El coque de petróleo, abreviado coque o coque de petróleo, es un material sólido final rico en carbono que se deriva del refinado del petróleo y es un tipo del grupo de combustibles denominados coques. El coque de petróleo es el coque que, en particular, se deriva de un proceso de craqueo final, un proceso de ingeniería química de base térmica que divide los hidrocarburos de petróleo de cadena larga en cadenas más cortas, que tiene lugar en unidades denominadas unidades de coquización.
En las unidades de coquización de petróleo, los aceites residuales de otros procesos de destilación utilizados en el refinado de petróleo se tratan a alta temperatura y presión dejando el coque de petróleo después de expulsar los gases y volátiles y separar los aceites ligeros y pesados restantes. Estos procesos se denominan "procesos de coquización" y, por lo general, emplean operaciones de plantas de ingeniería química para el proceso específico de coquización retardada.
Las características químicas y físicas del coque de petróleo son una función del petróleo crudo y la tecnología de refinación utilizada por la refinería. Petcoke puede ser duro o relativamente blando. Físicamente, el coque de petróleo puede parecerse a grandes esponjas con numerosos poros, o puede parecerse a pequeñas esferas, que varían en tamaño desde un grano de arena hasta una gran canica. Químicamente, el coque de petróleo puede incluir una variedad de elementos y metales en una amplia gama de concentraciones. Dependiendo de estas características físicas y químicas, el coque de petróleo se utiliza normalmente en una aplicación energética, como fuente de unidades térmicas británicas (BTU) o en una aplicación industrial, como fuente de carbono.
El coque de petróleo calcinado proviene del coque retardado que se extrae de la refinería de petróleo. Aunque el coque de petróleo calcinado contiene un alto contenido de azufre y nitrógeno, su ventaja de precio hace que todavía se use ampliamente durante la fabricación y fundación de acero como una especie de aditivo de carbono. y la industria del carburo de calcio, la industria metalúrgica, una de las más utilizadas es el electrodo de grafito.
Hay al menos cuatro tipos básicos de coque de petróleo, a saber, coque de aguja, coque de panal, coque de esponja y coque de granalla. Los diferentes tipos de coque de petróleo tienen diferentes microestructuras debido a las diferencias en las variables operativas y la naturaleza de la materia prima. También se observan diferencias significativas en las propiedades de los diferentes tipos de coque, en particular en el contenido de cenizas y materias volátiles.
El coque de aguja, también llamado coque acicular, es un coque de petróleo altamente cristalino que se utiliza en la producción de electrodos para las industrias del acero y el aluminio y es particularmente valioso porque los electrodos deben reemplazarse con regularidad. El coque de aguja se produce exclusivamente a partir de aceite de decantación de craqueo catalítico fluido (FCC) o brea de alquitrán de hulla.
El coque de panal es un coque intermedio, con poros elipsoidales distribuidos uniformemente. En comparación con el coque de aguja, el coque de panal tiene un coeficiente de expansión térmica más bajo y una conductividad eléctrica más baja.