کک نفتی خام (گرین کک )

کک نفتی خام 

کک نفتی (به انگلیسی: Petroleum coke) ماده جامد نهایی غنی از کربن است که از فرایند پالایش نفت حاصل می‌شود و گروهی از سوخت‌ها بشمار می‌آید که به عنوان کک ها شناخته می‌شوند. کک نفتی به‌طور خاص از یک فرایند نهایی کراکینگ حاصل می‌شود که از فرایندهای مهندسی شیمی بشمار می‌آید و هیدروکربن‌های زنجیره‌ای نفت را در بخشی بنام واحد کوکر، به زنجیره‌های کوتاه‌تر تقسیم می‌کند. عبارت دیگر، کک نفتی محصول کربونازیسیون برش‌های سنگین هیدروکربنی نفت با دمای جوش بالا است.

کک نفتی میزان ارزش حرارتی بالاتری نسبت به کک متالورژی دارد. میزان خاکستر آن کمتر است. به علت شرایط بسیار شدید حرارتی که کک نفتی در آن تولید می شود، میزان بسیار کمی ماده فرار سوختنی دارد، در نتیجه این کک به علت میزان کم ماده فرار، بسیار سخت در حالت سوختن قرار می گیرد. کک نفتی به دست آمده که تکلیس نشده باشد، کک سبز نیز نامیده می­شود و بیشتر به عنوان سوخت مورد استفاده قرار می گیرد. در نهایت کک خام به کک کلسینه شده تبدیل می شود که دارای میزان کربن تثبیت شده بالا، خاکستر کم و گوگرد بسیار کم است.

کک نفتی خام ( گرین کک )  یکی از محصولات جانبی حاصل از پالایش هیدروکربنهای سنگین است. نفت خامی که در صنعت مورد پالایش قرار می گیرد مولکولهایی با زنجیره بلند است که هیدروکربنهای سنگین گفته می شود. هیدروکربنهای سنگین می توانند به عنوان سوخت صنعتی کم ارزش و یا به عنوان خوراک محصولاتی با پایه آسفالتی همچون roofing  قرار گیرند که البته این مساله به معنای هدر دادن این ماده با ارزش در کشور است . 

به هر حال با انجام فرایندهای بر روی این هیدروکربنها می توان آنها را به فرآورده هایی که از لحاظ صنعتی ارزشمند هستند تبدیل نمود. از جمله فرایندهای کک سازی می توان به روش های تاخیری ، فلکسی و بستر سیال اشاره نمود. طی این فرایندها ضمن اینکه مایع ارزشمندی تولید میشود ترکیبی جامد ، سیاه رنگ و غنی از کربن، تحت عنوان پترولیوم کک نیز باقی می ماند.

