کک نفتی یک محصول فرعی حاصل از پالایش نفت خام است که به‌طور اصلی از کربن تشکیل شده و دارای مقدار زیادی گوگرد و فلزات سنگین مانند نیکل و وانادیم است.

به گزارش استیل تریدر، کک نفتی برای تولید آند در کارخانه‌های شمش آلومینیوم مورد استفاده قرار می‌گیرد به‌ طوری‌ که برای هر تن شمش این فلز حدود ۵۰۰کیلوگرم کک نفتی (کلسینه) نیاز است. کارخانه‌های تولید آلومینیوم کشور در حال حاضر سالانه بیش از ۷۰میلیون دلار صرف واردات این ماده می‌کنند. علاوه بر آن در تولید فولاد خام به روش قوس الکتریکی،‌ کک نفتی برای تولید الکترود گرافیتی استفاده می‌شود.

همچنین در فرآیند تولید تیتانیوم و حتی سیمان، کک نفتی استفاده می‌شود که در مجموع ۱۰۰میلیون دلار ارز از کشور برای واردات کک نفتی خارج می‌شود و حال با راه‌اندازی واحد صنعتی تولید کک نفتی در ایران انتظار می‌رود کک نفتی مورد نیاز صنایع آلومینیوم از این واحد تامین شود.

تولید کک نفتی در جهان

 
تولید کک نفتی در جهان در سال ۲۰۱۴م ۲۴میلیون و ۷۰۰هزار تن بود که کشور چین به تنهایی ۴۹ درصد تولید دنیا را به خود اختصاص داد. در خاورمیانه نیز در همین سال۹۵۰ هزار تن کک نفتی تولید شد که کشور کویت رتبه نخست منطقه را داشت. مصرف کک نفتی در جهان به میزان ۷۶درصد در صنعت آلومینیوم، ۵درصد در صنعت فولاد و بقیه در سایر صنایع است. طرح تولید پترولیوم کک به‌ عنوان یکی از طرح‌های دانش‌ بنیان کشور است که با هدف دستیابی به فناوری‌های مربوط 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 می‌شود. 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 ته‌مانده برج تقطیر در خلأ پالایشگاه آبادان و سی‌اس‌او پالایشگاه اراک تامین خواهد شد. در فرآیند تولید کک نفتی، ماده اولیه (وکیوم باتوم پالایشگاهی)، به مواد با ارزش‌تر نظیر کک نفتی و محصولات مایع نفتا، گازوئیل تبدیل می‌شود.

نیاز فعلی صنعت آلومینیوم کشور به کک، سالانه ۲۰۰هزار تن است که در حال حاضر بخش زیادی از آن از طریق واردات تامین می‌شود 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 ۱۵میلیون تن در سال است، سالانه به حدود ۴۵هزار تن کک سبز (زیرشاخه کک نفتی) نیاز است که این رقم برای افق ۱۴۰۴ که ظرفیت تولید فولاد ۵۵میلیون تن پیش‌ بینی شده، حدود ۱۳۵هزار تن در سال است. افزایش تولید آلومینیوم و فولاد در برنامه‌های توسعه کشور، نشان می‌دهد 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 ۱۰۰میلیون دلار ارز از کشور جلوگیری خواهد شد. با توجه به موارد یاد شده طرح تولید پترولیوم کک از سوی ایمیدرو به تصویب رسید. کک نفتی کاربردهای گوناگون غیرسوختی مانند الکترودهای گرافیتی، الکترودهای کربنی یا همان آندها در صنایع مختلف ازجمله آلومینیوم و فولاد دارد.

 
طرح پژوهشی تولید کک نفتی از سال‌ها قبل در پژوهشگاه مواد نفتی شروع شد اما به علت بروز مشکلات اجرایی و کمبود منابع مالی لازم با تاخیر روبه‌رو شد.

آلومینیوم نیازمند کک نفتی

 
بیشترین مصرف کک نفتی کشور در صنعت آلومینیوم اتفاق می‌افتد. داریوش پاک‌بین، کارشناس آلومینیوم درباره استفاده کک نفتی در آلومینیوم‌ سازی می‌گوید: کک نفتی در بخش آندسازی صنعت آلومینیوم به‌کار می‌رود. آند در بخش احیای آلومینیوم‌ سازی به کار می‌رود. وی تصریح می‌کند: هر کارخانه‌ای به نسبت میزان تولیدی که انجام می‌دهد نیازش به کک نفتی متفاوت است و امکان دارد مصرف آن تا ۱۰۰هزار تن در سال برسد.

وی خاطرنشان می‌کند: کک نفتی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد و نیاز به این مواد زیاد است به همین دلیل ککی که در کشور تولید می‌شود جوابگوی نیازهای داخلی نیست به همین دلیل مقدار قابل‌توجهی کک از کشورهایی مانند چین و روسیه وارد می‌شود. این کارشناس آلومینیوم بیان می‌کند: شرکت‌های آلومینیوم المهدی و اراک نیاز فراوانی به کک نفتی دارند به همین دلیل ککی که در کشور تولید می‌شود نمی‌تواند نیاز این ۲ شرکت بزرگ آلومینیوم‌ سازی را تامین کند.

