گرافیت پترولیوم کک یا گرافیت گرانول پر سولفور ماده  کربن دار جامدی است که از پالایش نفت به دست می آید و از نوع گرافیت مصنوعی می باشد  و برای کربن دهی به ذوب اضافه میکنند. تفاوت گسیل کربن در ذغال سنگ و پترولیوم کک در واحد انرژی به دو پارامتر هیدروکربن های فرار و رطوبت موجود در ذغال بستگی دارد. پترولیوم کک بالای ۹۰٪ کربن دارد و ۵ تا ۱۰ درصد کربن بیش تر از دغال سنگ در واحد انرژی هنگام سوختن آزاد می کند. به جز این محصول بقیه انواع محصولات کک به صورت سنتی از ذغال سنگ گرفته می شود.بیشترین کاربرد گرافیت پر سولفور یا  CPC در تولید قطعات چدنی و شمش چدن خاکستری می باشد که معمولا صنایع ریخته گری چدن میباشد .
پترولیوم کک موجود طبق آنالیز زیر میباشد .

​​Petroleum coke high sulfur​
TYPE 1
TYPE 2
TYPE 3
98
95
90
0.50
0.50
0.50
0.50
4
8
0.50
0.50
1
1-5
1-5
1-5

​sulfur

​ASH

SIZE
Components

fixed carbon

V.M.

پترولیوم کک (CPC)

این مقاله در مورد کک سوخت حاصل از نفت است. برای کک سوخت حاصل از زغال سنگ ، به کک (سوخت) مراجعه کنید.

کک نفتی

کک نفتی ، به طور مختصر کک یا کاکائو ، یک ماده جامد غنی از کربن است که از پالایش روغن حاصل می شود و یکی از انواع این سوخت ها است که به آنها کک گفته می شود. Petcoke کک است که ، به ویژه ، از یک فرآیند ترک خوردگی نهایی ناشی می شود - یک فرآیند مهندسی شیمیایی مبتنی بر ترموود که هیدروکربن های زنجیره ای طولانی از نفت را به زنجیره های کوتاه تر تقسیم می کند - که در واحدهایی با نام واحدهای پوکر انجام می شود.
(انواع دیگر کک از زغال سنگ مشتق می شود.) به طور خلاصه گفته می شود ، کک "محصول کربن سازی از فراکسیون های هیدروکربنی با جوش زیاد است که در فرآوری نفت (باقیمانده های سنگین) بدست می آید." (syncrude) از قیر استخراج شده از ماسه های نفتی کانادا و ماسه های روغن Orinoco ونزوئلا.
در واحدهای پوکر نفتی ، روغنهای باقیمانده از سایر فرآیندهای تقطیر مورد استفاده در پالایش نفت با دمای بالا و فشار خارج می شوند که خروج گلدان را پس از رانندگی گازها و فرارها و جدا کردن روغنهای سبک و سنگین باقیمانده درمان می کند. این فرایندها "فرآیندهای کک سازی" نامیده می شوند ، و معمولاً عملیات کارخانه مهندسی شیمی را برای فرآیند خاص کک سازی با تأخیر انجام می دهند.
این کک هم می تواند درجه سوخت باشد (از نظر گوگرد و فلزات زیاد) و هم درجه آند (گوگرد و فلزات کم). کک خام به طور مستقیم از خارج از سکه غالباً به کک سبز گفته می شود. [1] در این زمینه ، "سبز" به معنای غیر فرآوری شده است. پردازش بیشتر کک سبز با کلسیم در یک کوره دوار ، هیدروکربنهای فرار مانده را از کک جدا می کند. کک نفتی کلسینه شده می تواند بیشتر در یک کوره پخت آند مورد پردازش قرار گیرد تا کک آند از شکل و خصوصیات بدنی مورد نظر تولید شود. آندها عمدتاً در صنایع آلومینیوم و فولاد مورد استفاده قرار می گیرند.
دودکش کربن بیش از 80٪ کربن دارد و 5٪ تا 10٪ دی اکسید کربن (CO2) بیشتر از ذغال سنگ را در اثر سوختن در هر واحد از خود ساطع می کند. از آنجا که گلدان از انرژی بالاتری برخوردار است ، کاکائو بین 30 تا 80 درصد بیشتر CO2 از ذغال سنگ در واحد وزن ساطع می کند. تفاوت بین زغال سنگ و کک در تولید CO2 در واحد انرژی تولیدی بستگی به رطوبت موجود در زغال سنگ دارد و این باعث افزایش CO2 می شود. در واحد انرژی - گرمای احتراق - و بر روی هیدروکربنهای فرار در زغال سنگ و کک ، که باعث کاهش CO2 در واحد انرژی می شود.