تولید کک نفتی در جهان در سال ۲۰۱۴ میلادی ۲۴ میلیون و ۷۰۰ هزار تن بود که کشور چین به تنهایی ۴۹ درصد تولید دنیا را به خود اختصاص داد.
در خاورمیانه نیز در سال مذکور ۹۵۰ هزار تن کک نفتی تولید شد که کشور کویت رتبه نخست منطقه را داشت.
مصرف کک نفتی در جهان به میزان ۷۶ درصد در صنعت آلومینیوم ، پنج درصد در صنعت فولاد و بقیه در سایر صنایع است.
طرح تولید پترولیوم کک به عنوان یکی از طرح های دانش بنیان کشور است که با هدف دستیابی به فناوری مربوطه و به منظور تامین بخش مهمی از نیاز صنایع تولید آلومینیوم و فولاد کشور اجرا شده است.
تولید کک از مواد سنگین نفتی روشی است که برای نخستین بار در کشور با اتکا به فناوری بومی انجام می شود. در این طرح میزان گوگرد و فلزات سنگین در خوراک واحد کک سازی که تاثیر اساسی در کیفیت محصول نهایی دارند با تدابیر ویژه به صورت مناسبی حل شده است.
ماده اولیه مورد نیاز برای تولید کک از ته مانده برج تقطیر در خلاء پالایشگاه آبادان و CSO پالایشگاه اراک تامین خواهد شد.
در فرایند تولید کک نفتی، ماده اولیه (وکیوم باتوم پالایشگاهی)، به مواد با ارزش تر نظیر کک نفتی و محصولات مایع (نفتا ، گازوئیل ، LPG ) تبدیل می شود. نیاز فعلی صنعت آلومینیوم کشور به کک، سالانه ۲۰۰ هزار تن است که در حال حاضر بخش زیادی از آن از طریق واردات تامین می شود و با توجه به رشد تولید آلومینیوم در کشور، نیاز به کک نیز افزایش خواهد یافت.
در صنعت فولاد که تولید آن  در حال حاضر حدود ۱۵ میلیون تن در سال است ، سالانه به حدود ۴۵ هزار تن کک سبز نیاز است که این رقم برای افق ۱۴۰۴ که ظرفیت تولید فولاد ۵۵ میلیون تن پیش بینی شده، حدود ۱۳۵ هزار تن در سال است.
افزایش تولید آلومینیوم و فولاد در برنامه های توسعه کشور، نشان می دهد که توسعه بخشی از زنجیره تامین مواد در صنایع مهم کشور به شدت به کک نفتی وابسته است .
از طرفی با تولید این ماده در کشور از خروج سالانه نزدیک به ۱۰۰ میلیون دلار ارز از کشور جلوگیری خواهد شد.
با توجه به موارد یاد شده بود که طرح تولید پترولیوم کک توسط ایمیدرو به تصویب رسید.
در نهایت با حضور معاون وزیر صنعت ، معدن و تجارت و رییس هیات عامل سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران در روز ۳۱ شهریور ماه امسال،  از نخستین فناوری ایرانی کک نفتی و افتتاح واحد نیمه صنعتی آن در محل پژوهشگاه صنعت نفت رونمایی شد.
دکتر مهدی کرباسیان در مراسم افتتاح واحد نیمه صنعتی کک نفتی که بر اساس همکاری سازمان ایمیدرو و پژوهشگاه صنعت نفت و در چارچوب یک طرح پژوهشی شکل گرفت ، گفت : اکنون امکان تولید سالانه ۲۰۰ هزار تن کک نفتی در کشور فراهم شده است.
کک نفتی کاربردهای گوناگون غیرسوختی مانند الکترودهای گرافیتی، الکترودهای کربنی یا همان آندها در صنایع مختلف از جمله آلومینیوم و فولاد دارد.
طرح پژوهشی تولید کک نفتی از سال ها قبل در پژوهشگاه مواد نفتی شروع شد که در سال های گذشته به علت بروز مشکلات اجرایی، کمبود منابع مالی لازم با تاخیر رو به رو شد. در سال ۱۳۹۳ با روی کار آمدن دولت تدبیر و امید ،  ایمیدرو و وزارت صنعت، معدن و تجارت حمایت لازم را از این طرح پژوهشی انجام داد تا سرانجام با همت مهندسان ایرانی به ثمر رسید. اکنون کشور ما صاحب این فناوری شده و به زودی طرح صنعتی تولید کک نفتی در منطقه شروع خواهد شد.

شکل و فیلم و جداول زیر مشخصات پسماند پالایشگاهی که منجر به تولید ماده خام گرین کک می گردد را نمایش می دهد . برای استفاده این محصول در صنایع ریخته گری و آلومینیوم لازمست امکان سولفور زدائی به محصول نهائی پالایشگاه اضافه گردد در حال حاضر ماده خام تولید RPC در ایران بدلیل یارانه ای که به سوخت تعلق می گیرد ( فارغ از نیازی که به محصول واسطه ای فوق وجود دارد ) تولید نمی گردد . کک نفتی خام در ایران وارد گردیده و این در حالی است که حتی عقب مانده ترین کشورها نیز با داشتن پالایشگاه نفت در مقادیر زیاد این ماده با ارزش را تولید می نمایند . هرچند در سالهای آتی شرکت ایمیدرو در حال ساخت و تکمیل این پروژه میباشد .

در این فیلم پالایش نفت خام و مرحله آخر جا ماندن کک نفتی در پالایشگاه را نمایش می دهد .