فحم الكوك البترولي هو منتج بترولي صلب أسود أو رمادي داكن ذو بريق معدني ومسامي.

تتكون مكونات فحم الكوك البترولي من الهيدروكربونات، وتحتوي على 90-97% كربون، و1.5-8% هيدروجين، بالإضافة إلى النيتروجين والكلور والكبريت ومركبات المعادن الثقيلة. يُعد فحم الكوك البترولي منتجًا ثانويًا لعملية التحلل الحراري للزيت الخام في وحدات التكسير المتأخر عند درجات حرارة عالية لإنتاج منتجات زيتية خفيفة. تبلغ نسبة إنتاج فحم الكوك البترولي حوالي 25-30% من الزيت الخام. تبلغ قيمته الحرارية المنخفضة حوالي 1.5-2 ضعف قيمة الفحم، ولا تتجاوز نسبة الرماد فيه 0.5%، بينما تبلغ نسبة المواد المتطايرة حوالي 11%، وتكون جودته قريبة من جودة الأنثراسيت. وفقًا لبنية ومظهر فحم الكوك البترولي، يمكن تقسيم منتجاته إلى أربعة أنواع: فحم الكوك الإبري، وفحم الكوك الإسفنجي، وفحم الكوك المقذوف، وفحم الكوك المسحوق.

(1) يُستخدم فحم الكوك الإبري، ذو البنية الإبرية الواضحة والنسيج الليفي، بشكل أساسي كأقطاب جرافيت عالية الطاقة وفائقة الطاقة في صناعة الصلب. ونظرًا لمتطلبات الجودة الصارمة لفحم الكوك الإبري فيما يتعلق بمحتوى الكبريت والرماد والمواد المتطايرة والكثافة الحقيقية، توجد متطلبات خاصة لتقنية إنتاجه ومواده الخام.

(2) يستخدم فحم الكوك الإسفنجي، ذو التفاعل الكيميائي العالي ومحتوى الشوائب المنخفض، بشكل رئيسي في صناعة صهر الألومنيوم وصناعة الكربون.

(3) فحم الكوك المقذوف أو الكروي: يتميز بشكله الكروي وقطره الذي يتراوح بين 0.6 و30 ملم. يُنتج عادةً من زيوت متبقية غنية بالكبريت والأسفلتين، ولا يُستخدم إلا كوقود صناعي، مثل توليد الطاقة وصناعة الإسمنت.

(4) مسحوق الكوك: يتم إنتاجه عن طريق عملية التكويك المميع، مع جزيئات دقيقة (قطرها 0.1-0.4 مم)، ومحتوى متطاير عالي ومعامل تمدد حراري عالي، لذلك لا يمكن استخدامه مباشرة في تحضير الأقطاب الكهربائية وصناعة الكربون.

بحسب محتواه من الكبريت، يُصنّف فحم الكوك إلى نوعين: فحم الكوك عالي الكبريت (محتوى الكبريت أعلى من 3%) وفحم الكوك منخفض الكبريت (محتوى الكبريت أقل من 3%). يُستخدم فحم الكوك منخفض الكبريت كمعجون أنود وأقطاب أنود مُسخّنة مسبقًا في مصانع الألومنيوم، وكأقطاب جرافيت في مصانع الصلب. ومن بين هذه الأنواع، يُستخدم فحم الكوك منخفض الكبريت عالي الجودة (محتوى الكبريت أقل من 0.5%) في إنتاج أقطاب الجرافيت ومُحسّنات الكربون. أما فحم الكوك منخفض الكبريت ذو الجودة العامة (أقل من 1.5%) فيُستخدم غالبًا في إنتاج الأقطاب الأنودية المُسخّنة مسبقًا. ويُستخدم فحم الكوك البترولي منخفض الجودة بشكل أساسي في صهر السيليكون الصناعي وإنتاج معجون الأنود. بينما يُستخدم فحم الكوك عالي الكبريت عمومًا كوقود في مصانع الإسمنت ومحطات توليد الطاقة.

فحم الكوك البترولي المكلس:

في حالة أقطاب الجرافيت المستخدمة في صناعة الصلب أو معاجين الأنود (أقطاب الصهر) لإنتاج الألومنيوم والمغنيسيوم، يجب تكليس فحم الكوك البترولي (الكوك الأخضر) لتكييفه مع المتطلبات. تبلغ درجة حرارة التكليس عادةً حوالي 1300 درجة مئوية، والهدف منها هو إزالة أكبر قدر ممكن من المكونات المتطايرة في فحم الكوك البترولي. بهذه الطريقة، يمكن تقليل محتوى الهيدروجين في فحم الكوك البترولي المعاد تدويره، وتحسين درجة تبلوره، مما يُحسّن من قوة قطب الجرافيت ومقاومته للحرارة عند درجات الحرارة العالية، بالإضافة إلى تحسين موصليته الكهربائية. يُستخدم الكوك المُكلس بشكل أساسي في إنتاج أقطاب الجرافيت، ومنتجات معجون الكربون، ورمل الماس، وصناعة الفوسفور الغذائي، والصناعات المعدنية، وكربيد الكالسيوم، وتُعد أقطاب الجرافيت من أكثرها استخدامًا. يمكن استخدام فحم الكوك الأخضر مباشرةً كمادة أساسية في إنتاج كربيد الكالسيوم دون الحاجة إلى التكليس، كما يمكن استخدامه لإنتاج كربيد السيليكون وكربيد البورون كمواد كاشطة. ويمكن استخدامه أيضاً مباشرةً كفحم كوك لأفران الصهر في الصناعات المعدنية، أو كطوب كربوني لتبطين جدران أفران الصهر، بالإضافة إلى استخدامه كفحم كوك كثيف في عمليات الصب.