電子書籍資料－遅延コークス化

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遅延コークス化　遅延コークス化装置の基礎知識　一、装置の概要　コークス化（略してコークス化）とは、高度な熱分解プロセスであり、残油を処理する手段の一つでもある。それはまた、石油コークスを生産できる唯一の工程であり、他のどの工程にも代わることはできない。特に一部の産業における高品質な石油コークスへの特別な需要により、コークス製造工程は石油精製業において常に重要な位置を占めてきました。コークス化とは、水素含有量の少ない重質残油（例えば減圧残油、クラッキング残油、アスファルトなど）を原料とし、高温（400～500℃）で深度熱分解反応を行うことです。分解反応により、残油の一部をガス状炭化水素および軽質油製品に変換する；縮合反応により、残油の別の部分がコークスに変化する。一方で原料が重く、かなりの量の芳香族を含んでいること、他方でコークス化の反応条件がより厳しいため、縮合反応の割合が大きくなり、多くのコークスが生成される。石油精製業でかつて使用されたコークス化法には、主にタンク型コークス化、平炉コークス化、接触コークス化、遅延コークス化、流動層コークス化、およびフレキシブルコークス化などがある。遅延重質化は最も広く応用されており、製油所が軽質油の収率を向上させ、石油コークスを生産するための主要な手段です。我が国の製油業界においても引き続き重要な役割を果たし続けるでしょう。遅延接触分解は、成熟した減圧残油処理プロセスであり、長年にわたり重油の高度加工手法として利用されてきました。近年、原油の性状悪化（硫黄分の増加を指す）、重質燃料油の消費減少、および軽質油製品の需要増加に伴い、コークス製造能力は急速に増加する傾向にある。コークス製造装置は、製油所のさまざまな残渣物を処理できるため「製油所のゴミ箱」と呼ばれており、同時に現在、製油所において残油のゼロ排出を実現するための重要な装置でもある。二、コークス化工程の紹介　1. 遅延コークス化：加熱炉を用いて原料を反応温度まで加熱し、高い流速と短い滞留時間の条件下で、原料がわずかに反応するだけで迅速に加熱炉から出てコークス塔へ移動し、裂解および縮合反応によってコークスが生成される。これは現在、世界における残油の高度加工（石油精製工程を参照）の主要な方法であり、石油コークス製造の総処理能力の4分の3を占めている。異なる原料や操作条件によって、ガソリンやディーゼルの生産量を増やしたり、クラッキング用の重質留分油の生産量を増やしたり、コークスの生産量を増やしたりすることができる。生成されるコークスガスは、製油所ガスの供給源の一つです。遅延重質化は半連続操作です。一方のコークス塔内のコークスが一定の高さに達すると（約24時間かかる）、別のコークス塔に切り替えてコーキングを続ける。焦がったコークスタワーは、水蒸気で洗浄し水冷した後、水力除焦装置を用いてタワー内のコークスを除去し、その後再びコーキング操作に切り替えられる。遅延重質化の主要な運転条件は、加熱炉出口温度が495～505℃、コークス塔の圧力が0.18～0.28MPa（表圧）、分留塔底部の温度が400℃以下であることです。水力除焦装置には、井架式、半井架式、無井架式など、さまざまなタイプがある。一般的にはジャック型のスラグ除去装置が使用される。加熱炉には立式炉と無炎燃焼炉の2種類の炉型がある。無炎燃焼炉の放射室の炉管は炉床の中央に配置され、バーナー（別名：火口）は両側に配置される；ガス燃料は無炎バーナーによって噴射され、極めて短い無炎燃焼炎を形成し、炉管の両面を均一に加熱することで、残油原料が炉管内面で過熱により焦げ付くのをできるだけ防ぎます。