Petroleumcokes is een product dat wordt verkregen door de distillatie van ruwe olie, waarbij lichte en zware oliƫn worden gescheiden, gevolgd door thermische kraken van de zware olie. Het heeft een onregelmatige vorm en koolstof is het belangrijkste elementaire bestanddeel. Als brandstof kan petroleumcokes zware olie vervangen en biedt daarmee een uitstekende mogelijkheid voor nieuwe energietoepassingen. Het wordt ook gebruikt bij de productie van grafiet, in de metallurgie, de chemische industrie en meer. In dit artikel leert u meer over de belangrijkste aspecten van petroleumcokes. frezen, vormen en classificeren fasen van de petroleumcokesproductie.
De cementindustrie is wereldwijd de grootste afnemer van petroleumcokes, gevolgd door het gebruik ervan bij de productie van voorgebakken anodes voor aluminiumsmelten of grafietelektroden voor staalproductie na calcinatie. Met de bloeiende bouwsector bevindt de petroleumcokesindustrie zich in een gestage opwaartse trend en biedt veelbelovende vooruitzichten voor de toekomst.
Classificatie van petroleumcokes
- NaaldcocaĆÆne: Het materiaal heeft een kenmerkende naaldvormige structuur en vezelachtige textuur en wordt voornamelijk gebruikt voor krachtige grafietelektroden in de staalproductie.
- Sponge Coke: Kenmerkend zijn de hoge chemische reactiviteit en het lage gehalte aan onzuiverheden, en de toepassing ervan is vooral relevant in de aluminiumindustrie en de koolstofsector.
- Coca-Cola shot (bolvormige Coca-Cola): Bolvormig met een diameter van 0,6-30 mm, doorgaans geproduceerd uit restolie met een hoog zwavel- en asfalteengehalte. Het kan alleen worden gebruikt als brandstof voor energieopwekking, cementproductie en soortgelijke industrieƫn.
- Vloeibare Coca-Cola: Geproduceerd via gefluĆÆdiseerde cokesprocessen. De deeltjes zijn fijn (0,1-0,4 mm diameter) met een hoog gehalte aan vluchtige stoffen en een hoge thermische uitzettingscoĆ«fficiĆ«nt, waardoor het ongeschikt is voor direct gebruik bij de bereiding van elektroden en in de koolstofindustrie.
Productieproces en belangrijkste fasen
1. Ontvangst en opslag van grondstoffen
De grondstoffen en hulpstoffen omvatten hoofdzakelijk petroleumcokes, naaldcokes, pek, stikstofgas, natriumhydroxide, natriumcarbonaat en calciumhydroxide. Petroleumcokes, naaldcokes en pek worden door de klant geleverd. Stikstofgas wordt ter plaatse opgewekt, terwijl natriumhydroxide, natriumcarbonaat en calciumhydroxide lokaal worden ingekocht. Petroleumcokes, naaldcokes en pek, verpakt in zakken van Ć©Ć©n ton, worden per vrachtwagen naar respectievelijk de grondstoffenmagazijnen #5, #4 en #7 vervoerd en daar met heftrucks gelost.
2. Primaire ijzerverwijdering
Petroleumcokes en naaldcokes worden met een heftruck vanuit de respectievelijke magazijnen naar de invoertrechters in de droogwerkplaats getransporteerd. Na het uitpakken worden ze in de trechters gelost en via transportbanden naar de geĆÆntegreerde grofbreek- en droogmachine gevoerd. Een magnetische filterinstallatie scheidingsteken Een op de transportband gemonteerd apparaat verwijdert magnetische onzuiverheden zoals bouten en staalfragmenten.
3. Grof breken
Na de primaire ijzerverwijdering worden de materialen naar het grofbreekgedeelte van de geĆÆntegreerde machine getransporteerd. Daar worden ze vermalen tot een deeltjesgrootte van ongeveer 1-2 mm en vervolgens via een transportband naar de droogsectie afgevoerd.
4. Secundaire ijzerverwijdering
Een tweede magnetische scheider op de transportband verwijdert eventuele resterende magnetische onzuiverheden uit het grof gemalen materiaal.