انواع

حداقل چهار نوع اساسی کک نفتی وجود دارد ، یعنی کک سوزنی ، کک لانه زنبوری ، کک اسفنجی و کک شلیک شده. انواع مختلف کک نفتی به دلیل تفاوت در متغیرهای عملیاتی و ماهیت مواد اولیه ، ساختارهای مختلفی دارند. تفاوتهای مهمی نیز در خصوص خواص انواع کک ، به ویژه محتوای خاکستر و ماده فرار مشاهده می شود.
کک سوزنی ، که به آن کک اسکولیک نیز گفته می شود ، نوعی کک نفتی بسیار کریستالی است که در تولید الکترود برای صنایع فولاد و آلومینیوم مورد استفاده قرار می گیرد و از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا الکترودها را باید به طور مرتب تعویض کرد. کک سوزن به طور انحصاری از روغن ترک خوردگی کاتالیزوری مایع (FCC) و یا روغن تار ذغال سنگ تولید می شود.
کک لانه زنبور یک کک میانی است ، با منافذ بیضی که به طور یکنواخت توزیع می شوند. در مقایسه با کک سوزنی ، کک لانه زنبور دارای ضریب انبساط حرارتی کمتر و هدایت الکتریکی کمتری است.


ترکیب بندی

پتکک، در فرآیند کلسینه شده که گرم می شود و یا کک خام تصفیه شده تغییر یافته ، بخش اعظمی از منبع را از بین می برد. معمولاً کک شیر هنگام تصفیه ، فلزات سنگین را به عنوان فرار یا گازهای گلخانه ای آزاد نمی کند.
بسته به ذخایر خوراکی نفت مورد استفاده ، ترکیب گلدان ممکن است متفاوت باشد اما نکته اصلی این است که این ماده در درجه اول کربن است. گلدان کربن در درجه اول از کربن تشکیل می شود ، هنگامی که به شکل خالص می تواند وزن 98-99٪ وزن داشته باشد که با تشکیل هیدروژن ترکیب ترکیبی از کربن را ایجاد می کند. گلدان در نیتروژن خام (کک سبز) خود در 1/0 تا 0/5 درصد و گوگرد 0.2- 6.0 درصد بعد از تعویض کک ، تولید گازهای گلخانه ای می شود.


از طريق فرآيند پردازش حرارتي ، تركيب وزن با ماده فرار و گوگرد آزاد مي شود. این فرآیند به گلدان لانه زنبوری ختم می شود که با توجه به نامگذاری ، یک ساختار کربن جامد با سوراخ های موجود در آن است.

بسته به ذخایر خوراکی نفت مورد استفاده ، ترکیب گلدان ممکن است متفاوت باشد اما نکته اصلی این است که در درجه اول کربن است. کاکائو در درجه اول از کربن تشکیل شده است ، هنگامی که به شکل خالص می تواند وزن 98-99٪ داشته باشد که با تشکیل هیدروژن ترکیب ترکیبی از کربن را ایجاد می کند. (کک سبز) نیتروژن در ۰-۵/۰٪ ۰ sulf و گوگرد ۰-۲ 6 ۶٪٪ پس از ککانی کلسینه ، از انتشار گازهای گلخانه ای می شوند.
سایر فلزات سنگین موجود در گلدان به عنوان ناخالصی یافت می شوند زیرا برخی از این فلزات پس از پردازش به عنوان فرار در می آیند.