遅延重質油処理装置は、現在、直留（粘度低下、水素化分解）残油、分解タールおよび循環油、タールサンド、アスファルト、脱アスファルティングタール、澄明油、ならびに石炭の誘導体、触媒分解スラリー、製油所の汚油（スラッジ）など、60種類以上の原料を処理できる。処理対象の原油のコンラッド残炭は3.8％～45％以上で、比重指数は2.20である。l 流動層コークス化：原料を流動層反応器に送り込み、反応器内は流動状態の高温コークス粉粒で構成されている。油ガスと水蒸気によって粉粒が流動し続け、原料はコークス粒子の表面でコークス化反応を起こし、生成したコークスがその粒子に付着する。反応生成物の油ガスはサイクロンセパレーターで焦粒子を除去した後、分留塔に送られる。反応過程で絶えずコークス粉を取り出し焼成炉に送り込み、空気を用いて一部のコークス粒子を燃焼させた後、再び反応器に循環させてコーキング反応に必要な熱を供給する。余分なコークス粉はシステムから排出される。l 柔軟なコークス化：流動層コークス化装置を基盤とし、コークスガス化設備（一段または二段のコークスガス化）を組み合わせることで、流動層コークス化で生成されたコークスを燃料ガス（および合成ガス）に変換するプロセスである。コークスは流動層コーキング反応器で生成された後、ヒーターに送られて加熱され、その後一部は反応器に戻り、もう一部は気化される。コークスガス化は、ガス化と水素化ガス化の2段階に分かれる。第1段階のガス化では空気を用いてコークスを燃焼させ、ヒーターや水素化ガス反応に必要な熱を供給し、低発熱量のガスを生成する。第2段階のガス化では水蒸気を用いて合成ガス（H2+CO）を製造する。 柔軟なコークス化原料適応性に優れ、高硫黄・高金属・高残炭分を含む各種重質油を処理でき、投入された原料の約99％をガス、ガソリン、中間留分油、重質留分油に変換し、残りの1％が石油コークスとなる。（遅延重質油分解法が最も広く応用されているため、本稿では主に遅延重質油分解法について述べる）三、遅延重質油分解法の工程原理 重質油を管状炉内で加熱する際、高い流速（炉管内に水を注入する）および高い熱強度（炉出口温度500℃）を用いることで、油剤が加熱炉内で短時間で重質油分解反応に必要な温度に達し、その後すぐにコークス塔に送られる。これにより、重質油分解反応は加熱炉内ではなくコークス塔内で行われるようになり、このため遅延重質油分解法と呼ばれる。四、コークス化反応の化学的原理
1.分解反応：高温（400～550℃）の条件下で、高分子炭化水素が分解されて低分子炭化水素が生成し、残油がガス状炭化水素および軽質油製品に変換される；2.縮合反応：炭化水素は再び縮合反応を起こし、残油をコークスに変換する。 縮合反応とは、小分子の炭化水素同士が相互作用してより大きな分子の化合物を生成する反応であり、同時に他の小分子の化合物も生成されることを指す。五、遅延重質油分解の典型的な工程フロー
遅延重質油分解装置の生産工程は、重質油分解とタール除去の2つの部分に分かれており、重質油分解は連続運転で、タール除去は間欠運転である。工業装置には一般的に2基または4基のコークス塔が設置されているため、全体の生産プロセスは引き続き連続運転となる。遅延焦化工場のプロセスフローには様々なタイプがあり、生産規模によっては1炉2塔（コークス塔）プロセスや2炉4塔プロセスなどがある。1. 原油予熱段階：コークス化原料（減圧残油）はまず原料バッファタンクに入れられ、その後ポンプで加熱炉の対流部に送られて340～350℃程度まで温度が上げられる。2. 予熱された原油は分留塔の底部に入り、コークス塔から出る油ガスと分留塔内で（塔底部の温度は400℃を超えない）熱交換を行う。作用：一方で原料中の軽質油を蒸発させ、同時に原料を加熱する（約390～395℃まで）。