El proceso de hacercoque de petróleo calcinado (CPC)Implica una serie de pasos en los que el coque de petróleo se somete a altas temperaturas en un ambiente controlado para eliminar sustancias volátiles e impurezas, lo que da como resultado un producto con un mayor contenido de carbono.
A continuación se ofrece una descripción general del proceso típico para producir coque de petróleo calcinado:
1. Producción de coque de petróleo verde (GPC)
Antes de que pueda ocurrir la calcinación, primero se debe producir coque de petróleo (a menudo denominado "coque de petróleo verde" o GPC). Este paso ocurre durante la refinación del petróleo crudo, específicamente durante lacoquización retardadaocraqueo catalítico fluidizado(FCC) proceso. El proceso implica descomponer fracciones pesadas de petróleo crudo en productos más ligeros y coque de petróleo como subproducto.
Proceso de coquización: En el proceso de coquización, los aceites residuales pesados se calientan y se craquean en un horno, lo que da lugar a la formación de coque de petróleo. El coque resultante de este proceso se denomina coque "verde" y contiene una cantidad importante de materia volátil (principalmente hidrocarburos) que es necesario eliminar.
2. Calcinación
El coque de petróleo verde se somete luego acalcinación-un proceso de tratamiento a alta temperatura que elimina los hidrocarburos volátiles y las impurezas del coque.
Pasos del proceso de calcinación:
Horno: El GPC se coloca en unhorno rotatorioo unhorno de eje vertical. Un horno rotatorio es el más común e implica hacer girar el coque dentro de un horno cilíndrico que se calienta externamente quemando combustible (gas natural, petróleo u otros combustibles).
Calefacción: La temperatura dentro del horno aumenta gradualmente hasta aproximadamente1200 grados a 1400 grados(2200 grados F a 2550 grados F). Esto es lo suficientemente alto como para descomponer los materiales volátiles restantes en el coque, dejando una forma más pura de carbono (coque calcinado).
Volatilización: Durante el proceso de calentamiento, la materia volátil (como azufre, hidrógeno y otras impurezas) del coque se vaporiza y se expulsa del horno. Esto da como resultado un producto más estable, denso y rico en carbono.
Purificación: El proceso de calcinación también reduce el contenido de azufre, nitrógeno y metales, mejorando aún más la pureza y las propiedades del CPC.
Enfriamiento: Después de la calcinación, el coque calcinado caliente se enfría en un ambiente controlado. Este enfriamiento puede tener lugar en el propio horno o en una sección de enfriamiento separada, a menudo utilizando aire o agua.
3. Control de calidad y selección
Después del enfriamiento, el coque de petróleo calcinado generalmente se tamiza para garantizar un tamaño de partícula uniforme, ya que el material se puede utilizar en diversas industrias con diferentes requisitos de tamaño y pureza de las partículas.
Cribado: El coque se pasa a través de tamices o cribas para separar las partículas finas de los trozos más grandes. Las partículas finas pueden procesarse más o usarse para aplicaciones específicas, mientras que los trozos más grandes pueden procesarse en diversas formas (como CPC de calidad anódica).
Pruebas: Las muestras de CPC a menudo se analizan para determinar el contenido de carbono, los niveles de azufre, el contenido de cenizas, la distribución del tamaño de las partículas y otras impurezas (como metales como el vanadio, el níquel y el hierro) para garantizar que cumpla con los requisitos de calidad para el uso previsto.
4. Almacenamiento y embalaje
Finalmente, el coque de petróleo calcinado se almacena en silos u otras unidades de almacenamiento. Puede empaquetarse para su envío o transportarse directamente a industrias (como la fundición de aluminio o la producción de acero) donde se utilizará en la producción de electrodos, ánodos u otros productos.
Equipos clave utilizados en el proceso de calcinación:
Horno Rotatorio: Un horno cilíndrico giratorio que proporciona un ambiente de temperatura controlada para la calcinación.
Horno de eje vertical (VSF): Un horno donde el coque se alimenta verticalmente y los gases calientes fluyen alrededor del coque para proporcionar calor.
Unidades de enfriamiento: Sistemas para bajar la temperatura del coque calcinado después del proceso.
Tamices o cribas: Se utiliza para clasificar el coque por tamaño de partícula.
Herramientas de muestreo y prueba: Para asegurar la calidad del producto final.
Resumen del proceso de calcinación:
Producción de coque de petróleo verde: Derivado del refinado del petróleo crudo.
Calcinación: El GPC se calienta en un horno rotatorio o en un horno de cuba a 1200-1400 grados, volatilizando las impurezas.
Enfriamiento: El coque calcinado se enfría y se prepara para su posterior procesamiento.
Detección y pruebas: Para garantizar la calidad, el coque se tamiza y analiza.
Almacenamiento y envío: El producto final se almacena y envasa para el uso industrial al que está destinado.
