Дэлхийн аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл, ялангуяа ган, хайлш үйлдвэрлэхэд нефтийн кокс зайлшгүй чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Нефть боловсруулах дагалдах бүтээгдэхүүнээс гаргаж авсан энэхүү өндөр хүчин чадалтай материал нь металлургийн олон чухал үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Газрын тосны кокс (ихэвчлэн петкок гэж товчилдог) нь ган хайлуулах, хайлш үйлдвэрлэх болон бусад үйлдвэрлэлийн салбарт түлш, нүүрстөрөгчийн амин чухал эх үүсвэр болдог.
Газрын тосны кокс гэж юу вэ?
Нефтийн кокс нь нефтийн үлдэгдлийг коксжих процессоор халааж гаргаж авдаг нүүрстөрөгчөөр баялаг материал юм. Түлшний төрлийн нефтийн кокс ба анодын төрлийн нефтийн кокс гэсэн хоёр үндсэн төрөлд ангилдаг. Эхнийх нь янз бүрийн үйлдвэрлэлийн процесст түлш болгон ашиглагддаг бол сүүлийнх нь хөнгөн цагаан хайлуулах процесст ашигладаг нүүрстөрөгчийн анод болон өндөр цэвэршилттэй нүүрстөрөгч шаарддаг бусад хэрэглээнд зайлшгүй шаардлагатай.
Үйлдвэрлэлийн үйл явц
Нефтийн кокс үйлдвэрлэх үйл явц нь хүнд түүхий тосыг хойшлуулсан кокс гэж нэрлэгддэг процесст хамрагддаг газрын тос боловсруулах үйлдвэрүүдээс эхэлдэг. Хойшлогдсон коксжих үед түүхий нефтийн хүнд үлдэгдлийг коксжуулагчийн төхөөрөмжид өндөр температурт (ойролцоогоор 900-1000°F) халаана. Энэхүү дулааны процесс нь нарийн төвөгтэй нүүрсустөрөгчийг энгийн нэгдлүүд болгон задалж, нефтийн кокс, пропан, бутан зэрэг хий үүсгэдэг.
Хүхрийн агууламжаас хамааран нефтийн кокс нь хоёр үндсэн хэлбэр байдаг.
1. Хүхрийн агууламж өндөртэй нефтийн кокс : Илүү их хүхэр агуулсан тул хүхрийн өндөр агууламжийг тэсвэрлэх процесст хэрэглэхэд тохиромжтой.
2. Хүхэр багатай нефтийн кокс : Энэ төрөл нь илүү боловсронгуй бөгөөд хүхрийн агууламж багатай, ялангуяа өндөр чанартай ган, хайлш үйлдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой тусгай процесст ашиглагддаг.
Нефтийн коксын физик хэлбэр нь ногоон коксоос (боловсруулаагүй, илүү дэгдэмхий нэгдлүүд агуулсан) кальцинжуулсан кокс (дэгдэмхий бодисыг арилгахын тулд боловсруулсан, илүү нягт, цэвэр болгодог) хүртэл янз бүр байж болно.
Ган үйлдвэрлэхэд нефтийн коксын гүйцэтгэх үүрэг
Ган үйлдвэрлэл нь эрчим хүч их шаарддаг үйл явц бөгөөд газрын тосны кокс нь энэ үйл явцыг эрчимжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ган хийцийг дэмжих гол аргуудыг авч үзье.
Ган үйлдвэрлэлийн нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр
Ган үйлдвэрлэхэд их хэмжээний нүүрстөрөгч шаардлагатай бөгөөд энэ нь төмрийн хүдрийг тэсэлгээний зууханд хайлсан төмрийг бууруулахад ашигладаг. Уламжлал ёсоор бол нүүрс нь гангийн үйлдвэрлэлд нүүрстөрөгчийн үндсэн эх үүсвэр байсан боловч орчин үеийн гангийн үйлдвэрүүдэд нефтийн коксыг нүүрсээр хийсэн коксыг орлуулах болгон ашиглах нь улам бүр нэмэгдсээр байна.
