针状焦
石墨生产原料
石墨生产原料主要包括石油焦、针状焦和煤沥青。
石油焦是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物，属于易石墨化炭一类，是生产人造石墨制品及电解铝用炭素制品的主要原料。
针状焦是外观具有明显纤维状纹理、热膨胀系数特别低和很容易石墨化的一种优质焦炭，焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒，在偏光显微镜下可观察到各向异性的纤维状结构。
煤沥青是煤焦油深加工的主要产品之一，按其软化点高低分为低温、中温和高温沥青三种。
此外，石墨矿石也是制造石墨的重要原料，分为结晶石墨和无定形石墨两大类，其中结晶石墨品质优良，主要产于中国、印度、巴西、加拿大等地，是制造高档石墨制品的主要原材料。
无定形石墨则主要产于中国、俄罗斯等地，一般用于制作石墨粉末和石墨涂料等。
在石墨加工过程中，原料首先需要经过破碎、筛分等工艺处理，得到符合要求的石墨粉末。
然后将石墨粉末浸渍在酚醛树脂中并压制成形，再经过高温烧结处理，最终得到具有一定强度和导电性能的石墨制品。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询石墨生产领域的专家。
针状焦形成基本原理
I—焦 0.20~0.30 2.13—2.15
P—焦 0.25—0.35 2.13~2.15
合同 A 指标 A 实测指标 2.10—2.15 2.10
合同 B 指标 0.2~0.3
2.13—2.15
氧S
(重量)%
＜0.7
0.3~0.4
0.3—0.4 0.3—0.4
＜0.6
0.33
0.3~0.4
挥发份
（4）最终物料的结构与应用特性的关系
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芳烃平面大小及堆积结构
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类石墨微晶的取向结构
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易石墨化的前驱体经过高温，特别是 3000℃的所谓石墨化处理后，其芳烃网平面 和堆积厚度很快增加，即类石墨微晶的大小 增加，所得炭的性能逐渐接近石墨，其导电 性、化学稳定性增加，而硬度降低，层间强 度变差。这就是从针状焦到石墨电极的转化 的基本原理。
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所需要的热结构材料的要求：
•高比强度、高比模、高抗震性、耐烧蚀、高 导电、热膨胀系数小和耐化学腐蚀。
对前驱体以及原料重质渣油的要求：
•易石墨化
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• 中间相的理论与工艺研究已经历了数十年的时间， 但各种各样中间相结构形态以及最终所决定的针状 焦结构性能的研究仍是长盛不衰：
原油年产 1亿6~7千万吨
重质渣油 50%~60%
包含制造新型炭材料的有效组份。
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催化裂化
CPP（Catalytic
新工艺 pyrolysis proceeding)
HCC(Heavy oil contact catalytic cracking)
乙烯焦油做针状焦油的原理
乙烯焦油做针状焦油的原理
乙烯焦油是从乙烯裂解生产中得到的一种副产品，它是一个复杂的混合物，含有许多有机化合物，包括多环芳香烃和杂原子化合物。
乙烯焦油在高温下可以通过一系列化学反应转化为针状焦油。
针状焦油的形成原理主要有以下几个步骤：
1. 裂解反应：乙烯焦油首先经过裂解反应，在高温（650-900摄氏度）和压力下，乙烯焦油中的高分子有机化合物裂解为低分子化合物，产生大量的碳原子碎片。