3. 原料油と循環油は一緒に分留塔の底部から抽出され、熱油ポンプによって加熱炉の放射部に送られ、コークス化反応に必要な温度（約500℃）まで加熱される。その後、四方向バルブを通じて下部からコークス塔に入り、コークス化反応が行われる。炉管内で油が反応して焦げ付くのを防ぐため、管内の流速を上げる目的で炉管内に水を注入する必要がある（一般的には2m/s以上）。これにより油が管内に留まる時間を短縮し、注入する水の量は原料油の約2％程度となる。コークス塔に入った高圧残油は、十分な反応が行われるために、塔内で十分な時間を過ごす必要がある。4. 原料はコークス塔内で反応してコークスが生成され、塔内に蓄積する。油ガスはコークス塔の頂部から出て分留塔に入り、原料油と熱交換した後、分留によってガス、ガソリン、ディーゼル、ワックスオイルが得られる。タワー底部の循環油は原料と共に再びコーキング反応を行う。コークス化によって生成されたコークスはコークスタワー内に残り、水力除コークスによってタワーから排出される。六、遅延重質油分解装置の特徴
l 原料が最も悪質：残油、オイルスラリー、脱油アスファルト、汚れた油、汚泥
l 製品が最も多様：乾燥ガス、液化ガス、ガソリン、ディーゼル、ワックスオイル、循環油、コークス
l プロセスが最も長い：加熱炉－コークス塔－分留塔－圧縮機－吸収安定化装置－コークス除去－コークスの排出－鉄道/道路への輸送－放散
l 炉の温度が最も高い：490～505℃
l 圧力が最も高い：高圧水で13.0～15.0～30.0MPa
l 設備が最も多い：炉、塔、機械、ポンプ、タンク、高圧水ポンプ、コークス切断装置、エレベーター、グラブ、クレーン
l 作業種類が最も多い：プロセス班、コークス除去班
l 生産方式：連続式/間欠式、8時間～36時間のコークス生成サイクル

六、遅延重質油分解装置のコークス塔の生産サイクル
コークス塔は2基1組で構成されている。各遅延重質油分解装置には、1組（2基）のコークス塔があるものもあれば、2組（4基）のコークス塔があるものもある。2つのタワーはそれぞれ単独で運転することも、並列で運転することもでき、各タワー内では、1基が反応によるコーク生成段階にある間、もう1基はコーク除去段階にある。つまり、タービン内のコークスが一定の高さに蓄積された時点で（通常はタービン高さの約2/3の高さ）切り替えを行い、切り替え後に蒸気を導入して軽質炭化水素を除去し、水を注入して冷却した後、コークスを除去する。各タワーの切り替えサイクルは一般的に48時間で、そのうちコーキングが24時間、除焦およびその他の補助作業が24時間です。コークス塔は間欠操業の装置で、ある塔が給料を行っている間、別の塔が処理を行います。コークス塔の製造において、2基のタワーを用いたコークス化を例にとると、主な操作工程は以下の通りです：①19時にコークス塔内に少量の蒸気を吹き込み（2時間）、油ガスを分留塔へ送り込む；②21:00にコークスタワー内に大量の蒸気を吹き込み（2時間）、この蒸気によって油ガスが蒸気放出タワーへと抽出される。そして、放出システムで凝縮・冷却され、汚れた油が回収される；③23:30にコークス塔内に少量の給水を行う（1～2時間）。給水が蒸発してできた蒸気および油ガスは放散塔へ送られる；④コークス塔内に大量の水を供給する（3～4時間）。水は冷コークス水系の熱水タンクに溢れる；⑤6:30 コークス塔内の水を冷却コークス水温水タンクに排出（2～4時間）；⑥8:00 タワー頂部および底部の排焦口フランジを開放（0.5～1時間）；⑦高圧水を用いてコークスタワー内のコークスを除去する（2～4時間）；⑧タワー頂部・底部のフランジの取り付け（0.5～1時間）；⑨12:30 コークスタワーに蒸気試験圧力をかけ、タワー頂部および底部のシール性を確認する（0.5～1時間）；⑩13:30に別のコークス塔の油ガスを同塔で予熱する（4～6時間）。油ガスは塔から塔底に導入され、その後オイルスクラッパータンクを経由して分留塔に戻る。コークス塔の温度が所定値に達したら、四方向バルブを切り替え、このバルブで正常に原料を供給し、もう一方の塔で上記の処理を行う。七、ディレイド・コーキングの原料の出所と製品の行方
