمیت دارد؟ پترولیوم کک یا کک نفت از فرآورده‌های جانبی نفت خام است و از تجزیه حرارتی هیدروکربن‌های سنگین نفت به دست می‌آید. کک نفتی ماده‌ای جامد با کربن زیاد و رطوبت اندک است و از زغال‌های بیتومین کم‌خاکستر و کم‌گوگرد به دست می‌آید. از این ماده در صنایع مختلف می‌توان به‌عنوان  جایگزین  سوخت‌های سنتی مانند زغال سنگ استفاده کرد. کاربرد کک نفتی بسته به نوع و کیفیت آن متفاوت است و انواع گوناگونی دارد.

تفاوت کک متالوژی و کک نفتی چیست؟ کک متالورژی از سوختن ذغال سنگ تولید می‌شود، در حالی که کک نفتی حاصل تقطیر نفت خام است. ارزش حرارتی پترولیوم کک بالاتر بوده و ضریب جذب آن نسبت به کک متالورژی بیشتر است. همچنین میزان خاکستر در کک نفتی کمتر است، که آن را برای برخی کاربردهای صنعتی از جمله تولید الکترود و صنایع متالورژی مناسب‌تر می‌سازد.

تاریخچه تولید کک نفتی

کک نفت چیست و تولید آن از چه زمانی آغاز شد؟ تولید کک نفتی از دهه 1920 آغاز شد و با رشد صنایع فولاد و آلومینیوم، کاربرد آن به‌عنوان منبع کربن و سوخت صنعتی گسترش یافت. کشورهای چین، آمریکا و هند از تولیدکنندگان اصلی کک نفتی در جهان هستند.

خواص فیزیکی و شیمیایی کک نفتی چیست؟

 انواع کک نفتی با مقاومت حرارتی بالا و ظرفیت جذب قابل توجه، برای کاربردهای صنعتی ایده‌آل هستند.

 خصوصیات شیمیایی و فیزیکی کک نفتی چیست؟ پترولیوم کک ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی منحصر به‌فردی دارد که آن را برای کاربردهای صنعتی مناسب می‌سازد. شکل ظاهری کک نفتی به صورت‌های مختلفی مثل سوزنی، اسفنجی یا ساچمه‌ای دیده می‌شود. انواع کک نفتی مقاومت حرارتی بالایی دارند و می‌توان از آن‌ها در شرایط دمایی بسیار بالا استفاده کرد.

وزن مولکولی کک نفتی از چند صد تا چند میلیون متغیر است. ظرفیت جذب بالای کک نفتی هم باعث می‌شود قابلیت زیادی در جذب ناخالصی‌های موجود در نفت خام داشته باشد.

جدول مشخصات فیزیکی و شیمیایی کک نفتی

مزایا و معایب استفاده از کک نفتی

کک نفتی ارزش حرارتی بالا و هدایت الکتریکی مطلوب دارد و ارزان‌تر از زغال‌سنگ است، اما انتشار آلاینده‌ها و اثرات محیط‌زیستی آن چالش‌برانگیز است

مزیت‌ها و معایب کک نفتی چیست؟ . کک نفتی همان‌قدر که مزایای قابل‌توجهی به همراه دارد، محدودیت‌ها و معایبی هم دارد که باید مدنظر قرار گیرد.

مزایا:

• امکان دسترسی آسان از پالایشگاه‌ها که هزینه‌های تامین را کم می‌کند.
• ارزش حرارتی بالا به دلیل غلظت کربن زیاد و ساختار فشرده.
• قیمت ارزان‌تر نسبت به زغال‌سنگ.
• رسانایی الکتریکی مناسب که موجب کاربرد وسیع آن در تولید آند و الکترود می‌شود.

معایب:

• انتشار آلاینده‌هایی نظیر گوگرد و فلزات سنگین .
• پیامدهای محیط‌زیستی از جمله تشدید باران‌های اسیدی و افزایش آلودگی هوا.
• وابستگی صنایع فولاد و آلومینیوم به این ماده که در صورت محدودیت عرضه می‌تواند اختلال ایجاد کند.