بی‌نیازی از واردات کک نفتی

 
جواد ایوک‌ پور، مجری طرح کک نفتی پژوهشگاه صنعت نفت می‌گوید: سالانه حدود ۴۰۰هزار تن در کشور آلومینیوم تولید می‌شود که این میزان نیازمند مقدار قابل توجهی کک نفتی است. وی اظهار می‌دارد: پژوهشگاه صنعت نفت در کنار سازمان ایمیدرو در طرح‌های آینده به‌دنبال احداث نخستین واحد کک‌ سازی اروند است تا بدین وسیله ایران را از واردات این محصول بی‌نیاز کنیم. وی تصریح می‌کند: در آینده نزدیک شاهد تولید کک نفتی مورد نیاز صنایع آلومینیوم‌سازی در کشور خواهیم بود چرا که توسعه این دانش و ساخت نمونه آزمایشی آن در مرحله تکمیلی است به‌ طوری‌ که کک نفتی برای صنایع آلومینیوم، فولاد و به‌عنوان سوخت در سایر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

وی تصریح می‌کند: به ازای هر تن آلومینیوم حدود ۴۵۰ کیلوگرم کک نفتی کلسینه به‌عنوان آند مورد استفاده قرار می‌گیرد از آنجا که تولید آلومینیوم کشور در حال حاضر چیزی حدود ۴۰۰هزار تن در سال است حدود ۲۰۰هزار تن در سال به کک نفتی مورد نیاز است. ایوک‌پور خاطرنشان می‌کند: براساس افق ۱۴۰۴ ظرفیت تولید به ۱/۵میلیون تن در سال خواهد رسید که متناسب با آن بیش از ۶۰۰هزار تن در سال کک نفتی آنولیه نیاز است.

زرند نخستین تولید کننده کک ایران

 
به جز کک نفتی، کک دیگر به نام کک متالورژی وجود دارد که از زغال‌ سنگ تامین می‌شود و در فولاد سازی کاربردهای فراوانی دارد. حسین متصدی، مدیر کک‌ سازی مجتمع پالایشگاه قطران زرند می‌گوید: کارخانه کک‌سازی زرند به عنوان نخستین تولیدکننده کک پس از انقلاب، به همت شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران و در راستای سیاست‌های انقلاب اسلامی ایران مبنی بر توسعه پایدار بنا شد. برای عملیات اجرایی این کارخانه پس از انعقاد قرارداد با شرکت سیتیک چین نصب قطعات آن آغاز شد و سرانجام در آبان ۸۷ به بهره‌برداری رسمی رسید و طی سال جاری با ظرفیت تولیدی سالانه ۳۰ هزار تن راه‌ اندازی شد.

 
وی می‌افزاید: ظرفیت اسمی این مجتمع تولید سالانه ۴۰۰هزار تن کک متالورژی است این مجتمع قادر است سالانه ۱۹هزار تن قطران حاصل از فرآیند کک‌سازی و ۵هزار تن بنزول خام و ۱۱۰ تن گوگرد را از گاز تولیدی استحصال کند. وی تاکید می‌کند: این مجتمع شامل ۳ واحد اصلی: آماده‌سازی زغال‌سنگ و دانه‌بندی کک کوره کک‌سازی و پالایشگاه گاز است. به گفته متصدی، پالایشگاه قطران در مجاورت کارخانه کک‌سازی زرند و با هدف ارزش‌ افزوده بیشتر، همزمان با احداث کارخانه کک ساخته شد.

این پالایشگاه با تلاش و همت کارکنان ایرانی راه‌اندازی شد تا در این مسیر اهداف مورد نظر محقق شود. وی تصریح می‌کند: پالایشگاه قطران زرند با ظرفیت تولید سالانه ۳۰هزار تن، دومین پالایشگاه تولید قطران در کشور به شمار می‌آید. قطران که در فرآیند تولید کک متالورژی تولید می‌شود مایعی غلیظ به رنگ سیاه است که مخلوطی از ترکیبات آلی هیدروکربن را به همراه دارد و عمده مواد تشکیل‌ دهنده آن مواد آروماتیک است که ترکیبات شناخته شده آن به بیش از ۱۵۰ نوع می‌رسد. مدیر کک‌ سازی مجتمع پالایشگاه قطران زرند بیان می‌کند: مواد حاصل از پالایش قطران شامل: قیر با پایه زغال‌ سنگ، روغن آنتراسن نوع یک و دو، واش اوایل، نفتالین و فنل خام است.

وی خاطرنشان می‌کند: کک متالورژی در کوره بلند تولید آهن و احیای مستقیم برای تولید آهن، صنایع فروآلیاژی و ریخته گری کاربرد دارد. وی درباره کک ریزدانه می‌گوید: کاربرد کک ریزدانه صنایع فروآلیاژی و ریخته‌ گری و باتری‌سازی است. کک یکی از فرآورده‌های مهم و اساسی زغال‌ سنگ است که در اثر حرارت غیرمستقیم این ماده معدنی به وجود آمده و به‌عنوان عنصری مهم در احیای سنگ‌آهن در کوره‌های بلند کاربرد دارد. متصدی بیان می‌کند: آنجا که زغال‌ سنگ استخراجی از معدن دارای استحکام کم و ناخالصی بالا است شریط لازم را برای استفاده در کوره بلند ندارد بنابراین تبدیل شدن به کک مستلزم شرایط خاصی است.

ازجمله اینکه استحکام و مقاومت مکانیکی بالا، کاهش ناخالصی‌ها و مواد فرار و ارزش حرارتی بالا را کسب کرده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. وی اظهار می‌کند: زغال‌ سنگ کنسانتره تولید شده در کارخانه زغالشویی زرند پس از حمل در قسمت آماده‌سازی کارخانه دپو شده و پس از ترکیب و یک دست‌ سازی برای کک با کیفیت به قسمت کوره کک هدایت می‌شود و در حرارت ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد در مدت ۱۸ تا ۲۰ ساعت به کک تبدیل می‌شود که درنهایت پس از تخلیه و خنک‌ سازی به کک تبدیل می‌شود.

- بهناز صفری-

استیل تریدر | مرجع خبر و تحلیل صنعت فولاد ایران و جهان