原料の出所：減圧残油、原油、触媒オイルスラリー、溶剤抽出アスファルト、汚れた油、エチレン分解タール
製品の行方：ディレイド・コーキングによって生産される液体製品は全体の約70％で、その内訳は以下の通り：ガソリンが10％～20％；水素化処理後は、エチレン分解の原料やリフォーミングの原料として使用できる。l ディーゼル25%～35%；水素処理後、水素化ディーゼルとして輸出される。l 裂化原料（ワックスオイル）25%～35%；水素処理を施した後、触媒クラッキング装置の原料として使用し、さらにクラッキングすることでガソリンやディーゼルなどの製品を生産する。l 石油・ガス6%～8%；圧縮して回収した液化ガスは、ドライガスを脱硫した後、水素製造の原料として使用されるか、燃料ガスパイプラインに送られる。液化ガスの脱硫・脱アルコール処理後、輸出またはガス分離装置へ。l コークス（石油コークスとも呼ばれる）15%～20%。焼成後はアルミニウム製錬用電極として、針状コークスは製鋼用電極として使用される。ガス化生成物は燃料として利用され、高硫黄コークスと石灰石はそれぞれ破砕・篩分された後、CFBボイラーに投入して高圧蒸気を発生させ、蒸気と電力の同時発電が可能となる。また、高硫黄コークスはシリコン製錬の原料としても使われる。　コークス化によって得られるガス状炭化水素や液体油製品にはオレフィンが多く含まれ、安定性が低いため、通常は他の装置の原料として使用されるか、水素化精製などの処理を経て製品となる。製品である石油コークスの種類：石油コークスは大まかに3つのカテゴリーに分けられる。ほとんどの石油コークス工場で生産されるものは、黒褐色の多孔質な固体で、不規則な塊状をしている。このタイプのコークスはスポンジコークスとも呼ばれる。2番目に品質の良い石油コークスは針状コークスであり、抵抗値や熱膨張係数が低いため、電極として使用するのに適している。3種目目の硬質な石油コークスは球状コークスと呼ばれ、弾丸のような形状をしており、表面積が少ないため重質化しにくい。八、遅延接触分解の主要機器　1　接触分解加熱炉は、本装置の核心的な機器であり、炉内を急速に流れる残油を約500℃という高温まで加熱する役割を果たす。したがって、短時間で燃料に十分な熱量を供給するためには、炉内の伝熱速度を高く保つ必要があり、同時に局所的な過熱による炉管の焦げ付きを防ぐために均一な熱分布が求められる。このため、ディレイドクラッキングでは通常、無炎炉が使用される。 コークス塔は、厚いボイラー用鋼板で作られた中空の筒で、コークス化反応が行われる場所です。一般的に、コークス塔の高さは30メートル以下が適している。高すぎると、操作時に振動が発生したりタワーの壁が損傷したりし、さらに鋼材も無駄になる。塔の頂部には除焦口と油ガス出口が設けられている；タワーの側面には材面指示計の取り出し口が設けられている。遅延コークス化の化学反応は主にコークスタワー内で行われ、生成されたコークスもすべてこのタワー内に蓄積される。燃料が絶えず供給されるにつれて、燃焼層は徐々に上昇する；泡層が塔頂から噴出し、石油・ガスパイプラインや分留塔にタール付着を引き起こすのを防ぐため、コークス塔のさまざまな高さに、コークスの高さを監視できるレベル計が設置されている。タワーの底部は円錐形で、円錐の底端がコークス排出口となっている。