معرفی انواع کک نفتی

انواع کک نفتی چیست؟ کک نفت براساس جنس، شکل ظاهری و روش تولید انواع مختلفی مثل کک سوزنی، کک سبز، کک تاخیری، کک گرافیتی و ترموپلاستیک دارد که هر نوع کاربرد خاص خود را دارد

انواع کک نفتی براساس جنس مواد تشکیل‌دهنده، شکل ظاهری، خصوصیات شیمیایی، روش تولید و کاربردشان به چند دسته تقسیم می‌شوند. در ادامه خواهیم دید که طبقه‌بندی‌های مختلف کک نفتی چیست:

1. طبقه‌بندی انواع کک نفتی بر اساس جنس مواد

کک نفتی خام براساس جنس مواد سازنده به چهار نوع کک نفتی معمولی، گرافیتی، نیمه گرافیتی و ترموپلاستیک تقسیم می‌شود.

کک نفتی معمولی

نوع معمولی کک نفت چیست؟ این نوع کک نفتی از پسماند نفت خام تولید می‌شود، مقاومت مکانیکی خوبی دارد و برای تولید فولاد و آلومینیوم به کار می‌رود.

کک نفتی گرافیتی

مقدار زیادی گرافیت دارد و از مقاومت شیمیایی بالا برخوردار است. کاربرد آن در تولید الکترود گرافیتی و فولادسازی است.

کک نفتی نیمه گرافیتی

میزان گرافیت در این نوع کک نفتی کمتر از از کک گرافیتی است و در تولید فولاد به عنوان ماده میانی استفاده می‌شود.

کک نفتی ترموپلاستیک

کک گرافیتی برای تولید الکترود و فولادسازی مناسب است و کک ترموپلاستیک با ویژگی‌های پلاستیکی در صنایع پلیمر و پلاستیک کاربرد دارد

نوع دیگر کک نفتی چیست؟ یکی دیگر از انواع کک نفتی  براساس جنس مواد شکل‌دهنده کک نفتی ترموپلاستیک است. این کک خصوصیاتی پلاستیکی دارد و از آن در صنایع پلاستیک و پلیمر به‌عنوان ماده زیرسازی استفاده می‌کنند.

2. طبقه‌بندی انواع کک نفتی بر اساس شکل فیزیکی

براساس شکل فیزیکی انواع کک نفت چیست: کک اسفنجی، کک سوزنی و کک گلوله‌ای یا ساچمه‌ای.

کک اسفنجی

این نوع کک نفتی چیست؟ کک اسفنجی دارای ساختاری متخلخل و سبک است که باعث می‌شود برای تولید الکترود و محصولات کربنی متراکم مناسب باشد. این نوع کک  از ترکیب هیدروکربن‌های آروماتیک و آلیفاتیک تولید می‌شود.

کک سوزنی

کک سوزنی شکلی بلند و باریک و شبیه به سوزن دارد. ویژگی‌های کک سوزنی برای فرآیندهای گرافیتی و متالوژی ایده‌آل است زیرا استحکام مکانیکی بالایی دارد. این نوع کک از خوراک‌های نفتی با ترکیب هیدروکربن‌های آروماتیک با وزن مولکولی بالا تولید می‌شود. ببینیم براساس شکل فیزیکی، نوع دیگر کک نفت چیست.

کک گلوله‌ای یا ساچمه‌ای

کک گلوله‌ای یا ساچمه‌ای نوعی از کک نفتی است که به دلیل شکل گرد و کروی خود، حمل و نقل و ذخیره‌سازی آسانی دارد و بیشتر برای تولید پیگمنت و سوخت صنعتی استفاده  می‌شود. با ما همراه باشید تا ببینیم براساس روش تولید، انواع کک نفتی چیست:

3. طبقه‌بندی انواع کک نفتی بر اساس روش تولید

کک نفتی خام براساس روش تولید به دو دسته کک تاخیری و تماسی تقسیم می‌شود:

کک تاخیری

نوع دیگر کک نفتی کک تاخیری است که از طریق حرارت آهسته و کنترل شده، در دمای پایین‌تر و فشار بالاتر نسبت به کک تماسی تولید می‌شود و محصول آن کیفیت بالایی دارد، به همین دلیل در صنایع متالوژی و تولید الکترود کاربرد دارد

کک تماسی

 این نوع از کک با تماس مستقیم بخار و حرارت تولید می‌شود و اغلب برای تولید کک متالوژی با خلوص بالا مناسب است. این روش باعث کاهش ناخالصی‌ها و افزایش کیفیت نهایی کک می‌شود.

4. طبقه‌بندی انواع کک نفتی بر اساس کاربرد

دسته‌بندی بعدی کک نفتی چیست؟ کک نفت را می‌توان براساس کاربردهایش نیز به سه دسته کک سوختی، کک متالورژی و کک گرافیتی طبقه‌بندی کرد.

