Скоростта на графитизация се отнася до лекотата и съвършенството на трансформацията на въглеродните микрокристали на петролния кокс в идеална графитна структура при високи температури. Скоростта на графитизация на петролния кокс не се определя от един фактор, а по -скоро от комбинираните ефекти на суровините, производствения процес и съдържанието на примеси.
По -долу са четири ключови фактора, влияещи върху скоростта на графитизация на графитния петролен кокс:
Ⅰ. Свойства на суровината (най -фундаменталният определящ фактор)
Суровината е крайъгълен камък, определящ качеството на "генетичната ДНК на графитния петролен кокс". Суровината за производство на високо - графитизационна петролна кока (т.е. игла кокс) трябва да бъде специфична, ароматна - богата и ниска - нечистота.
Ⅱ. Условия на процеса на кок (трансформиране на потенциала на суровината в реалност)
Дори при добри суровини е необходим прецизен контрол на процеса, за да се реализира тяхната „генетична ДНК“. Ключът се крие в контролирането на параметрите на блока за забавено колба.
1. Температура и топлинна дълбочина на напукване:
Температурата и скоростта на нагряване влияят пряко върху реакцията на поликондензацията на ароматни молекули. Твърде ниската температура ще доведе до непълна реакция; Твърде високата температура или прекомерното отопление ще доведе до прекомерно напукване и нарушено образуване на кокс. Необходим е оптимален, стабилен температурен диапазон (обикновено между 490-505 градуса) за насърчаване на образуването и сливането на мезофазни глобули.
2. Коефициент на налягане и циркулация:
Налягане на системата: По -високото налягане може да инхибира изпарението на нефт и газ в суровината, да удължи времето за пребиваване на течната фаза и да насърчи пълния растеж и подреждането на мезофазните глобули.
3. Коефициент на циркулация:
Рециркулирането на тежко дестилатно масло обратно в реакционната система увеличава вероятността от реакция на дълбока течна фаза, подобрява течният добив и оптимизира структурата на кока.
4. Среда за нуклеиране и растеж:
Цялата реакционна система трябва да остане сравнително стабилна, като избягва насилствените смущения, за да създаде благоприятна среда за ядрената, растеж и сливане на мезофазни глобули, в крайна сметка образувайки идеалната влакнеста (игла - като) структура.
Iii. Микроморфология и структура (директно отражение на скоростта на графитизация)
Суровините и процесът в крайна сметка определят микроструктурата на кока, която осигурява интуитивна основа за преценка на нейните свойства на графитизация.
1. Анизотропия:
- Висока графитизируема кока (игла кокс): проявява ясно изразена текстура на потока и влакнеста структура, показваща силна оптична анизотропия (ярка, широка - цветна гама на зоната под поляризиращ микроскоп).
- Нисък графитизируем кокс: проявява изотропна структура, липсва ориентация и текстура, наподобяваща парче стъклен въглерод, липсваща структурна основа за графитизация.
2. Размер и ориентация на кристалита:
Колкото по -големи и по -подредени са първоначалните въглеродни кристали, толкова по -лесен и по -пълен процес на графитизация.
Ⅳ. Калциниране и предварителна обработка:
"Зеленият кокс", излизащ от кофите, съдържа голямо количество летливи вещества и разхлабена структура, което го прави неподходящ за директна графитизация. Калцинирането (на 1200-1350 градуса) е основен етап на предварителна обработка.
1. Летливо отстраняване:
Това премахва водата и летливите вещества като водород и кислород, което позволява първоначална кондензация на въглеродните мрежови равнини, което води до намаляване на обема и повишена плътност.
2. Първоначално развитие на кристалит:
При температурата на калциниране въглеродните кристали първоначално растат и стават организирани, подготвяйки ги за по -високия процес на графитизация на температурата-.
3. Стабилна структура:
Калцинираният "калциниран кокс" показва по -стабилни физически и химични свойства, което го прави подходяща суровина за графитизация.
Следователно, производството на графитен петролен кокс с висока скорост на графитизация е систематичен проект, изискващ внимателно внимание от подбора на суров нефт, предварително третиране на суровината и прецизен контрол на процеса на кофи. Техническите бариери са изключително високи.
