فحم الكوك البترولي ، وغالبًا ما يتم اختصاره على أنه كوك البترول ، هو مادة صلبة غنية بالكربون وهي منتج ثانوي لعملية تكرير النفط. يتضمن إنتاج فحم الكوك البترولي عدة مراحل في تكرير النفط الخام. فيما يلي نظرة عامة على عملية إنتاج فحم الكوك البترولي:

تكرير النفط الخام: يبدأ إنتاج كوك البترول بتكرير النفط الخام في مصفاة لتكرير النفط. النفط الخام هو مزيج معقد من الهيدروكربونات ، وتنطوي عملية التكرير على فصل هذه الهيدروكربونات إلى مكونات مختلفة بناءً على نقاط غليانها وخصائصها.

التقطير الجوي: الخطوة الأولى في تكرير النفط الخام هي التقطير الجوي. في هذه العملية ، يتم تسخين الزيت الخام وتبخيره في عمود التقطير. عندما ترتفع الأبخرة عبر العمود ، تبرد وتتكثف على ارتفاعات مختلفة ، بناءً على نقاط غليانها. ينتج عن عملية الفصل هذه كسور مختلفة ، بما في ذلك البنزين والديزل ووقود الطائرات والزيت المتبقي الأثقل.

التقطير الفراغي: تتم معالجة الزيت المتبقي الأثقل الذي يتم الحصول عليه من التقطير الجوي في وحدة التقطير الفراغي. تعمل هذه العملية عند ضغوط منخفضة لفصل المكونات الثقيلة ، والتي تحتوي على نقاط غليان أعلى ، عن الأجزاء الأخف.

التكويك: أثقل جزء من الزيت المتبقي يتم الحصول عليه من التقطير بالفراغ ، والمعروف باسم "القيعان" أو "البقايا" ، يحتوي على تركيزات عالية من الكربون والشوائب الأخرى. لاستخراج المزيد من المنتجات القيمة من هذه البقايا ، فإنها تخضع لفحم الكوك. التكويك هو عملية تكسير حراري تقسم جزيئات الهيدروكربون الكبيرة والمعقدة إلى جزيئات أصغر تتكون أساسًا من ذرات الكربون.

التكويك المؤجل: الطريقة الأكثر شيوعًا لفحم الكوك المستخدمة في إنتاج فحم الكوك البترولي تسمى التكويك المتأخر. في هذه العملية ، يتم تسخين الزيت المتبقي إلى درجات حرارة عالية جدًا (حوالي 900 إلى 930 درجة مئوية أو 1652 إلى 1706 درجة فهرنهايت) في براميل كبيرة أو براميل فحم الكوك. تسبب الحرارة الشديدة تكسيرًا حراريًا للهيدروكربونات الثقيلة ، تاركة وراءها مادة صلبة غنية بالكربون ، وهي كوك البترول. يتم فصل المكونات المتطايرة والهيدروكربونات الأخف واستعادتها كمنتجات مصفاة أخرى.

تبريد أسطوانة فحم الكوك: بمجرد اكتمال عملية التكويك ، يُسمح بعد ذلك براميل فحم الكوك لتبرد. يمكن استخدام الماء أو الهواء لتبريد البراميل وترسيخ فحم الكوك.

القطع والمعالجة: بعد التبريد ، يتم تقطيع كوك البترول المجمد إلى قطع يمكن التحكم فيها باستخدام نفاثات مائية عالية الضغط أو قواطع ميكانيكية. ثم يتم معالجة فحم الكوك الناتج عن ذلك ، وتخزينه ، ونقله إلى صناعات مختلفة لمزيد من المعالجة أو الاستخدام.

من المهم ملاحظة أن خصائص فحم الكوك البترولي ، بما في ذلك محتواه من الكربون ، ومحتوى الكبريت ، وخصائص أخرى ، يمكن أن تختلف بناءً على خام النفط الخام وعملية التكويك المحددة المستخدمة في المصفاة. نتيجة لذلك ، يمكن أن تختلف جودة وتطبيقات فحم الكوك حسب هذه العوامل.