کک سوختی

 یکی دیگر از انواع کک نفتی کک سوختی است که به عنوان منبع انرژی صنعتی و حرارتی در کوره‌های فولادسازی، نیروگاه‌ها و صنایع دیگر استفاده می‌شود.

کک متالورژی

کاربرد دیگر کک نفت چیست؟ کک متالورژی به عنوان منبع کربن در تولید فولاد و آلومینیوم با کیفیت بالا کاربرد دارد و نقش حیاتی در فرآیندهای کاهش‌دهنده اکسیژن و تامین کربن ایفا می‌کند.

کک گرافیتی

دیگر کاربرد کک نفتی استفاده در تولید گرافیت است. کک گرافیتی محصولی با خلوص بالا است که برای تولید الکترود و محصولات کربنی به کار می‌رود.

5. طبقه‌بندی انواع کک نفتی بر اساس روش تولید و شکل ظاهری

 دسته بندی دیگر کک نفتی چیست؟ کک نفتی سبز و کلسینه شده از انواع کک نفتی براساس شکل ظاهری و روش تولید هستند:

کک نفتی سبز

یکی از انواع کک نفتی کک سبز همان کک خام یعنی محصول اولیه کک سازی است که دانه‌های سخت، متخلخل و با اشکال نامنظم دارد. هنوز ناخالصی‌های طبیعی خود را دارد و باید قبل از مصرف فرآوری شود. از این کک به‌عنوان سوخت و برای فرایندهای متالورژیکی استفاده می‌کنند.

کک نفتی کلسینه شده

فرآورده‌ای به نام کک کلسینه شده از حرارت‌دهی کک سبز در دمایی بین ۱۲۰۰ تا ۱۳۵۰ درجه سانتی‌گراد به دست می‌آید. در این فرآیند مواد فرار از ساختار آن خارج می‌شود و در نتیجه محصول نهایی دارای ارزش حرارتی بالاتر نسبت به کک سبز خواهد بود. کک کلسینه شده در صنایعی چون تولید آلومینیوم، ساخت الکترود و تولید پیگمنت دی‌اکسید تیتانیوم کاربرد گسترده‌ای دارد.

فرآیندهای تولید کک نفتی چیست؟

کاربرد کک نفتی چیست؟ کک نفتی هم به عنوان منبع انرژی و هم در تولید فلزات و مواد شیمیایی کاربرد دارد

در این بخش خواهیم دید که روش‌های تولید کک نفتی چیست. به طور کلی انواع کک نفتی به سه روش آسفالتن، کک تاخیری و کک سیال تهیه می‌شود.

1. کک نفتی تولید شده از آسفالتن

در این روش، خوراک‌های غنی از آسفالتن که حاوی گوگرد و فلزات سنگین هستند، به کک تبدیل می‌شوند. این نوع کک بیشتر به‌عنوان سوخت استفاده می‌شود و برای کاربردهای متالوژیکی کمتر مناسب است.

2. کک نفتی با روش کک تاخیری

در این روش، کک تاخیری از واکنش‌های حرارتی باقی‌مانده‌های خلأ و روغن‌های آروماتیک در دمای حدود ۴۸۰–۵۰۰ درجه سانتی‌گراد تولید می‌شود. کک حاصل دارای ساختار متخلخل و اسفنجی است و عمدتاً برای کاربردهای سوختی استفاده می‌شود.

3. پترولیوم کک به روش کک سیال

در این روش پیوسته، خوراک حرارت‌دیده روی بستر روان ذرات داغ کک اسپری می‌شود تا کک با ساختار سوزنی و ویژگی‌های مکانیکی بالا شکل گیرد. کک سوزنی تولیدی برای ساخت الکترودهای کربنی در صنایع فولاد و آلومینیوم کاربرد دارد.

کاربردهای کک نفتی چیست؟

از کک نفتی به‌عنوان سوخت نیروگاه و کارخانه، در تولید آلومینیوم و فولاد و تولید الکترود استفاده می‌کنند

کاربرد کک نفتی در صنایع مختلف رایج است، در ادامه خواهیم دید که مصارف عمده کک نفتی چیست:

1. کک نفتی به عنوان منبع انرژی و سوخت

این فرآورده نفتی ارزش حرارتی بالایی دارد، بنابراین می‌توان از آن به جای زغال سنگ و نفت خام استفاده کرد. در واقع انواع کک نفتی منبع انرژی هستند و به عنوان سوخت نیروگاه‌ها و کارخانه‌ها کاربرد دارند.