درجه سوخت
كك درجه سوخت به عنوان مورفولوژی كك اسفنجی یا كوك شات طبقه بندی می شود. در حالی که پالایشگاههای نفتی بیش از 100 سال است که کک تولید می کنند ، مکانیسم هایی که باعث شکل گیری کک اسفنجی یا کک شلیک می شوند به خوبی درک نشده اند و نمی توان به طور دقیق پیش بینی کرد. به طور کلی ، دمای پایین و فشارهای بالاتر باعث تشکیل اسید کک می شود. علاوه بر این ، میزان نامحلول های موجود در هپان موجود و کسری از اجزای سبک موجود در خوراک پوکر کمک می کند.
در حالی که گرمای زیاد و میزان خاکستر کم آن باعث شده تا سوخت مناسبی برای تولید برق در دیگهای بخار زغال سنگ ایجاد شود ، کک نفتی از نظر گوگرد زیاد و از نظر میزان فرار کم است و این مسئله با احتراق آن باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی (و فنی) می شود. مقدار کالری ناخالص آن (HHV) نزدیک به 8000 کیلوکالری بر کیلوگرم است که دو برابر ارزش متوسط ​​ذغال سنگ مورد استفاده در تولید برق است. [5] انتخاب رایج واحد بازیابی گوگرد برای سوزاندن کک نفتی ، فن آوری استحکام بخشی گاز SNOX Flue است ، [7] که مبتنی بر فرایند شناخته شده WSA است. احتراق بستر سیال معمولاً برای سوزاندن کک نفتی استفاده می شود. از این گاز خام به طور فزاینده ای استفاده می شود.


کلسینه

کک نفتی کلسینه (CPC) محصول محاسبه کک نفتی است. این کک محصول واحد کوکر در پالایشگاه نفت خام است. کک نفتی کلسینه شده برای ساخت آندهای صنعت ذوب آلومینیوم ، فولاد و تیتانیوم استفاده می شود. کک سبز باید از فلز به اندازه کافی کم برخوردار باشد تا از آن به عنوان ماده آند استفاده شود. کک سبز با این مقدار فلز کم کک درجه آند نامیده می شود. هنگامی که کک سبز دارای فلزات بیش از حد است ، آن را تصفیه نمی کند و به عنوان کک با سوخت در کوره ها استفاده می شود.
آب زدایی

مقدار بالای گوگرد در گلدان باعث کاهش ارزش بازار آن می شود و ممکن است به دلیل محدودیت انتشار اکسیدهای گوگرد به دلایل زیست محیطی از مصرف آن بعنوان سوخت جلوگیری کند. بنابراین روشهایی برای کاهش یا از بین بردن میزان گوگرد گلاب پیشنهاد شده است. بیشتر آنها شامل دفع گوگرد معدنی موجود در منافذ یا سطح کک و پارتیشن بندی و برداشتن گوگرد آلی متصل به اسکلت کربن معطر است.
روشهای احتمالی سولفور نفتی را می توان به شرح زیر طبقه بندی کرد:

