فحم البترول المحمص





فحم البترول المحمص

يُعد فحم البترول المحمص (CPC) مادة كربونية عالية النقاء يتم إنتاجها من خلال تسخين فحم البترول الأخضر—وهو منتج ثانوي لعملية تكرير النفط—عند درجات حرارة عالية، تتراوح عادة بين 1200°C و1400°C، في فرن دوار أو فرن عمودي. تؤدي عملية التحميص هذه إلى طرد الهيدروكربونات الطيارة والرطوبة والشوائب الأخرى، مما يترك منتجًا مركزًا من الكربون يتمتع بخصائص فيزيائية وكيميائية محسّنة.

يُستخدم فحم البترول المحمص (CPC) على نطاق واسع في صناعة الألمنيوم، وخاصة في إنتاج الأقطاب الكهربائية لصهر الألمنيوم. في عملية هول-هيرو (Hall-Héroult)، يتم خلط CPC مع قطران الفحم لتشكيل أقطاب كربونية تُستخدم في الخلايا الكهربائية التحليلية. ويجعل انخفاض محتوى الرماد، وارتفاع نقاء الكربون (عادةً أكثر من 98.5%)، والتوصيل الكهربائي الجيد من CPC عنصرًا حيويًا للحفاظ على كفاءة وجودة عملية إنتاج الألمنيوم.

بعيدًا عن صناعة الألمنيوم، يُستخدم فحم البترول المحمص (CPC) في صناعة الفولاذ، والمصاهر، وإنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم. في تصنيع الفولاذ والحديد، يعمل CPC كمُعادِ تكربُن (recarburizer)، يُضاف إلى المعدن المنصهر لزيادة محتواه من الكربون وتحسين خصائصه الميكانيكية. كما يُستخدم في المصاهر في عمليات الصب والعمليات المعدنية الأخرى التي تتطلب كربونًا عالي النقاء لإنتاج منتجات معدنية أقوى وأكثر متانة.

يتم تصنيف فحم البترول المحمص (CPC) حسب محتوى الكبريت فيه، والذي يختلف بناءً على مصدر النفط الخام المستخدم في إنتاج الفحم الأخضر. يُفضل استخدام CPC منخفض الكبريت (أقل من 1.5%) في صناعة الألمنيوم والتطبيقات عالية الأداء الأخرى، بينما قد تُستخدم درجات الكبريت الأعلى في العمليات الصناعية الأقل حساسية. وتشمل معايير الجودة الأخرى محتوى الكربون الثابت، والكثافة الحقيقية، والمواد الطيارة، وتوزيع حجم الحبيبات.

نما الطلب العالمي على فحم البترول المحمص (CPC) بشكل مستمر بالتوازي مع توسع صناعات الألمنيوم والفولاذ، بالإضافة إلى تطوير البنية التحتية وصناعة السيارات. كما تؤثر اللوائح البيئية على إنتاج واستخدام CPC، مما يدفع المصافي والمصنعين إلى تبني عمليات أنظف وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة.

بفضل استقراره الحراري الممتاز، وتوصيله الكهربائي العالي، ومحتواه المرتفع من الكربون، بدأ فحم البترول المحمص (CPC) في العثور على تطبيقات جديدة في تقنيات البطاريات، بما في ذلك أقطاب بطاريات الليثيوم-أيون، حيث يسعى الباحثون إلى مصادر كربونية فعّالة من حيث التكلفة ومستدامة.

باختصار، يُعد فحم البترول المحمص مادة كربونية صناعية حيوية تُستخدم في عدة قطاعات. تجعل نقاوته العالية، وقوته، وتوصيله الكهربائي منه عنصرًا لا غنى عنه في الصناعات كثيفة استهلاك الطاقة وعمليات التصنيع المتقدمة. ومع تطور التكنولوجيا واحتياجات البيئة، يواصل CPC لعب دور أساسي في دعم كفاءة الصناعة والابتكار.

هذا الفحم هو ناتج وحدة التكوّر في مصفاة النفط الخام. يُستخدم فحم البترول المحمص في صناعة الأقطاب الكهربائية لصناعات صهر الألمنيوم والفولاذ والتيتانيوم. يجب أن يحتوي الفحم الأخضر على محتوى منخفض بما يكفي من المعادن ليُستخدم كمادة للأقطاب الكهربائية. يُطلق على الفحم الأخضر الذي يتمتع بهذا المحتوى المعدني المنخفض اسم الفحم من الدرجة الخاصة بالأقطاب (Anode-grade coke). أما الفحم الأخضر الذي يحتوي على محتوى معدني عالٍ جدًا فلا يتم تحميصه، ويُستخدم كوقود للحرق، ويُسمى الفحم من الدرجة الوقودية (Fuel-grade coke).

Reversed Material Composition Table
ElementFCSAshMoiVmSizeOrigin
Percent98.50.50.50.50.51-3mmChina