Matière première essentielle de l'industrie chimique moderne, le coke de pétrole subit une calcination à haute température dont la qualité et le rendement sont fortement influencés par ce procédé. Cet article présente la technologie de calcination à haute température du coke de pétrole et son importance pour la production. Il s'adresse aux entreprises.
Importance de la production de coke de pétrole par calcination à haute température
La calcination du coke de pétrole est une étape essentielle de la production d'anodes en aluminium. Elle permet d'éliminer les composés volatils des matières premières et d'améliorer leur densité, leur résistance mécanique, leur conductivité électrique et leur stabilité chimique. Ce procédé modifie la composition élémentaire et la structure du coke de pétrole, et améliore significativement ses propriétés physico-chimiques.
Cette propriété particulière du produit permet de répondre à davantage d'exigences de l'industrie chimique, ce qui explique sa réutilisation par certaines entreprises industrielles. Lors de la calcination, le degré de complétude et la pertinence du procédé influencent le rendement et la précision du coke de pétrole. Par conséquent, l'étude des technologies de calcination à haute température du coke de pétrole revêt une grande importance.
Analyse technique du coke de pétrole calciné à haute température
L'intégration de la calcination au sein de notre industrie chimique nationale permet de répondre aux diverses exigences de qualité, de sécurité, de cadence de production, etc., du coke de pétrole. Les méthodes de calcination à haute température les plus courantes actuellement utilisées dans notre pays sont : le four rotatif, le four à coke, le four à cuve, etc. Le principe, les caractéristiques, l'applicabilité et les indicateurs économiques de plusieurs technologies de calcination sont comparés afin de fournir des éléments de référence pour la production en entreprise.
(1) Technologie de calcination au four rotatif
1. Analyse du principe : La technologie du four rotatif, combinée à la structure physique particulière de ce type de four, permet un traitement thermique efficace du coke de pétrole solide. Le principe de cette technologie repose sur l’élévation de température externe lors de la calcination du coke de pétrole et l’accélération des réactions chimiques internes induites par la rotation, ce qui permet d’accélérer la combustion du coke et d’obtenir un coke de pétrole calciné à haute température.
2. La technologie des fours rotatifs comprend principalement les procédés suivants :
1) Préchauffage : en faisant tourner lentement le cylindre et en ajoutant certains matériaux combustibles pour que le coke de pétrole interne atteigne le point d'inflammation et brûle lentement ;
2) Calcination : l'accélération externe de la rotation du cylindre, tout en augmentant la température de calcination, intensifie la réaction chimique interne de cokéfaction du pétrole ;
3) Refroidissement : La condensation du coke de pétrole après volatilisation de l'eau produit du coke de pétrole avec une grande précision.
3. Avantages, inconvénients et analyse pratique : combiné à la production industrielle à grande échelle, le four rotatif présente l’avantage d’une utilisation simple, d’un rendement élevé, d’un faible coût et d’une maintenance aisée. Il peut être exploité efficacement par les entreprises pendant 20 à 30 ans et convient à l’utilisation de divers types de coke de pétrole. De plus, le four rotatif exploite le principe de la rotation et de la réaction chimique des matériaux de combustion interne, ce qui permet de réduire les coûts liés aux combustibles. Cependant, la rotation du coke de pétrole autour de l’axe du cylindre génère des températures élevées susceptibles d’entraîner l’usure et le détachement du réfractaire, ce qui nuit à la qualité des produits calcinés. Le taux de production de haute précision n’atteint ainsi que 10 %.
Par conséquent, compte tenu des caractéristiques du four rotatif, les entreprises doivent procéder à un traitement ciblé des matériaux et des procédés de construction du four pendant son fonctionnement, afin de répondre autant que possible aux exigences d'amélioration de l'efficacité de la production industrielle, de renforcement de l'intensité de la calcination et d'amélioration de la précision du produit.
(2) Technologie de calcination au four à coke
1. Principe de fonctionnement : La calcination au four à coke consiste à calciner du coke préalablement traité dans un four à haute température constitué de briques réfractaires. Le coke ainsi obtenu est broyé et traité pour former les produits fins requis par l’industrie. Ce procédé impose des exigences très strictes quant au dosage du coke brut, ainsi qu’à la température et à la durée de sa calcination.
2. Avantages, inconvénients et analyse pratique : comparé à la technologie des fours rotatifs, le four à coke offre une productivité et une précision accrues. Il permet de traiter une large gamme de matières premières, assure un contrôle automatisé de son fonctionnement et produit un coke fini de haute qualité. Cependant, la production de coke en four à coke se heurte également à des difficultés de construction. Les exigences élevées en matière de construction, de contrôle précis de la température du four et de coûts de maintenance élevés limitent son adoption.
Cependant, pour le développement futur de la technologie de calcination du coke de pétrole, la calcination au four à coke peut jouer un rôle d'économie d'énergie et de réduction des émissions, et peut apporter certaines contributions à la protection de l'environnement et à l'utilisation complète de l'énergie ; la calcination au four à coke a donc de larges perspectives de développement.
(3) technologie de calcination en cuve
1. Analyse du principe : Les principales structures d'un four de calcination de type canne comprennent : une cuve d'alimentation, un conduit de combustion, une chambre d'échange thermique, un dispositif d'alimentation et d'évacuation, un système de circulation d'eau de refroidissement, etc. Lors de la calcination à haute température, le coke de pétrole introduit dans la cuve permet la réaction continue du matériau carboné interne grâce au matériau fixé interne, assurant ainsi la calcination à haute température. Les cuves de calcination classiques peuvent être classées en deux catégories, selon le sens et l'importance de l'évacuation des fumées : à flux descendant et à contre-courant.
2. Analyse des avantages et des inconvénients et analyse pratique : le four de calcination à cuve est largement utilisé dans notre pays et constitue un outil industriel essentiel pour l’industrie du carbone. Grâce à un traitement spécifique du coke de pétrole, il répond pleinement aux exigences de chauffage indirect. Son enceinte étanche à l’air réduit les pertes d’oxygène et améliore le rendement et la qualité des produits finis. Cependant, l’utilisation de ce type de four implique de nombreuses opérations manuelles, ce qui accroît les risques pour la sécurité. De plus, le four lui-même nécessite de nombreuses ouvertures, ce qui complique la maintenance.
À l'avenir, les entreprises pourront approfondir l'étude de la technologie de calcination des conteneurs sous différents angles, notamment la quantité de rejet et l'analyse des risques de défaillance, afin d'atteindre l'objectif d'accroître la production de coke de pétrole calciné à haute température.
En résumé, la calcination à haute température du coke de pétrole a une incidence majeure sur les industries chimique et de l'aluminium de notre pays. Les entreprises peuvent choisir la technologie de calcination à haute température la plus adaptée à leurs besoins industriels et ainsi réduire leurs coûts tout en améliorant leur productivité.
Date de publication : 28 novembre 2022