5. Drogen
Het materiaal wordt gedroogd in het drooggedeelte van de geĆÆntegreerde machine. De warmte wordt geleverd door een direct gestookte heteluchtoven die vloeibaar aardgas (LNG) gebruikt. De verwarmde lucht en verbrandingsgassen komen de droogkamer binnen bij een temperatuur van ongeveer 200 Ā°C gedurende 20-30 minuten. Het initiĆ«le vochtgehalte (petroleumcokes: 8,861 TP3T, naaldcokes: 13,21 TP3T) wordt verlaagd tot onder de 51 TP3T (respectievelijk circa 3,71 TP3T en 4,91 TP3T). Het gedroogde materiaal wordt via een afgesloten schroefbandtransporteur in zakken van Ć©Ć©n ton afgevoerd voor tijdelijke opslag.
6. Frezen
Werkplaats #2 herbergt 10 geĆÆntegreerde breek-, vorm- en sorteermachines voor naaldcokes. Werkplaats #6 herbergt 16 van dergelijke machines voor petroleumcokes. Gedroogde materialen worden met een heftruck aangevoerd, naar de invoertrechters van de machines gehesen, uitgepakt en in de breeksectie gevoerd. De deeltjes worden vermalen tot een grootte van ongeveer 0,1 mm-0,15 mm en vervolgens via een afgesloten pijpleiding onder vacuĆ¼m naar de vormsectie getransporteerd.
7. Vormgeven
In de vormsectie ondergaan de materialen een sferoidisatieproces om ellipsoĆÆde vormen te verkrijgen. Dit wordt bereikt door de impact tussen de maalkogels en het wrijven tussen de kogels en de kamerwand. Het gevormde materiaal wordt vervolgens onder vacuĆ¼m naar de sorteersectie getransporteerd.
8. Classificatie (Primair)
Het sorteergedeelte bestaat uit een cycloonafscheider en een zakkenfilter. Materiaal dat dit gedeelte binnenkomt, gaat eerst naar de cycloonafscheider. Deeltjes groter dan 0,1 mm bezinken door zwaartekracht, worden periodiek opgevangen, als restmateriaal in zakken gedaan en teruggestuurd naar de klant. Deeltjes kleiner dan 0,1 mm gaan naar het zakkenfilter, worden opgevangen, als halffabricaat in zakken gedaan en met een heftruck vervoerd: een deel naar werkplaats #6 voor coating en granulatie, een deel naar mengers. Stofhoudend uitlaatgas wordt via schoorstenen afgevoerd.
9. Coating en granulatie
Afhankelijk van de behoeften van de klant worden 10 verticale reactoren en 1 horizontale reactor gebruikt. De 10 verticale reactoren coaten/granuleren petroleumcokes met pek, wat een relatief stabiele kwaliteit oplevert. De horizontale reactor verwerkt naaldcokes met pek, waarbij de productkwaliteit relatief meer fluctueert.
- Verticale reactor: Een verticaal cilindrisch vat, energie-intensief maar ruimtebesparend, geschikt voor stabiele, grootschalige batchproductie. Het omvat componenten zoals de ketelwand, koelmantel, verwarmingssysteem, roerwerk, motor en afdichtingen. De capaciteit per batch bedraagt 18.576 ton gedurende 4 uur.
Proces: De motor drijft de roerder aan. Halffabrikaten van petroleumcokes en pek (verhouding 26,191:1) worden onder vacuĆ¼m in de reactor gevoerd. Elektrische verwarming volgt een nauwkeurige temperatuurcurve (350 Ā°C-670 Ā°C). Stikstof wordt gedurende 2-3 uur toegevoerd om oxidatie te voorkomen. De gesmolten pek omhult de cokesdeeltjes (ongeveer 0,011 mm dik) onder roeren voor granulatie. - Horizontale reactor: Een horizontaal geplaatste cilinder, minder energie-intensief, geschikt voor continue of lage temperatuur, hoge druk, explosieveilige toepassingen. Capaciteit: 4.649 ton/uur per batch (4 uur).
Proces: Net als in de verticale reactor worden halffabricaten van naaldcokes en pek (verhouding 26,224:1) toegevoerd. De elektrische verwarming volgt hetzelfde temperatuurprofiel. Er wordt stikstof ingebracht. De dikte van de peklaag is circa 0,01 mm.
10. Koeling
De roersnelheid is ingesteld op 15 omwentelingen per minuut. Koelwater wordt gedurende 1 uur door de reactormantels gecirculeerd, waardoor het materiaal afkoelt tot onder de 50 Ā°C. De bodem van de reactor wordt geopend en het materiaal wordt via een schroefbandtransporteur in zakken afgevoerd. Na het sealen worden de zakken met een heftruck naar het secundaire vormproces gebracht. Van elke batch wordt een monster van 100 kg genomen voor analyse.