2. استفاده در صنعت متالوژی

دومین کاربرد کک نفتی تامین کربن در تولید آلومینیوم، فولاد و فلزات دیگر، یا تولید الکترود موردنیاز در کوره‌های ذوب فلزات است.

3. کاربردهای شیمیایی کک نفت چیست

از کک نفت یا پترولیوم کک در تولید مواد شیمیایی نظیر گرافیت مصنوعی، کاتالیزور و کربن سیاه استفاده می‌کنند.

4. کک نفتی در فرآیند گازی شدن

یکی دیگر از کاربردهای کک نفتی استفاده در گازی شدن است که در این فرایند به گازهای هیدروکربنی و گازهای سوختی تبدیل می‌شود.

5. تولید الکترود

 از کک کلسینه شده می‌شود در تولید الکترود برای کوره‌های ذوب قوس الکتریکی استفاده کرد.

6. تولید پیگمنت تیتانیوم دی‌اکسید

کاربرد دیگر کک نفتی چیست؟ این ماده در تولید پیگمنت تیتانیوم دی‌اکسید به‌عنوان افزودنی کاربرد دارد و به بهبود کیفیت رنگدانه کمک می‌کند.

7. استفاده از کک نفتی در صنایع فولاد

کک نفت به‌عنوان یکی از مواد اصلی زیرسازی در تولید فولاد به کار می‌رود و به دلیل خواص حرارتی و مکانیکی مناسب، در کوره‌های قوس الکتریکی به شکل الکترودهای گرمایی استفاده می‌شود.

8. استفاده از کک نفت در صنعت آلومینیوم

در فرآیند تولید آلومینیوم، کک نفتی به‌عنوان ماده پایه مورد استفاده قرار می‌گیرد و نقش مهمی در تهیه آلومینیوم مایع ایفا می‌کند.

9. استفاده از کک نفتی در صنایع پتروشیمی

در صنایع پتروشیمی، از کک نفتی به‌عنوان کاتالیست و همچنین برای تولید مواد شیمیایی مختلف استفاده می‌شود.

آشنایی با فرآیند کک سازی

فرآیند کک‌سازی شامل تبدیل زغال سنگ یا مواد نفتی به کک با مقاومت مکانیکی و ارزش حرارتی بالا است

فرآیند کک‌سازی به معنی تبدیل زغال سنگ به کک است تا ماده‌ای با استحکام کافی، ارزش حرارتی بالا و مواد فرار کم بدست آید، به طوری که بتواند در کوره‌های بلند نقش سوخت و عامل احیاکننده را ایفا کند. در زیر خواهیم گفت که فرایند تولید کک نفتی چیست:

کک سازی

در واحد کک‌سازی، زغال سنگ آماده شده در یک باتری یا سلول خاص شارژ شده و در شرایط تقریباً بدون اکسیژن و دماهای کنترل شده طی چند مرحله شامل تبخیر رطوبت، خروج هیدروکربن‌ها و تبدیل پلاستیک به نیمه‌کک و سپس کک کامل، تبدیل می‌شود

آزمایش تعیین استحکام کک

تعیین مقاومت مکانیکی کک قبل از استفاده صنعتی، برای اطمینان از عملکرد مناسب در فرآیندهای تولید اهمیت دارد.

بخش زغال

در این بخش، زغال سنگ استخراج‌شده از معدن به کارخانه آورده می‌شود، فلزات مزاحم جدا می‌شوند، دانه‌بندی و اختلاط انجام می‌گیرد، رطوبت کنترل می‌شود و زغال مناسب برای شارژ در سلول‌های کک‌سازی آماده می‌شود.

بخش کک

زغال آماده وارد سلول‌های کک‌سازی می‌شود و در طی فرآیندی چند مرحله‌ای (تبخیر رطوبت، خروج هیدروکربن‌ها، تبدیل به نیمه‌کک، سپس کک کامل) تبدیل به کک می‌گردد. مرحله بعدی در تولید کک نفتی چیست؟

بخش بازیابی و پالایش مواد شیمیایی

گازهای خروجی از فرآیند کک‌سازی وارد بخش بازیابی می‌شوند، جایی که ترکیباتی مثل قطران، آمونیاک، بنزن و غیره حذف یا جداسازی می‌شوند، سپس گاز تصفیه شده ممکن است برای تولید اسید سولفوریک، سولفات آمونیوم، یا سوخت داخلی به کار رود.