  • استخراج حلال

  • درمان شیمیایی

  • نمک زدایی حرارتی

  • آب زدایی در جو اکسید کننده

  • آب زدایی در جو حاوی گازهای گوگرد

  • آب زدایی در جو گازهای هیدروکربنی

  • هیدروسولفوریزاسیون

از سال 2011 ، هیچ فرآیند تجاری برای سم زدایی گلدان وجود نداشت

ذخیره سازی ، دفع و فروش
تقریباً کربن خالص ، دودکش در صورت سوختن منبع قوی دی اکسید کربن است.
کک بنزین ممکن است در شمع نزدیک پالایشگاه نفت در انتظار فروش باشد. به عنوان مثال ، در سال 2013 یک انبار بزرگ متعلق به کوچ کربن در نزدیکی رودخانه دیترویت توسط یک پالایشگاه ماراتون پترولیوم در دیترویت تولید شد که پالایش قیر نفتی های آلبرتا را در نوامبر 2012 آغاز کرده بود. سال 2013 و چین و مکزیک بازارهایی بودند که از کالیفرنیا صادر شده بود تا از آن به عنوان سوخت استفاده شود. از سال 2013 ، شرکت Oxbow ، متعلق به ویلیام اول کوچ ، یک فروشنده عمده در تجارت کاکائو بود که سالانه 11 میلیون تن فروش داشت.
به نقل از آسوشیتدپرس ، در سال 2017 یک چهارم صادرات سوخت ایالات متحده به هند رفت. در سال 2016 این مقدار بیش از هشت میلیون تن ، بیش از 20 برابر بیشتر از سال 2010 بود. [12] اداره کنترل آلودگی محیط زیست هند هند ، شیر گاو وارد شده را در نزدیکی دهلی نو آزمایش کرده و سطح گوگرد را 17 برابر حد قانونی پیدا کرده است.
کنوانسیون بین المللی جلوگیری از آلودگی کشتی ها (MARPOL 73/78) ، که توسط IMO تصویب شده است ، مقرر کرده است که کشتی های دریایی روغنهای باقیمانده سوخت (سوخت بانکر و غیره) را با محتوای گوگرد بیش از 0.5٪ از سال 2020 مصرف نکنند. . تقریباً 38 درصد روغنهای باقیمانده سوخت در بخش حمل و نقل مصرف می شود. در فرآیند تبدیل روغنهای باقیمانده اضافی به روغنهای سبکتر با فرآیندهای کک سازی ، کک حیوان خانگی به عنوان یک محصول جانبی تولید می شود. به دلیل کاهش تقاضا برای روغن باقیمانده ، انتظار می رود در آینده دسترسی کک حیوان خانگی افزایش یابد. کک حیوان خانگی همچنین در گیاهان متان سازی برای تولید گاز طبیعی مصنوعی و غیره استفاده می شود تا از مشکل دفع کک حیوان خانگی جلوگیری شود.
خطرات سلامتی
کک نفتی گاهی اوقات منبع غبار ریز است که می تواند در فرآیند فیلتر شدن مجاری هوایی انسان نفوذ کند ، در ریه ها بگذارد و مشکلات سلامتی جدی ایجاد کند. مطالعات نشان داده اند که کک نفتی خود میزان سمیت کمی دارد و هیچ مدرکی از سرطان زایی وجود ندارد.
کک نفتی می تواند حاوی وانادیوم ، یک فلز سمی باشد. وانادیوم در گرد و غبار جمع آوری شده در خانه های اشغالی در نزدیکی کک نفتی که در کنار رودخانه دیترویت ذخیره شده بود ، پیدا شد. طبق گزارش EPA ، وانادیوم در مقادیر اندک ، 0.8 میکروگرم بر متر مکعب هوا سمی است.
براساس مطالعات و تحلیل های متعدد سازمان حفاظت محیط زیست ، کک نفتی از نظر سلامتی پتانسیل کم سلامتی دارد. هیچ گونه اثرات قابل ملاحظه ای سرطان زایی ، رشدی یا تولید مثلی ندارد. در طی مطالعات موردی حیوان ، استنشاق مزمن با دوز مکرر ، التهاب تنفسی را ناشی از ذرات گرد و غبار نشان می دهد ، اما مخصوص کک نفتی نیست.

خطرات زیست محیطی

نگرانی های زیست محیطی ناشی از ذخیره و احتراق گلاب است. پس از پردازش گلدان ، زباله های جانبی جمع می شوند و مسئله مدیریت زباله ها را به وجود می آورند. میزان سیلت بالای پتکک 21.2 درصد خطر پراکنده شدن گرد و غبار فراری را از تپه های کله پاچه در زیر وزش باد شدید افزایش می دهد. تخمین زده می شود 100 تن گرد و غبار فراری بنه ، شامل PM10 و PM2.5 هر سال در ایالات متحده در جو منتشر می شود.  مدیریت پسماند و رهاسازی گرد و غبار فراری به ویژه در شهرهای شیکاگو ، دیترویت و خلیج گرین مسئله ای است.
بیرونی ها از گلدان ناشی می شوند که اثرات بالقوه محیطی دارند. کاکائو از وزن 90٪ کربن عنصری تشکیل شده که به CO تبدیل می شود
2 در هنگام احتراق. استفاده از گلدان نیز باعث انتشار گازهای گوگرد و احتمال آلودگی آب از طریق عبور نیکل و وانادیوم از پالایش و ذخیره سازی می شود.