Le coke de pétrole est un produit solide inflammable obtenu par cokéfaction à partir de résidus pétroliers et d'asphalte de pétrole. De couleur noire et poreuse, il est principalement constitué de carbone et sa teneur en cendres est très faible, généralement inférieure à 0,5 %. Le coke de pétrole est un type de carbone facilement graphitisable. Il est largement utilisé dans l'industrie chimique, la métallurgie et d'autres industries. Il constitue la principale matière première pour la production de produits en graphite artificiel et de produits électrolytiques en carbone-aluminium.
Selon la température de traitement thermique, le coke de pétrole peut être divisé en deux types : le coke brut et le coke calciné. Le coke brut obtenu par cokéfaction différée est riche en matières volatiles et présente une faible résistance mécanique. Le coke calciné est obtenu par calcination. La plupart des raffineries chinoises ne produisent que du coke brut, et la plupart des opérations de calcination sont réalisées dans des usines de charbon.
Le coke de pétrole peut être divisé en trois types de coke à haute teneur en soufre (contenant plus de 1,5 % de soufre), de coke à teneur moyenne en soufre (contenant 0,5 % à 1,5 % de soufre) et de coke à faible teneur en soufre (contenant moins de 0,5 % de soufre). Les électrodes en graphite et autres produits en graphite artificiel utilisent généralement la production de coke à faible teneur en soufre.
Le coke en aiguilles est un coke de haute qualité présentant une texture fibreuse marquée, un faible coefficient de dilatation thermique et une graphitisation aisée. Lors de la rupture du bloc de coke, il peut se fragmenter en fines particules selon sa texture (rapport d'aspect généralement supérieur à 1,75). Sa structure fibreuse anisotrope est observable au microscope à lumière polarisée ; on parle alors de coke en aiguilles.
L'anisotropie physique et mécanique du coke en aiguilles est évidente. Il présente une bonne conductivité électrique et thermique parallèlement à l'axe longitudinal des particules, ainsi qu'un faible coefficient de dilatation thermique. Lors du moulage par extrusion, l'axe longitudinal de la plupart des particules est disposé selon la direction d'extrusion. Par conséquent, le coke en aiguilles est la matière première essentielle pour la fabrication d'électrodes en graphite de haute ou de très haute puissance, qui présentent une faible résistivité, un faible coefficient de dilatation thermique et une bonne résistance aux chocs thermiques.
Le coke en aiguilles est divisé en coke en aiguilles de pétrole produit à partir de résidus de pétrole et en coke en aiguilles de charbon produit à partir d'asphalte de charbon raffiné.
Le brai de houille est l'un des principaux produits issus de la transformation en profondeur du goudron de houille. Il s'agit d'un mélange d'hydrocarbures divers, noir, semi-solide ou solide à haute viscosité à température ambiante, sans point de fusion fixe, ramolli après chauffage puis fondu, avec une masse volumique de 1,25 à 1,35 g/cm³. Selon son point de ramollissement, on distingue trois types d'asphalte : basse, moyenne et haute température. Le rendement d'asphalte moyenne température est de 54 à 56 % de goudron de houille. La composition du brai de houille est très complexe, liée à ses propriétés et à sa teneur en hétéroatomes, et elle est également influencée par le procédé de cokéfaction et les conditions de traitement. De nombreux indices permettent de caractériser les propriétés du brai de houille, tels que le point de ramollissement de l'asphalte, l'insoluble dans le toluène (TI), l'insoluble dans la quinoléine (QI), l'indice de cokéfaction et les propriétés rhéologiques du brai de houille.
Le brai de houille est utilisé comme liant et agent d'imprégnation dans l'industrie du carbone. Ses propriétés influencent grandement le processus de production et la qualité des produits. Le liant bitumineux est généralement un bitume moyennement chaud ou moyennement chaud modifié, présentant un point de ramollissement modéré, un indice de cokéfaction élevé et une forte teneur en résine bêta. L'agent d'imprégnation doit être un bitume moyennement chaud présentant un point de ramollissement bas, un faible QI et une bonne rhéologie.
Date de publication : 07/02/2025