通常の運転時にはフランジ蓋で閉じられており、コークスを排出する際に開けられる。四通バルブは遅延重質油分解装置における重要な機器であり、一般的には輸入品のボールバルブが使用されます。その役割は、流量の大きな変動を起こさずに新しいタワーと古いタワーの切り替えを行うことです。構造的には、三通の平面に垂直な開口部が設けられ、それがコークスタワーへの投入方向となります。3つの出口間の角度はすべて120°です。このバルブに輸入品が用いられるのは、その作業環境が極めて過酷でコーキングが容易に発生するためであり、そのため球面に蒸気を注入する必要があります。通常は4箇所から蒸気を注入します。注入口からの蒸気は、後方からの供給弁からの蒸気と共に塔内に入る。 水力除焦装置のコークスタワーはローテーションで使用される。つまり、あるタワー内のコークスが一定の高さまで堆積すると、四方向バルブを介して原料を別のコークスタワーに切り替える。堆積したコークスがあるタワーではまず蒸気で冷却され、その後水力除焦が行われる。現在の除焦装置はすべて、高圧水力除焦法を採用している。除焦には水力除焦法が用いられ、すなわち11.8MPaの高圧水を使用して除焦する。残ったコークスはコークスプールに落とされ、同時にブリッジクレーンのグラブを使って別の場所に保管したり、車に積んで運搬したりされる。九、遅延接触分解の主要な反応条件
接触分解熱変換反応は、自由で選択性のない熱分解反応であり、触媒の作用によって起こる選択的な分解反応である触媒分解や水素化分解とは異なる。したがって、接触分解熱変換反応の生成物の分布や製品の品質は、原料の性質および操作条件のみに依存する。1、原料の性質：コークス化用原料油は、炭素、水素、硫黄、窒素、酸素を主な元素とする高分子（分子量は約500～1000）の炭化水素混合物であり、残油の熱変換反応は非常に複雑な裂解と縮合の相平衡を伴う逐次的な反応であるため、化学反応式で表現することは困難である。コークング熱変換反応の生成物分布は、飽和炭化水素、芳香族炭化水素、ガム質、アスファルテンという4つの成分の含有量と密接な関係がある。通常、重油の残炭値やこれら4つの成分の含有量を用いて、原料の良し悪しや生成物の分布状況を判断する。アスファルテンの含有量が高いか、重油の残炭値が高い場合、重油はコーキングしやすく、コーク生成率が高くなり、軽油の収率は低くなる。l 塩分含有量は、製品である石油コークスの性質や、反応システムにおけるコークス化の速度（反応炉管のコークス化）を直接決定します。一般的に、スラッジオイルの塩分濃度は4mg/l未満であることが求められます；硫黄含有量は、石油コークスの製品グレードを具体的に決定するとともに、システムへの腐食度も決定します。硫黄含有量の基準は、石油コークスの目標品質およびシステムの硫黄腐食防止のための設計余裕に依存します。4つの成分のうち、主にアスファルテン含有量が規定されており、一般的には7％未満に抑える必要があります。そうでないと、加熱炉の炉管に焦げ付きや弾丸状の焦炭が発生しやすくなります。もちろん、飽和分が多ければ多いほど良く、コークス化液の収率を向上させることができる。しかし、常圧減圧によってこの部分を分離できれば最善だ。そうでなければ、全体のエネルギー消費量の削減や液収率の向上には不利となる。2、循環比：循環比はコークス製造装置の処理能力、製品の分布、および製品の性質に大きな影響を与える。原料が同じ条件の場合、一般的には：循環比が増加すると、ガソリンやディーゼルの収率は上昇する一方、ワックスオイルの収率は低下し、コークスやガスの収率もほとんど増加しない。