目前,市场活性炭已经供不应求,随着化学活化法制备活性炭技术的不断发展,原料从传统的木屑、煤、果壳等,发展到石油焦、中间相炭微珠、沥青中间相、氧化沥青以及各种含炭材料。
利用石油焦生产活性炭的有利条件
①开发以石油焦为原料生产活性炭的技术,可以拓宽活性炭的原料来源。
②我国进口原油逐年增加,且多为中东高硫原油,届时炼厂高硫石油焦的质量将不能满足炼铝等行业的煅烧焦要求,其价格也将大幅度下降,因此,利用石油焦生产活性炭为其今后的出路提供了新的途径。
③石油焦固定炭含量高,一般在85%以上,而较好的优质无烟煤炭含量约80%。通常生产1t活性炭需用石油焦1.5~3t,而用优质煤作原料需4t,用木材则达12 ~ 15t,因此石油焦制造活性炭收率高、成本低、经济效益可观, 更重要的是保护绿色植被,有利于环保事业。
④石油焦的灰分、挥发分比煤低得多,因此生产的活性炭灰分、挥发分含量低,由于这两个指标是直接影响活性炭档次、价格的主要因素,而石油焦中含有的少量硫化物,可在生产过程中自然除去,故在技术上生产比表面积在800~1000m(上标 2)/g的中档炭及比表面积>1000m(上标2)/g高档炭的可能性较大,产品可以与木质炭相媲美。
⑤单位产品能耗小,可降低生产成本。
石油焦活性炭与其他类型的活性炭相比,成本较低,可生产多种性能良好的高、中、低档活性炭。同时其在油品利用方面有一些独特之处,如在油品中分散性能好,脱苯酚、硫、噻吩等性能优良,可用于油品改质,改质温度在50~120℃, 完全可以利用余热进行操作。作为改质材料具有表面酸性,能有效地处理汽油中的碱氮组分,脱氮率可达80%以上。经过表面改性,改质材料表面具有一定碱性后,可以高效地处理油品中的酸性组分如硫醇,脱硫醇率高达90%以上。它具有很高的脱臭能力,效果明显优于氧化脱臭、溶剂精制等。对复杂硫组分有很高的脱除能力,脱除率达50%以上。在汽油改质过程中,由于不存在烯烃加氢饱和过程,因此改质后的油品,有效地避免了加氢精制带来的辛烷值下降的问题;劣质油品经过这种非加氢吸附处理后,可使其达到或高于国家标准,综合效益较好。