11. Secundaire vormgeving
Werkplaats #6 beschikt over 3 geĆÆntegreerde machines voor secundaire vormgeving en sortering. Machines #1 en #2 verwerken petroleumcokes; #3 verwerkt naaldcokes. Afgekoelde materialen worden getransporteerd, omhoog gehesen en naar de secundaire vormgevingssectie gevoerd voor een volgend sferoidisatieproces, vergelijkbaar met stap 7.
12. Secundaire classificatie
Net als bij de primaire sortering wordt in dit gedeelte gebruikgemaakt van een cycloon en een zakkenfilter. Deeltjes groter dan 0,13 mm worden als secundair residu opgevangen en teruggevoerd naar de klant. Deeltjes kleiner dan 0,13 mm worden als halffabricaat opgevangen en naar menginstallaties gestuurd. De uitlaatgassen worden behandeld en afgevoerd.
13. Mengen
Verschillende partijen halffabricaten van anodematerialen (petroleumcokes en naaldcokes) uit de primaire/secundaire sortering worden naar mengers getransporteerd. Ze worden omhoog gehesen, in de menger gevoerd en gemengd om een consistente deeltjesgrootteverdeling te garanderen. Het gemengde materiaal wordt in zakken gelost.
14. Wegen, verpakken en verzenden
De halffabrikaten/producten worden handmatig gewogen en verpakt in zakken van 600 kg, tijdelijk opgeslagen in het magazijn voor afgewerkte producten #3 en later naar de klant verzonden.
15. Prestatietesten
- Testen van halffabrikaten: Laboratoriumtests omvatten het bepalen van de stampdichtheid, de deeltjesgrootte (via optische analyse) en de poedereigenschappen. Ongeveer 201 TP3T aan getest halffabricaat wordt afgekeurd en teruggestuurd naar de klant.
- Testen van het eindproduct: Laboratoriumtests omvatten onder andere de dichtheid, de deeltjesgrootte, de poedereigenschappen, de Malvern-analyse, het specifieke oppervlak, de maalbaarheidsindex en de klonterindex. Ongeveer 201 TP3T van het geteste eindproduct wordt afgekeurd en teruggestuurd naar de klant.
Op basis van materiaalbalansberekeningen bedraagt de productopbrengst van het uitgebreide project 62,9% (50.000 / 79.496,958).
Episch poeder
Gedurende dit gedetailleerde proces, met name in de kritieke fase, Frezen (6), Vormgeven (7), Primaire classificatie (8), Secundaire vormgeving (11) en Secundaire classificatie (12) fasen, de efficiƫntie en precisie van sorteerapparatuur zijn van het grootste belang voor het bereiken van een consistente deeltjesgrootteverdeling, de gewenste sferoidisatie en een hoge opbrengst van het eindproduct.
Bij Episch poederWij zijn gespecialiseerd in geavanceerde sorteerders en geĆÆntegreerde maal-sorteersystemen Speciaal ontworpen voor veeleisende toepassingen zoals de productie van anodematerialen. Onze technologie garandeert:
- Nauwkeurige snijpunten: Bereik scherpe, nauwkeurige classificatie bij doelgroottes zoals 0,1 mm, 0,13 mm, enz., waardoor de opbrengst van materiaal dat aan de specificaties voldoet, wordt gemaximaliseerd.
- Hoge efficiƫntie: Verbeter de algehele procesefficiƫntie door het fijne product effectief te scheiden van de residuen.
- Constante kwaliteit: Het leveren van een uniforme deeltjesgrootteverdeling is cruciaal voor de uniformiteit van de coating in het vervolgproces en de uiteindelijke batterijprestaties.
- Robuust ontwerp: Ontworpen om materialen zoals aardolie en naaldcokes betrouwbaar te verwerken in continue productieomgevingen.
Of u nu bestaande sorteerstappen wilt verbeteren of een nieuwe productielijn wilt ontwerpen, Epic Powder's classificatiesystemen kan de sleutel zijn tot het verbeteren van de productkwaliteit, het verhogen van de opbrengst en het stimuleren van de winstgevendheid.
Neem vandaag nog contact op met Epic Powder om te bespreken hoe onze classificatieoplossingen uw productieproces voor anodematerialen kunnen verbeteren.
"Bedankt voor het lezen. Ik hoop dat mijn artikel nuttig is. Laat gerust een reactie achter. Voor verdere vragen kunt u ook contact opnemen met Zelda, een medewerker van de online klantenservice van EPIC Powder."
ā Geplaatst door Emily Chen, Senior ingenieur
