Petrolkoks ist ein brennbares, festes Produkt, das durch Verkokung von Erdölrückständen und Erdölasphalt gewonnen wird. Er ist schwarz und porös, besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff und hat einen sehr geringen Aschegehalt von in der Regel unter 0,5 %. Petrolkoks ist ein leicht graphitierbarer Kohlenstoff und findet breite Anwendung in der chemischen Industrie, der Metallurgie und anderen Branchen. Er ist der wichtigste Rohstoff für die Herstellung von künstlichen Graphitprodukten und elektrolytischen Aluminiumkohlenstoffprodukten.
Je nach Wärmebehandlungstemperatur lässt sich Petrolkoks in zwei Arten unterteilen: Rohkoks und Kalziniertokks. Rohkoks, der durch verzögertes Verkoken gewonnen wird, weist einen hohen Anteil an flüchtigen Bestandteilen und eine geringe mechanische Festigkeit auf. Kalziniertokks wird durch Kalzinierung hergestellt. Die meisten Raffinerien in China produzieren ausschließlich Rohkoks, während die Kalzinierung überwiegend in Kohlewerken erfolgt.
Petrolkoks kann in drei Arten unterteilt werden: hochschwefelhaltiger Koks (mit mehr als 1,5 % Schwefel), mittelschwefelhaltiger Koks (mit 0,5 % bis 1,5 % Schwefel) und niedrigschwefelhaltiger Koks (mit weniger als 0,5 % Schwefel). Graphitelektroden und andere künstliche Graphitprodukte werden im Allgemeinen aus niedrigschwefelhaltigem Koks hergestellt.
Nadelkoks ist eine hochwertige Koksart mit ausgeprägter Faserstruktur, die sich insbesondere durch einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine gute Graphitisierungsfähigkeit auszeichnet. Beim Brechen des Koksblocks zerfällt dieser aufgrund seiner Struktur in schlanke, streifenförmige Partikel (das Längen-Breiten-Verhältnis liegt in der Regel über 1,75). Die anisotrope Faserstruktur ist unter dem Polarisationsmikroskop sichtbar, daher der Name Nadelkoks.
Die physikalische und mechanische Anisotropie des Nadelkokses ist sehr ausgeprägt. Er weist eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit parallel zur Längsachse der Partikel auf und besitzt einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Beim Extrusionsformen richten sich die Längsachsen der meisten Partikel entsprechend der Extrusionsrichtung aus. Daher ist Nadelkoks der wichtigste Rohstoff für die Herstellung von Hochleistungs- und Ultrahochleistungs-Graphitelektroden, die sich durch einen niedrigen spezifischen Widerstand, einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine gute Temperaturwechselbeständigkeit auszeichnen.
Nadelkoks wird unterteilt in Ölnadelkoks, der aus Erdölrückständen hergestellt wird, und Kohlenadelkoks, der aus raffiniertem Kohleasphalt hergestellt wird.
Kohlenteerpech ist eines der Hauptprodukte der Kohlenteerverarbeitung. Es handelt sich um ein Gemisch verschiedener Kohlenwasserstoffe, das bei Raumtemperatur schwarz, hochviskos, halbfest oder fest ist, keinen festen Schmelzpunkt besitzt, sich beim Erhitzen erweicht und anschließend schmilzt und eine Dichte von 1,25–1,35 g/cm³ aufweist. Je nach Erweichungspunkt wird Kohlenteerpech in drei Asphaltarten unterteilt: Niedrigtemperatur-, Mitteltemperatur- und Hochtemperaturasphalt. Die Ausbeute an Mitteltemperaturasphalt beträgt 54–56 % des Kohlenteers. Die Zusammensetzung von Kohlenteerpech ist sehr komplex und hängt von den Eigenschaften des Kohlenteers, dem Gehalt an Heteroatomen sowie vom Verkokungsprozess und den Verarbeitungsbedingungen ab. Zur Charakterisierung der Eigenschaften von Kohlenteerpech stehen zahlreiche Kennwerte zur Verfügung, wie beispielsweise der Erweichungspunkt des Asphalts, die Toluolunlöslichkeit (TI), die Chinolinunlöslichkeit (QI), der Verkokungswert und die rheologischen Eigenschaften.
Steinkohlenpech dient in der Kohlenstoffindustrie als Bindemittel und Imprägniermittel. Seine Eigenschaften beeinflussen maßgeblich den Produktionsprozess und die Produktqualität von Kohlenstoffprodukten. Als Bindemittel wird üblicherweise mitteltemperiertes oder mitteltemperiertes Asphalt mit moderatem Erweichungspunkt, hohem Verkokungsgrad und hohem Beta-Harzgehalt verwendet. Das Imprägniermittel sollte mitteltemperiertes Asphalt mit niedrigem Erweichungspunkt, niedrigem QI-Wert und guten rheologischen Eigenschaften sein.
Veröffentlichungsdatum: 07.02.2025