通常、循環比の選定は下流の処理装置の要求を原則として行われ、例えば触媒クラッキングの原料としてコークス化ワックスオイルを使用する場合、循環比を調整する目的はワックスオイルの残炭値や終留点などを制御することです。通常、製品の品質と装置の運転が許す限り、できるだけ低い循環比で運転する。循環比が減少し、生コークス率は一般的に低下する一方、コークス化ワックスオイルの収率は上昇し、ガス、ガソリン、ディーゼルの収率は低下する。装置の液体収率を向上させる必要がある場合、一般的に循環比を下げる（0.15～0.25）か、無循環比運転を行う；多量のコークス化ナフサやディーゼルを必要とする場合は、一般的に大きな循環比（0.25～0.45）で運転される；コークス化ワックスオイルに処分先がなく、または可能な限りナフサを生産する必要がある場合は、一般的に大きな循環比（0.4～1.0）で運転される。減圧深抜きを行うと、コークス原料の品質が悪化し、残炭およびアスファルテン価が上昇する。稼働サイクルを長くし、弾丸コークスの発生を防ぐために、一般的にはより大きな循環比も用いられる。3、反応温度：反応温度とは一般的に、加熱炉や放射炉の管の出口温度を指し、この温度の変動はコークス塔内の反応温度や反応の深さに直接影響を与え、それによって製品の分布や品質にも影響を及ぼします。温度が低いため、コークス化反応が十分に進まず、製品の収率が低く、コークスの揮発分が高くなる。温度が高すぎると反応が進みすぎ、ガソリンやディーゼルがさらに分解され、ガソリンやディーゼルの収率が低下し、ガスの収率が増加する。また、コークスが硬化してしまい、除去が困難になる。反応温度の決定は、一般的に原料の性質に関連しています。コークス化温度を上げることで液体製品の収率は向上するが、コークス化反応の特性上、反応温度（炉出口温度の制御）の調整幅は非常に狭い。温度が高すぎると早期にコークスが生成し、炉管や転油ラインが詰まって操業サイクルに影響を与えるほか、硬質な石油コークスが容易に生成され、コークスの除去が困難になる；温度が低すぎると熱量が不足し、反応の深さが不十分になるため、軽油の収率が低下し、コークスの揮発分が増加したりタールが生成されたりする。4、反応圧力：反応圧力とは一般的にコークス塔の頂部の圧力を指し、この圧力はコークス製品の組成に一定の影響を与える。圧力が上昇すると反応の深さが増し、ガスおよびコークスの収率は増加し、液体の収率は減少し、コークスの揮発分は上昇する。逆に圧力が低下すると反応の深さが減少し、ガスおよびコークスの収率は減少し、液体の収率は増加し、コークスの揮発分は低下する。プラントの経済性を向上させるため、通常は低圧での設計・運転が採用される。低圧運転によりコークス製品の組成が改善されることは、国内外で広く認められており、国内のコークス塔の頂部の運転圧力は一般的に0.15～0.20 MPaであり、海外では最も低い場合でも0.1～0.15 MPaに達する。圧力を下げることは一般的にワックスオイルの収率を向上させるが、圧力が低すぎるとコークス塔内の泡層が厚くなり、コークス粉が運ばれやすくなって弾丸状のコークスが生成しやすくなる。また、コークス塔のガス体積流量が増加し、必然的にコークス塔の塔径が大きくなり、分留塔の塔径も大きくなる。その結果、圧縮機や塔頂凝縮システムの負荷が増加し、プラントの投資額も増える。十、弾丸コークスについて 1. 弾丸コークスが生成される条件：原料の品質低下。弾丸コークスを生成する原料としては、深度抽出後に残炭分やアスファルテン分が多く、スラグ分が少ないもの、または品質が低下した重質油が用いられる。弾丸用コークス原料の生成においてアスファルトは重要な役割を果たし、通常、4つの成分のうちアスファルテンの含有量は13％以上である。原料の品質低下により、炭質アスファルテンが早期に生成される。