ترکیب شیمیایی کک

کک شامل درصد قابل‌توجهی کربن آلی، هیدروژن، اکسیژن و مقادیر جزئی گوگرد و نیتروژن است. همچنین در دماهای بالاتر، مواد فرار در کک حذف می‌شوند تا محصولی با خلوص بالاتر حاصل شود.

روشهای جدید خاموش کردن کک

خاموش کردن کک با آب موجب اتلاف حرارتی زیادی می‌شود، لذا روش‌های جدیدی مانند استفاده از گازهای بی‌اثر (مثلاً ازت) یا استفاده از آب همراه با بازیابی حرارت (تبدیل آب به بخار) برای کاهش این اتلاف و حفظ استحکام کک توسعه یافته‌اند.

گرید کک نفتی و فروش آن چگونه است؟

کک نفتی برای صنایع مختلف به صورت بشکه‌ای و برای کاربردهای آزمایشگاهی به صورت گرمی به فروش می‌رسد. پترولیوم کک براساس نیاز مشتریان در گریدهای مختلفی عرضه می‌شود:

• کک نفتی سبز
• کک کم سولفور و پرسولفور
• کک کلسینه شده
• کک سوزنی، کک تاخیری

قیمت کک نفتی و فاکتورهای موثر بر آن

 عوامل اثرگذار برقیمت کک نفتی چیست؟ گرید کک نفتی، کیفیت و میزان گوگرد، عرضه و تقاضای جهانی، نوسانات قیمت نفت خام، سیایست‌های زیست‌محیطی و هزینه‌های حمل‌ونقل نقش مهمی در تعیین قیمت کک نفتی ایفا می‌کند.

ریسک خرید کک نفتی بی‌کیفیت چیست؟

 استفاده از کک بی‌کیفیت می‌تواند منجر به تولید آلاینده‌های بیشتر مانند گوگرد و دی‌اکسید کربن شود، که اثرات زیست‌محیطی منفی دارد. علاوه بر این، کاهش کیفیت کک باعث کاهش بازدهی تولید در صنایع متالوژی و پتروشیمی می‌شود.

بازار جهانی کک نفتی

بازار جهانی کک نفتی با افزایش تقاضا در صنایع فولاد و آلومینیوم در حال رشد است و وضعیت آن در بازار بستگی زیادی به تحولات اقتصادی و محیط‌ زیستی دارد. کشورهای خاورمیانه، هند و ایالات متحده از تولیدکنندگان عمدۀ کک نفتی هستند و چین بزرگترین مصرف‌کنندۀ کک نفت است.

سوالات متداول در خصوص کک نفتی چیست؟

در این مطلب از وبلاگ ایران ای ترید گفتیم که کک نفتی چیست، چطور تولید می‌شود و چه مزایا و کاربردهایی دارد. در پایان به چند پرسش در این زمینه پاسخ می‌دهیم.

کک نفتی چطوری تولید می‌شود؟

 کک نفتی با حرارت‌دهی بخش‌های سنگین نفت خام و فرآیند کلسینه کردن تشکیل می شود.

آیا کک نفتی محیط زیست را آلوده می‌کند؟

کک نفت در صورت احتراق مستقیم گازهای آلاینده تولید می‌کند، اما با رعایت استانداردها و فناوری‌ها و فرایندهای پایدار می‌توان از اثرات زیست‌محیطی آن کاست.

کاربرد کک نفتی در صنایع پتروشیمی چیست؟

 از کک نفتی در صنایع پتروشیمی برای تولید مواد پلیمری یا شیمیایی و همچنین به‌عنوان کاتالیست استفاده می‌شود.

کاربرد کک نفتی در صنعت فولاد چیست؟

یکی  از کاربردهای کک نفتی در صنعت فولاد است که به‌عنوان ماده زیرسازی برای ذوب فلزات و تولید فولاد به کار می‌رود.

کک نفتی گرافیتی چه کاربردی دارد؟

کاربرد نوع گرافیتی کک نفتی چیست باید بگوییم که کک گرافیتی برای تولید الکترودهای گرافیتی درصنایع هوافضا و الکترونیک و نیز در فولادسازی و تولید محصولات کربنی کاربرد دارد.

منبع: ektinteractive

مشاهده قیمت روز قیر