石油焦是原油經蒸餾將輕重質油分離后,重質油再經熱裂的過程,轉化而成的產品,從外觀上看,焦炭為形狀不規則,大小不一的黑色塊狀(或顆粒),有金屬光澤,焦炭的顆粒具多孔隙結構,主要的元素組成為碳,占有80wt%(WT是Weight的英文縮寫就是重量百分含量的意思。5WT%相當于50000PPM((PPM是以百萬計含量。)))以上,其余的為氫、氧、氮、硫和金屬元素。石油焦具有其特有的物理、化學性質及機械性質,本身是發熱部份的不揮發性碳,揮發物和礦物雜質(硫、金屬化合物、水、灰等)這些指標決定焦炭的化學性質。
石油焦通常有下列四種分類方法:
按加工方法
可分為生焦和熟焦。
前者由延遲焦化裝置的焦炭塔得到,又稱原焦,含較多的揮發分,強度差;后者是生焦經煅燒(1300℃)處理得到,又稱煅燒焦。
按硫含量的高低
可分為高硫焦(硫的質量含量高于4%)、中硫焦 (硫含量2%~4%)和低硫焦(硫含量 2%)。
焦炭的硫含量主要取決于原料油的含硫量。硫含量增高,焦炭質量降低,其用途亦隨之而改變。
按顯微結構形態的不同
可分為海綿焦和針狀焦。前者多孔如海綿狀,又稱普通焦。后者致密如纖維狀,又稱焦;
在性質上與海綿焦有顯著的差別,具有高密度、高純度、高強度、低硫量、低燒蝕量、低熱膨脹系數及良好的抗熱震性能等特點;在導熱、導電、導磁和光學上都有明顯的各向異性;孔大而少,略呈橢圓形,破裂面有清晰的紋理結構,觸摸有潤滑感。針狀焦主要是以芳烴含量高、非烴雜質含量較少的渣油制得。
按照不同的形態
可分為針狀焦、彈丸焦或球狀焦、海綿焦、粉焦四種。
⑴針狀焦:具有明顯的針狀結構和纖維紋理,主要作用煉鋼中的高功率和超高功率石墨電極。
⑵海綿焦:含硫高,含水率高,表面粗糙,價格高。
⑶彈丸焦或球狀焦:形狀呈圓球形,直徑0.6~30mm,因表面光滑所以含水率較低.一般是由高硫高瀝青質渣油生產,只能用于發電,水泥等工業燃料。
⑷粉焦:徑流態化焦化工藝生產,其顆粒在(直徑0.1~0.4mm)揮發份高熱膨脹系數高,不能直接用于電極制備和碳素行業。