原料が加熱炉からコークス塔に入る前に、すでに縮合反応が起こって微小な粒子が形成され、これが弾丸コークスの前駆体となる。コークスタワー内に入ると、風速などの影響で、これらの微粒子を中心に徐々に包み込まれ、弾丸状になっていく。一般的に、より良い経済的効果を得るために、比較的安価な重質原油や劣悪な原油が選ばれる。同時に、より多くの高付加価値のある半製品を生産するため、常圧減圧装置では原油の抽出率を高めるさまざまな対策が講じられ、その結果、減圧残油はますます重くなっていく。運転条件はかなり厳しい。より高い炉出口温度、より低い循環比、およびより低いコークス塔圧力といった厳しい運転条件を採用することで、弾丸コークスの形成に適した生産環境が作り出されている。2、生コークスの影響：製造過程において、コークスタワーの揺れや、給水・排水時のコークスによる配管の詰まり、除焦時の地盤崩壊やドリルビットの詰まりなど、さまざまな異常現象やトラブルが発生する。これらの問題は装置の安全な生産や正常な運転を深刻に脅かしているため、コークス製造装置では一般的に、炉出口温度の低下、循環比の向上、コークス塔内圧力の上昇、触媒分解油スラリーの混合、原料組成の調整といった措置を講じて、弾丸コークスの生成を回避または抑制し、コークス製造装置の安全な生産リスクを低減している。現在、国内には安全かつ安定して弾丸コークスを生産できる遅延コークス製造装置は一つも存在しないが、海外の報告によると、アメリカには弾丸コークスの生産および液体収率の最大化を目的としたコークス製造装置があるとされている。しかし、制御パラメータを調整して弾丸コークスの発生を防ぐ方法は、一方で2～3％の収率が犠牲になるため非常に非経済的であり、また、通常の生産では運転パラメータからコークスの形状や品質を判断することが難しく、タイムリーに調整を行うことができないため、原料の配合比率を調整することで弾丸コークスを制御する方がより経済的かつ実用的である。3、コークス製造装置用ペレットコークス原料の性質予測方法：一つ目の方法は、コークス原料のAPI値（API=141.5/d-131.5）に基づくものである；APIが7未満の場合、装置における弾丸の燃焼比が大きくなる；APIが7～8の間の場合、装置が弾丸状の焼け跡を生成するかは不明である；APIが9を超える場合、装置が弾丸状の焦げを発生させる可能性は低い。方法二として、弾丸コークスの生成メカニズムに基づき、コークス化原料の残炭とアスファルテンの比率を用いて弾丸コークスの生成を予測する。残炭とアスファルテンの比率が1.4未満の場合、装置では弾丸コークスが容易に生成される；残炭とアスファルテンの比率が1.4～1.6の間の場合、装置で弾丸状のコークスが生成される可能性がある；残炭とアスファルテンの比率が1.6を超える場合、装置で弾丸状のコークが生成される可能性は低い。また、多くの装置が以下の予測方法を提案しており、実際の生産で検証されている。それは、原料のアスファルテン含有量が高く、アスファルテン/ガム比が0.35を超えるというものである。原料のガム分含有量と残炭比が0.5を超えて1.0に近い場合、弾丸コークスが生成されやすくなる；微残炭値（コングス残炭値と同じ）が21％を超える場合、試料油のカーボン化反応によって弾丸状のカーボンが生成される可能性が高くなる。コークス化原料の残炭とアスファルテンの比率が1.4未満の場合、装置で弾丸コークスが生成される可能性が高くなる。粘度が500を超える装置では、弾丸状の焦げが発生する可能性が高い。不純物（特に金属含有量）のうち、ニッケル、バナジウム、カルシウムの質量分率が244μg/g、185μg/g、200μg/gを超える場合、弾丸焦が発生する可能性が高くなり、特にカルシウム含有量が200μg/gを超えると必ず弾丸焦が発生する。