解析石墨模具焦化反應(yīng)和焦炭的生成方式

    車出產(chǎn)針狀焦的質(zhì)料為低硫、富含芳烴而少含瀝青質(zhì)和膠質(zhì)的渣油，如熱裂化渣油、催化澄清油、輕油裂解渣油、潤(rùn)滑油的抽出油等。我國(guó)錦州石化公司煉油廠首要運(yùn)用遼河油田的原油，該廠的催化裂化澄清油芳烴含量超越50％，而且基本不含瀝青質(zhì)，因而能夠用作出產(chǎn)針狀焦的質(zhì)料。大慶煉油廠、撫順煉油廠運(yùn)用大慶原油得到的熱裂化渣油為質(zhì)料也曾研制出質(zhì)量較好的針狀焦。
    假如減壓渣油中芳烴的含量較少，膠質(zhì)及瀝青質(zhì)含量較多，焦化時(shí)首要生成蜂窩狀或海綿狀結(jié)構(gòu)（也有少量的初級(jí)針狀焦生成）熱裂化渣油與減壓渣油比較，芳烴含量較高，因而在減壓渣油中加入部分熱裂化渣油作為焦化質(zhì)料，能夠改進(jìn)石油焦的質(zhì)量。我國(guó)炭素廠將這種石油焦稱為優(yōu)質(zhì)焦，作為出產(chǎn)高功率石墨模具的質(zhì)料。大慶煉油廠減壓渣油和熱裂化渣油的特性比較舉例，這兩種渣油以不同份額混合后出產(chǎn)的推遲焦質(zhì)量比較舉例。
    石墨模具焦化反響和焦炭的生成
    渣油在焦化塔內(nèi)通過焦化反響到構(gòu)成焦炭是一個(gè)極其雜亂的熱分化和熱縮聚進(jìn)程，當(dāng)渣油打入焦化塔后在溫度的影響下，發(fā)生各種雜亂的分化開裂反響、脫氫反響和縮聚反響。
    首要反響有:
（1）烷烴及環(huán)烷烴首要進(jìn)行由高分子烷烴分化為低分子烷烴、低分子環(huán)烷烴或烯烴。由于烷烴開裂發(fā)生的部分環(huán)烷烴和烯烴也會(huì)進(jìn)行縮聚反響，先生成稠環(huán)芳烴，進(jìn)一步構(gòu)成高分子縮聚物，在更高溫度下生成焦炭。
（2）芳烴化合物首要在側(cè)鏈上開裂，但很難在芳環(huán)上發(fā)生開裂，在高溫條件下，芳烴進(jìn)行脫氫縮聚反響，多環(huán)芳烴在縮聚進(jìn)程中增加了環(huán)平面的生長(zhǎng)，一起在環(huán)平面層的筆直方向上生長(zhǎng)為許多重疊層，并發(fā)展為小球體，小球體進(jìn)一步熔并生長(zhǎng)為纖維狀結(jié)構(gòu)，最后成為焦炭，這種焦炭為不同質(zhì)量水平的針狀焦。
（3）瀝青質(zhì)富含暈苯之類的稠環(huán)芳烴，其環(huán)數(shù)超越5個(gè)以上，這類芳烴在焦化溫度下發(fā)生難以控制的重排反響，生成氫化芳烴，最終生成石墨模具性能較差的焦炭。
（4）膠質(zhì)雖然也是以多環(huán)芳烴為首要成分，但富含酚類及雜環(huán)化合物，不利于優(yōu)質(zhì)石油焦的構(gòu)成。