2. 重聚反应：裂解产物中的碳原子碎片会发生重聚反应，形成更大的碳簇团。
这些碳簇团会在高温下不断增长，并逐渐形成针状结构。
3. 液相沉积：在反应器中，乙烯焦油在高温下与金属表面接触，利用金属表面的催化作用，乙烯焦油中的有机化合物会附着在金属表面，形成固体的针状焦油。
总的来说，乙烯焦油转化为针状焦油的原理是通过裂解和重聚反应，将乙烯焦油中的碳原子裂解并重聚形成碳簇团，并在金属表面发生液相沉积反应，最终形成针状焦油。
针状焦工艺技术简述
２１ 年 ０１
第 ３ 期 ５
Ｓ ＩＮ Ｅ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
Ｏ职校论坛０
科技信 息
针状焦工艺技术简述
李 桂 芬 陈姗姗 （ 台河职 业学 院 黑龙 江 七 台河 七 １４ ０ ） ５ ６ ０
【 要】 摘 介绍 了国内外针 状焦的工艺发展现状和几种典 型的工艺技术 ， 并对产品性 能做 了对比 ， 出对国 内 提 针状 焦生产的建议 【 关键词 】 系针状焦 ； 系 状焦； 煤 油 针 工艺
１ 工 艺 发 展 现状
针状焦可用石油加 工和煤焦油加工的重质馏分油来生产， 如热裂 化渣油 、 催化裂化澄清油 、 煤沥青等， 富含短侧链 、 线型联接 的多环（～ ３ ２ 原 料预 处 理 ４环） 芳烃是 生产针状焦的优质原料
１１首先处去其中有 害小球 提生长的喹啉 美 国在 ５ 年代后期 首 Ｏ 先掌握 了石油系针状焦的生产技术 由于 不溶物 ． 然后再经 热处理进行组分调剂 ． 获得满足针状焦生产需 要的 石油加工趋 向催化裂化等轻质化深加工方 向发展 ． 致使油系针状焦原 原料 ． 是原料预处理 的 目的 料减少 加之 ７ 年代两次石油危机 ．更使人们感到原料供应的不稳 ０ 业 生产上对针状 焦原料 的要 求是： 芳烃含量 高 ｆ 重量 比约为 定 。于是 ７ 年代 以来 ． 本 、 国等 国家均致力于开发煤系针状焦技 Ｏ 日 德 ３ ％～ ０ ）胶质沥青质含量低（ ０ ５％ 、 一般控制庚烷不溶物＜ ．％ ）灰分 （ ２Ｏ 、 一 术 １７ 年 日 ９９ 本煤系针状焦实现工业化生产。 使油系和煤系针状焦市 般 ＜００ ％ ）和硫 分含量 低 ｆ ．５ 不大 于 ０５ ） ．％ 、钒 和镍含 量 均不 大于 场共存 国内针状焦技术开发工作启步较晚 ５ ｐ ｍ， 生 喹 啉 不 溶 物 含 量 为 零 ， 化 剂 粉 末 含 量 小 于 ｌｏ ｐ ， ０ｐ 原 催 ０ ｐ ｍ 原 煤 系针状焦 的生产工艺技术主要有如下 ４种 ： 料 的密度要求大于 １ ｇ ｍ 以保证针状焦产率 ．／ ， ｏｃ １１１ 真空蒸馏法 ：９ １年美 国 Ｌ Ｉ 司首先提 出用 真空分 离法从 ．． １７ Ｃ公 原料 预处 理方 法 主要 有 ： 馏法 、 心法 、 剂法 、 质法 等 ． 蒸 离 溶 改 ． 煤焦油沥青 内分离出针状焦 ． 申请 了美 国专利 ． 并 核心技术是通过真 空蒸馏切取适合生产针状焦的原料 ． 工艺较简单 ． 且针状焦的收率低 ３ 几 种 典 型 的针 状 焦 工 艺 １ ． 溶剂萃取 法 ：９ １ Ｌ Ｉ 司用溶 剂处理方法 除去沥 青 中的 ．２ １ １８ 年 Ｃ 公 目前 国内针状焦的工业化生产 以山西宏特煤化工有限公 司、 山 宝 喹啉不溶物 （ Ｉ成分 的方法 申请 了美 国专利 即先用助聚剂液体使 Ｏ） 钢铁股 份公司化工分公 司、 山西 朔州ｉ元碳素股份有 限公 司 、 中钢集 Ｏ 凝 聚． 聚体在重力沉降器内被分离 。 Ｉ 凝 该处理技术类似于 日 本新 日 团鞍山热能研究院有限公司等几 家为代表 化公司用煤焦油沥青生产针状焦的工业化装置 溶剂处理技术 所得针 状焦的收率高 ， 质量好 ． 但工艺较复杂 ． 投资也较高 １１ Ｍ— ．