Ган үйлдвэрлэхэд нефтийн коксын үндсэн үүрэг бол нүүрстөрөгчийн анод хэлбэрээр нүүрстөрөгчийг хангах явдал юм. Эдгээр нүүрстөрөгчийн анодууд нь зууханд живж, төмрийн хүдэртэй урвалд орж хайлсан төмөр үүсгэдэг. Нефтийн кокс дахь нүүрстөрөгчийн өндөр агууламж нь түүнийг энэ үүрэгт хамгийн тохиромжтой нэр дэвшигч болгодог.
Домен зуухны түлш
Нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр болохоос гадна нефтийн коксыг тэсэлгээний зууханд түлш болгон ашигладаг. Энэ нь өндөр илчлэгтэй (нэг жинд ногдох энергийн агууламж) бөгөөд энэ нь тодорхой хэрэглээнд нүүрсийг маш сайн орлох боломжийг олгодог. Домен зууханд ашиглахдаа нефтийн кокс нь төмрийн хүдрийг багасгахад тусалдаг төдийгүй хайлуулах химийн урвалд шаардлагатай дулааныг өгдөг.
Ган үйлдвэрлэгчид нефтийн коксыг зууханд түлш болгон ашигласнаар гангийн үйлдвэрлэлийн ерөнхий үр ашгийг нэмэгдүүлж, зардлыг бууруулж, гарцыг сайжруулж чадна. Нефтийн кокс дахь нүүрстөрөгчийн өндөр агууламж нь төмрийн хүдрийг илүү үр ашигтайгаар бууруулахад хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд энэ нь өндөр чанартай ган, эрчим хүчний үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.
Хайлш үйлдвэрлэхэд нефтийн коксын гүйцэтгэх үүрэг
Нефтийн кокс нь зөвхөн ган үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай төдийгүй төрөл бүрийн хайлш үйлдвэрлэхэд чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Хайлш нь хүч чадал, зэврэлтэнд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй гэх мэт сайжруулсан шинж чанартай материалыг бий болгохын тулд хоёр ба түүнээс дээш металлыг (эсвэл металл бус металлтай) хослуулан хийсэн материал юм. Нефтийн кокс нь хайлш үйлдвэрлэх, ялангуяа нүүрстөрөгчийн электрод болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Хайлш үйлдвэрлэх нүүрстөрөгчийн анод
Нефтийн кокс нь гангийн үйлдвэрлэлд ашиглахаас гадна хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлийн нүүрстөрөгчийн анод үйлдвэрлэх гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Хөнгөн цагаан хайлуулах үйл явц, ялангуяа Холл-Хероултын процесс нь хөнгөн цагааны исэлээс хөнгөн цагаан үйлдвэрлэдэг электролитийн эсүүдэд цахилгаан гүйдэл дамжуулахын тулд нүүрстөрөгчийн анод ашиглахад суурилдаг.
Энэ процесст нефтийн коксыг нүүрстөрөгчийн анод үүсгэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр болдог. Анодын нүүрстөрөгч нь хөнгөн цагааны исэл (хөнгөнцагааны исэл) дэх хүчилтөрөгчтэй урвалд орж, хөнгөн цагаан, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг. Үйлдвэрлэсэн хөнгөн цагааны үр ашиг, чанарыг баталгаажуулахын тулд энэ процесст өндөр цэвэршилттэй нефтийн коксыг илүүд үздэг.
Цахилгаан нуман зуухны графит электродууд
Хайлш үйлдвэрлэхэд нефтийн коксыг ашиглах бас нэг чухал зүйл бол цахилгаан нуман зууханд (EAF) ашигладаг бал чулуу электродуудыг бий болгох явдал юм. EAF нь цахилгаан ашиглан өндөр температур үүсгэдэг ган болон бусад хайлшийг үйлдвэрлэх үндсэн арга юм.
