کک نفتی چیست؟ - میزان خاکستر آن کمتر است

کک نفتی (Petcoke) ماده جامد غنی از کربن نهایی است که از فرآیند پالایش نفت به دست می آید و گروهی از سوخت ها به نام کک است. کک نفتی به طور خاص از یک فرآیند ترک خوردگی نهایی که یک فرآیند مهندسی شیمی در نظر گرفته می شود، به دست می آید و هیدروکربن های زنجیره های نفتی در بخشی به نام واحد کک به زنجیره های کوتاه تری تقسیم می شوند. به عبارت دیگر، کک نفتی محصول کربناته شدن بخش های هیدروکربنی سنگین نفت در نقاط جوش بالا است. کک نفتی همچنین در فرآیند تولید نفت خام مصنوعی از قیر استخراج شده از ماسه های نفتی کانادا و میدان نفتی اورینوکو ونزوئلا تولید می شود.

کک نفتی یک محصول جامد کربن‌دار است که در فرآیند پالایش نفت خام تولید می‌شود. این ماده عمدتاً به عنوان سوخت صنعتی یا مواد اولیه در تولید الکترودهای گرافیتی به کار می‌رود. کک نفتی در نتیجه‌ی پسماندهای سنگین حاصل از تقطیر نفت خام و یا عملیات پالایش که شامل کک‌سازی است، به دست می‌آید. در فرآیند کک‌سازی، مواد سنگین و رزینی موجود در نفت خام در معرض دمای بالا و محیط کم اکسیژن قرار می‌گیرند که منجر به تولید کک به همراه بخارات گازها و مایعات سبک نفتی می‌گردد.

ویژگی‌های کک نفتی به شدت به نوع نفت خام و فرآیند پالایش بستگی دارد. به طور کلی، این ماده دارای درصد بالایی از کربن و درصد پایینی از ناخالصی‌هایی مثل گوگرد، فلزات سنگین و نیتروژن است، که این ویژگی‌ها می‌توانند بر اساس کیفیت نفت خام و روش پالایش تغییر کنند. کک نفتی با کیفیت پایین‌تر معمولاً به عنوان سوخت در صنایع مختلف به کار می‌رود، در حالی که کک با کیفیت بالاتر که دارای ناخالصی کمتری است، در فرآیند ساخت الکترودهای گرافیتی برای صنایع آلومینیوم و فولاد استفاده می‌شود.

کک سازی فرآیندی متشکل از تجزیه حرارتی، پلیمریزاسیون و تراکم است که در آن بقایای نفت سنگین به انواع گازها، مایعات و جامدات با درصد بالایی کربن تبدیل می شود که کک نفتی نامیده می شود. پت کوک به دست آمده که کلسینه نشده است، کک سبز نیز نامیده می شود. بر اساس خوراک اولیه کک های مختلفی به دست می آید که عمدتاً به سه نوع دانه ای (Shot Coke)، اسفنجی (Sponge Coke) و سوزنی (Needle Coke) تقسیم می شوند. 

ساختار فیزیکی و خلوص کک نفتی کاربرد آن را تعیین می کند. بر اساس این بررسی، افزایش تقاضای نفت، تولید بالای نفت سنگین در کشور، مشکلات ذخیره سازی پسماندهای نفت سنگین، آلودگی ناشی از آنها، واردات کک نفتی و اکثر فرآورده های مورد نیاز کشور برای سرمایه گذاری، راه اندازی واحد کک سازی تاخیری در کشور ضروری به نظر می رسد. 
کک نفتی ارزش حرارتی بالاتری نسبت به کک متالورژیکی دارد. میزان خاکستر آن کمتر است. 

به دلیل شرایط حرارتی بسیار شدیدی که در آن کک نفتی تولید می شود دارای مقدار بسیار کمی ماده فرار قابل احتراق است که در نتیجه این کک به دلیل مقدار کم ماده فرار بسیار سخت می سوزد. کک نفتی محاسبه نشده کک سبز نیز نامیده می شود و بیشتر به عنوان سوخت استفاده می شود. در نهایت، کک خام به کک کلسینه تبدیل می شود که دارای محتوای کربن تثبیت شده بالا، محتوای خاکستر کم و محتوای گوگرد بسیار کم است.

از آنجا که تولید و استفاده از کک نفتی می‌تواند تأثیرات زیست‌محیطی قابل توجهی داشته باشد، نظارت بر انتشار آلاینده‌ها و رعایت استانداردهای زیست‌محیطی اهمیت دارد. به‌خصوص در نمونه‌های کک نفتی با گوگرد بالا، عملیات احتراق می‌تواند منجر به تولید دی‌اکسید گوگرد شود که به عنوان پیش‌ساز باران اسیدی شناخته می‌شود. این مسئله باعث می‌شود که پالایشگاه‌ها و صنایع مصرف‌کننده به دنبال روش‌های کاهش آلودگی و بهبود فرآیندهای تصفیه باشند.