Kokas minyak yang dipenuhi grafit adalah proses yang mengubah produk sampingan dari pemurnian minyak, kokas minyak bumi, menjadi bahan konduktif berkinerja tinggi. Inti dari proses ini terletak pada perlakuan suhu tinggi dan optimasi struktural, yang menata ulang atom karbon dalam Coke Perminyakan dari keadaan yang tidak teratur ke struktur grafit yang dipesan, sehingga meningkatkan konduktivitas dan sifat mekaniknya. Di bawah ini adalah langkah -langkah utama dan karakteristik dari proses ini:
Pretreatment bahan baku
Petroleum Coke adalah produk padat yang diperoleh dari kokas residu minyak atau aspal, terutama terdiri dari karbon dengan sejumlah kecil hidrogen, sulfur, oksigen, dan kotoran lainnya. Sebelum grafitisasi, minyak bumi Coke biasanya mengalami kalsinasi untuk menghilangkan komponen yang mudah menguap dan beberapa kotoran, meningkatkan kekuatan mekanik dan stabilitas kimianya. Ini melibatkan kalsinasi dalam kiln putar di {{{0}} derajat untuk mengurangi konten volatil dari 8-12% hingga di bawah 0,5%, menghilangkan microcracks yang disebabkan oleh penyusutan pori. Kepadatan sebenarnya dari kokas minyak bumi harus melebihi 2,05 g/cm³, dan kandungan sulfur harus dikurangi hingga di bawah 2,5%.
| parameter | Coke (tidak dihaluskan) | Calcined Coke (CPC) |
|---|---|---|
| Materi yang mudah menguap | 8-12% | ＜0.5% |
| Resistivitas (μΩ · m) | 8000 | 500-700 |
| Kekuatan tekan (MPA) | 15 | 35 |
Proses grafitisasi
Grafitisasi adalah langkah inti dalam mengubah Coke Petroleum menjadi bahan konduktif. Proses ini biasanya dilakukan dalam tungku Acheson atau tungku seri internal di {{0}} derajat, di mana suhu tinggi menyebabkan atom karbon di dalam kokas minyak bumi untuk disusun kembali ke dalam struktur grafit. Ini termasuk reorganisasi kisi, transisi dari struktur turbostratik yang tidak teratur ke struktur berlapis grafit ABAB, meningkatkan tingkat grafitisasi menjadi lebih dari 93%. Menambahkan katalis logam seperti besi atau kobalt, pada 0. 1-0. 5%, dapat mengurangi waktu grafitisasi sebesar 30% dan memperluas ukuran butir hingga 50 μm. Proses grafitisasi tradisional sebagian besar berbasis batch, tetapi teknologi grafitisasi berkelanjutan telah muncul dalam beberapa tahun terakhir, meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi konsumsi energi.
Peningkatan dan modifikasi kinerja
Kokas minyak bumi yang grafit menunjukkan konduktivitas yang sangat baik dan resistivitas rendah, membuatnya cocok untuk aplikasi kelas atas seperti bahan anoda baterai lithium-ion dan elektroda grafit. Selain itu, aktivasi kimia atau modifikasi fisik selanjutnya dapat meningkatkan luas permukaan spesifik dan porositasnya, meningkatkan kinerjanya di perangkat penyimpanan energi.
Aplikasi dan nilai
Karena konduktivitas dan stabilitas kimianya yang sangat baik, Coke Petroleum yang grafit telah menjadi bahan penting di sektor energi baru, terutama pada baterai lithium-ion dan super kapasitor. Proses produksinya tidak hanya mencapai pemanfaatan Coke minyak bumi bernilai tinggi tetapi juga memberikan dukungan bahan baku yang kritis untuk industri energi baru.
Dari "emas hitam" ke bahan inti untuk energi baru
Proses produksi Coke Petroleum Graphitized dapat disamakan dengan bentuk "Alkimia," mengubah produk sampingan penyempurnaan minyak murah menjadi bahan konduktif bernilai tinggi. Proses ini tidak hanya menampilkan kemajuan teknologi kimia modern tetapi juga mewujudkan konsep pembangunan berkelanjutan dari daur ulang sumber daya.
Singkatnya, proses produksi Coke Petroleum yang grafit adalah model integrasi ilmu material modern dan teknik kimia. Ini tidak hanya menyediakan bahan -bahan utama untuk industri energi baru tetapi juga membuka jalan baru untuk pemanfaatan dalam minyak bumi.