Нефтийн коксоор хийсэн графит электродууд нь зууханд цахилгаан гүйдэл дамжуулахад ашиглагддаг бөгөөд энэ нь металлын хаягдал эсвэл бусад түүхий эдийг хайлуулах температурыг хангалттай өсгөх боломжийг олгодог. Бал чулуу электрод үйлдвэрлэхэд ашигладаг нефтийн кокс нь өндөр температурт зуухны орчинд электродын бат бөх, гүйцэтгэлийг хангахын тулд өндөр цэвэршилт, тууштай байх шаардлагатай.
Ган болон хайлшийн үйлдвэрлэлд нефтийн коксын давуу тал
Нефтийн коксыг ган хайлуулах болон хайлшийн үйлдвэрлэлд өргөнөөр ашиглаж байгаа нь бусад материалаас олон давуу талтай гэж үзэж болно.
Өндөр нүүрстөрөгчийн агууламж
Газрын тосны кокс нь нүүрстөрөгчийн өндөр агууламжтай (ойролцоогоор 80-90%) бөгөөд энэ нь ган, хайлшийн үйлдвэрлэлд ашиглахад тохиромжтой нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр болдог. Нүүрстөрөгчийн өндөр агууламж нь төмрийн хүдрийг үр дүнтэй бууруулж, өндөр чанартай ган үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Энэ нь хөнгөн цагаан, ган зэрэг хайлшийг бий болгоход шаардлагатай цахилгаан дамжуулалтыг хангадаг.
Эрчим хүчний хэмнэлт
Нефтийн кокс нь өндөр илчлэгтэй тул түүнийг тэсэлгээний зуух болон бусад үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглах эрчим хүчний хэмнэлттэй материал болгодог. Энэ нь нүүрсийг бодвол жингийн нэгж тутамд илүү их эрчим хүч өгдөг бөгөөд энэ нь гангийн үйлдвэрлэлийн процесст эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлэхэд хүргэдэг.
Тогтвортой байдал ба чанар
Газрын тосны кокс, ялангуяа шохойжуулсан нефтийн кокс нь тогтвортой чанараараа алдартай. Үйлдвэрлэгчид нефтийн коксын нүүрстөрөгчийн өндөр агууламж, хүхрийн агууламж бага зэрэг шинж чанарт найдаж, ган, хайлш нь шаардлагатай техникийн үзүүлэлтүүдийг хангаж чадна. Чанарын энэхүү тогтвортой байдал нь ган, хөнгөн цагаан эсвэл бусад хайлшаас үл хамааран эцсийн бүтээгдэхүүний найдвартай байдлыг хангахад тусалдаг.
Дүгнэлт
Газрын тосны кокс нь ган, хайлш болон бусад чухал үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Нүүрстөрөгчийн өндөр агууламжтай, эрчим хүчний хэмнэлттэй, хэмнэлттэй байдал нь түүнийг орчин үеийн ган хайлш, хайлшийн үйлдвэрлэлийн тулгуур болгож байна. Нүүрстөрөгч, түлшний найдвартай эх үүсвэрээр хангаснаар нефтийн кокс нь ган үйлдвэрлэгчид болон хайлш үйлдвэрлэгчдэд үйлдвэрлэлийн процессоо оновчтой болгох, бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулах, зардлыг бууруулахад тусалдаг. Аж үйлдвэрүүд тасралтгүй хөгжиж, өндөр хүчин чадалтай материалын эрэлт өсөхийн хэрээр нефтийн кокс нь дэлхийн үйлдвэрлэлийн ландшафт дахь гол тоглогч хэвээр байх болно. Ган үйлдвэрлэх, хайлш үйлдвэрлэхэд нефтийн коксын ирээдүй ирээдүйтэй харагдаж байгаа бөгөөд үйлдвэрлэлийн технологийн дэвшил, байгаль орчны сөрөг нөлөөллийг бууруулах стратеги нь түүнийг үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд тогтвортой, зайлшгүй шаардлагатай материал хэвээр байлгахад тусалж байна.
