석유 코크스의 사용
석유 코크스(페트코크스)는 높은 탄소 함량과 에너지 가치로 인해 다양한 산업 및 상업 용도로 사용됩니다. 석유 코크스의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
발전 연료: Petcoke는 자체적으로 또는 석탄이나 천연 가스와 함께 일부 발전소에서 연료원으로 사용됩니다. 열량이 높기 때문에 전기 생산에 효율적인 연료가 됩니다.
시멘트 제조: Petcoke는 시멘트 가마에서 탄소 및 에너지원으로 사용됩니다. 클링커 생산 공정 중에 높은 열을 제공하여 시멘트 제조에서 에너지 비용을 줄입니다.
철강 생산: 철강 산업에서 페트코크는 제철 공정 중 용광로에서 탄소원으로 사용됩니다. 철광석을 녹은 철로 바꾸는 환원제 역할을 합니다.
알루미늄 제련: Petcoke는 알루미늄 전기분해 공정에서 중요한 구성 요소인 탄소 양극 생산에 사용됩니다. 탄소 양극은 알루미늄 제련 중에 전류를 전도합니다.
벽돌 및 유리 제조: Petcoke는 벽돌 및 유리 가마에서 연료원으로 사용할 수 있으며 소성 공정에 높은 열을 제공합니다.
내화물 산업: Petcoke는 용광로 및 가마와 같은 고온 응용 분야에 사용되는 내화물 제조에 사용됩니다.
산업용 보일러용 연료: 펄프, 제지 공장, 화학 공장과 같은 일부 산업 시설에서는 증기 발생을 위해 보일러의 연료원으로 페트코크를 사용합니다.
탄소 전극: Petcoke는 합금철, 금속 규소 및 탄화칼슘과 같은 산업 분야에서 응용되는 탄소 전극 생산에 때때로 사용됩니다.
양극 페이스트 생산: Petcoke는 알루미늄 제련 공정에 사용되는 탄소 양극을 만들기 위해 다른 재료와 혼합되는 양극 페이스트 생산에 사용됩니다.
펫코크는 다양한 산업적 응용 분야를 가지고 있지만 그 사용이 환경 및 건강에 영향을 미칠 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 페트코크의 연소는 온실 가스와 이산화황(SO2) 및 질소 산화물(NOx)과 같은 대기 오염 물질의 배출로 이어질 수 있습니다. 그 결과 일부 지역에서 페트코크 사용에 대한 우려가 커지고 규제가 강화되고 있습니다. 페트코크스 사용과 관련된 환경 영향을 줄이기 위해 더 깨끗하고 지속 가능한 대안을 찾기 위한 노력이 진행 중입니다.
석유 코크스 생산 공정
석유 코크스 또는 페트코크스는 석유 정제 공정의 부산물입니다. 탄소 함량이 높고 회분 함량이 낮은 탄소가 풍부한 고체 물질입니다. 페트코크의 생산 공정에는 다음과 같은 주요 단계가 포함됩니다.
원유 정제: 공정은 정유 공장에서 원유를 정제하는 것으로 시작됩니다. 원유는 다양한 탄화수소와 불순물의 혼합물입니다. 정제 과정에서 원유는 분별 증류라는 과정을 통해 끓는점에 따라 여러 분획으로 분리됩니다. 이 과정에서 얻은 분획 중 하나는 "잔류물" 또는 "배럴 바닥"이라고 불리며 가장 무겁고 끓는점이 가장 높습니다.
지연 코킹: 원유 정제에서 얻은 잔류물은 코커로 알려진 특수 장치에서 추가 처리됩니다. 코킹 공정은 잔류물의 고비점 탄화수소의 제어된 열 분해 또는 "크래킹"과 관련되기 때문에 "지연 코킹"이라고 합니다. 코커 장치는 매우 높은 온도(일반적으로 약 섭씨 900~950도 또는 화씨 1652~1742도)와 낮은 압력에서 작동하여 열 균열을 유발합니다.
드럼 코킹: 지연 코킹 공정에서 잔류물은 코킹 드럼으로 알려진 대형 드럼에서 가열됩니다. 이 드럼은 배치 방식으로 작동하며 잔류물을 몇 시간 동안 가열하여 열 분해를 유도합니다. 열 분해는 무거운 탄화수소를 가스, 나프타, 디젤 및 석유 코크스를 포함하는 더 가벼운 부분으로 분해합니다.
석유 코크스 형성: 지연 코크스 공정 동안 열 분해 후 남아 있는 탄소가 풍부한 고체 물질은 석유 코크스입니다. 코크스는 코크스 드럼에서 고체 잔류물로 형성됩니다. 페트코크스의 수율과 특성은 원래 원유의 구성과 코커 장치의 특정 작동 조건에 따라 다릅니다.
코크스 취급 및 저장: 코크스화 공정이 완료되면 석유 코크스는 코크스 드럼에서 제거되어 저장 시설로 운반됩니다. 일반적으로 개방형 또는 덮개가 있는 대규모 비축물에 저장됩니다.
석유 코크스는 이전 답변에서 언급한 바와 같이 발전소의 연료, 철강 제조의 탄소원, 알루미늄 산업의 탄소 양극 원료 등 다양한 산업 응용 분야를 가지고 있습니다. 그러나 그 사용은 높은 탄소 집약도와 대기질 및 기후 변화에 대한 잠재적인 영향으로 인해 환경 규제를 받습니다.
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