Le coke de pétrole est un produit pétrolier solide, dur, noir ou gris foncé, à l'éclat métallique et poreux.

Le coke de pétrole est composé d'hydrocarbures, contenant 90 à 97 % de carbone, 1,5 à 8 % d'hydrogène, ainsi que de l'azote, du chlore, du soufre et des composés de métaux lourds. Il s'agit d'un sous-produit de la pyrolyse du pétrole brut dans les unités de cokéfaction différée à haute température, utilisée pour produire des produits pétroliers légers. Le rendement en coke de pétrole représente environ 25 à 30 % du pétrole brut. Son pouvoir calorifique inférieur est environ 1,5 à 2 fois supérieur à celui du charbon, sa teneur en cendres ne dépasse pas 0,5 %, sa teneur en matières volatiles est d'environ 11 % et sa qualité est proche de celle de l'anthracite. Selon sa structure et son aspect, le coke de pétrole se divise en quatre types : coke aciculaire, coke spongieux, coke en projectiles et coke en poudre.

(1) Le coke aciculaire, caractérisé par une structure aciculaire et une texture fibreuse bien définies, est principalement utilisé comme électrode en graphite haute et très haute puissance dans la sidérurgie. Sa qualité étant soumise à des exigences strictes en termes de teneur en soufre, en cendres, en matières volatiles et de densité réelle, sa production requiert des technologies et des matières premières spécifiques.

(2) Le coke spongieux, avec une réactivité chimique élevée et une faible teneur en impuretés, est principalement utilisé dans l'industrie de la fusion de l'aluminium et dans l'industrie du carbone.

(3) Coke en projectile ou coke sphérique : de forme sphérique et d’un diamètre de 0,6 à 30 mm, il est généralement produit à partir de résidus pétroliers à haute teneur en soufre et en asphaltènes et ne peut être utilisé que comme combustible industriel, notamment pour la production d’électricité et la cimenterie.

(4) Coke en poudre : Il est produit par un procédé de cokéfaction fluidisée, avec des particules fines (0,1 à 0,4 mm de diamètre), une teneur élevée en matières volatiles et un coefficient de dilatation thermique élevé, il ne peut donc pas être utilisé directement dans la préparation d'électrodes et dans l'industrie du carbone.

Selon sa teneur en soufre, on distingue le coke à haute teneur en soufre (supérieure à 3 %) et le coke à faible teneur en soufre (inférieure à 3 %). Le coke à faible teneur en soufre sert à la fabrication de pâtes anodiques et d'anodes précuites pour les alumineries, ainsi que d'électrodes en graphite pour les aciéries. Le coke à faible teneur en soufre de haute qualité (moins de 0,5 %) permet de produire des électrodes en graphite et des agents d'enrichissement en carbone. Le coke à faible teneur en soufre de qualité courante (moins de 1,5 % de soufre) est souvent utilisé pour la fabrication d'anodes précuites. Le coke de pétrole de qualité inférieure est principalement utilisé pour la fusion du silicium industriel et la production de pâtes anodiques. Le coke à haute teneur en soufre est généralement utilisé comme combustible dans les cimenteries et les centrales électriques.

Coke de pétrole calciné :

Dans le cas des électrodes en graphite pour la sidérurgie ou des pâtes anodiques (électrodes de fusion) pour la production d'aluminium et de magnésium, le coke de pétrole (coke vert) doit être calciné afin de répondre aux exigences. La température de calcination est généralement d'environ 1300 °C, l'objectif étant d'éliminer autant que possible les composés volatils du coke de pétrole. De cette manière, la teneur en hydrogène du coke de pétrole recyclé est réduite et son degré de graphitisation est amélioré, ce qui accroît la résistance mécanique à haute température et la résistance à la chaleur de l'électrode en graphite, ainsi que sa conductivité électrique. Le coke calciné est principalement utilisé dans la production d'électrodes en graphite, de pâtes de carbone, de sable diamanté, de phosphore alimentaire, dans l'industrie métallurgique et pour la production de carbure de calcium, les électrodes en graphite étant l'application la plus courante. Le coke vert peut être utilisé directement comme matière première pour la production de carbure de calcium sans calcination, et pour la production de carbure de silicium et de carbure de bore, utilisés comme abrasifs. Il peut également être utilisé directement comme coke pour les hauts fourneaux dans l'industrie métallurgique ou comme brique de carbone pour le revêtement des parois des hauts fourneaux, et peut également être utilisé comme coke dense pour le processus de coulée.