石墨模具焦化反应和焦炭的生成-伟名石墨

如果减压渣油中芳烃的含量较少，胶质及沥青质含量较多，焦化时主要生成蜂窝状或海绵状结构（也有少量的低级针状焦生成）热裂化渣油与减压渣油相比，芳烃含量较高，因此在减压渣油中加入部分热裂化渣油作为焦化原料，可以改善石油焦的质量。中国炭素厂将这种石油焦称为优质焦，作为生产高功率石墨模具的原料。大庆炼油厂减压渣油和热裂化渣油的特性比较举例，这两种渣油以不同比例混合后生产的延迟焦质量比较举例。

车生产针状焦的原料为低硫、富含芳烃而少含沥青质和胶质的渣油，如热裂化渣油、催化澄清油、轻油裂解渣油、润滑油的抽出油等。中国锦州石化公司炼油厂主要使用辽河油田的原油，该厂的催化裂化澄清油芳烃含量超过50％，而且基本不含沥青质，因此可以用作生产针状焦的原料。大庆炼油厂、抚顺炼油厂使用大庆原油得到的热裂化渣油为原料也曾研制出质量较好的针状焦。

石墨模具焦化反应和焦炭的生成

渣油在焦化塔内经过焦化反应到形成焦炭是一个极其复杂的热分解和热缩聚过程，当渣油打入焦化塔后在温度的影响下，发生各种复杂的分解断裂反应、脱氢反应和缩聚反应。主要反应有:（1）烷烃及环烷烃主要进行由高分子烷烃分解为低分子烷烃、低分子环烷烃或烯烃。由于烷烃断裂产生的部分环烷烃和烯烃也会进行缩聚反应，先生成稠环芳烃，进一步形成高分子缩聚物，在更高温度下生成焦炭。（2）芳烃化合物主要在侧链上断裂，但很难在芳环上发生断裂，在高温条件下，芳烃进行脱氢缩聚反应，多环芳烃在缩聚过程中增加了环平面的生长，同时在环平面层的垂直方向上成长为许多重叠层，并发展为小球体，小球体进一步熔并成长为纤维状结构，最后成为焦炭，这种焦炭为不同质量水平的针状焦。（3）沥青质富含晕苯之类的稠环芳烃，其环数超过5个以上，这类芳烃在焦化温度下发生难以控制的重排反应，生成氢化芳烃，最终生成石墨模具性能较差的焦炭。（4）胶质虽然也是以多环芳烃为主要成分，但富含酚类及杂环化合物，不利于优质石油焦的形成。

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