＿ ３ Ｌ法 ：９ ５年 Ｌ Ｉ 司和 日本 Ｍａｄｅ １８ Ｃ公 ｒｚｎ石油化学公 司的 Ｍ— Ｌ 工艺 申请 了美 国专利 ． 该丁艺是把特殊 的原料 预处理技术 和独特 的 两段延迟焦系统结合起来 ． 是第一套以煤焦油沥青为原 料的针状焦 生 产装置 。 生产的针状焦质量最好 ， 但也存在收率较低 、 工艺复杂和投 资 高的问题。 １１ 闪蒸一 聚法 ：９ ５年鞍 山焦耐 院、鞍 山钢铁大学和石 家庄 焦 ．． ４ 缩 １８ 化厂共 同开发了闪蒸 一 缩聚工艺 ． 申请 了中国专利 并 该法是将混合原 产 品 料油送到特定 的闪蒸塔 内 ． 在一定温度 和真 空下闪蒸 出闪蒸油 ． 闪蒸 油进入缩聚釜进行聚合 得到缩 聚沥青 。此工艺收率适 中， 工艺简单。 图 ３ １ 工 业 化 生 产 针 状 焦 工 艺流 程 图 — １ 油系针状焦石油系针状焦 以热裂化渣油 、 裂化 澄清油 、 ． ２ 催化 润滑 油精制抽出油 、 蒸汽裂化焦 油、 焦化蜡油 、 乙烯裂解渣油等为原料。美 山西宏特煤化工 有限公司所得针状焦 的指 与其它针状焦 产品 国在 ５ 年代后期首先掌握 了石油 系针状焦的生产技术 Ｏ 进 行 比较 ， 果如 下 表 ３ ｌ 结 一： １ ． 催化裂化澄清油 目前常用作针状焦原料的催化裂化澄清油在 ．１ ２ 表 ３１ — 性质 和组成上有 以下 特点 ： 密度大 ， ／ ＣＨ原子 比较小 ． 芳香度较 高 ， 说 明澄 清油的芳构化 程度非常高 ． 芳烃含 量高 ． 从组成上适 宜作为生产 针状焦 的原料 美 国油系针状焦以澄清油为主要原料 ． 产量居世界第
针状焦生产的运用分析
针状焦生产的运用分析摘要：分析针状焦成焦机理和产品特点，结合生产情况，提出生产针状焦所需的原料来源及生产方案。
关键词：针装焦生产1前言重油深度加工是合理利用石油资源的重要途径。
为了适应轻质燃料油的需求增长和原油的重质化，提高原料的掺渣比，某些催化裂化(FCC)装置直接加工常压渣油，还有一些FCC装置开始掺炼减压渣油。
原料变重使装置结焦和结垢，不能正常运行，而外甩油浆是解决这一矛盾、维持装置热平衡的办法，从而被许多炼油厂采用。
随着原料不断重质化，油浆的产量也将进一步增加。
目前，国内的催化油浆一般作为廉价的重质燃料油出厂。
近年来，对催化裂化油浆性质及其合理利用技术进行了大量研究。
这些研究主要涉及将催化油浆与炼油工艺组合以合理利用催化裂化油浆，或是根据催化裂化油浆的组成上的特征进行生产化工产品的利用技术研究，以取得催化油浆高附加值的产品，确定油浆深加工方案。
由于油浆中含有30％～50％的饱和烃，这部分饱和烃又是优质的催化裂化原料；同时油浆中的芳烃达50％以上，芳烃是一种极有价值的化工产品，能够进一步深加工生产附加值较高的产品，产品用途广泛，市场前景广阔。
因此催化油浆作为廉价的重质燃料油烧掉是非常可惜的，对其开发利用，将会给炼油企业带来良好的经济效益。
我厂也存在类似的问题。
我厂二套催化裂化能力为200万吨／年，外甩油浆共为10～15万吨／年，一般作为廉价的2#燃料油外卖(目前的价钱约3000元/吨)，且催化油浆中含有约1％的催化剂粉末，这些粉末是不能燃烧的硅酸盐，它几乎全部粘附在炉膛中、管壁上，造成传热效果变差。
随我厂明年800万吨/年炼油扩改项目的实施，届时二套焦化装置合计处理能力可达220万吨/年，最大可达260万吨/年，相应在一段较长时间的过渡阶段会出现焦化加工能力过剩的情况，而我厂催化分馏塔底油浆和焦化装置重蜡油的出路问题一直以来就有争议。
通过分析与测算，将催化油浆掺入减底渣油做为焦化原料进行普通石油焦生产从经济效益上来说是不划算的【1】，因此针状焦的生产也是我厂在随后的生产中一个较好的选择。
煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油制备针状焦的技术研究煤焦油是一种重要的化学原料，其制备针状焦具有广泛的应用前景。
本文将对煤焦油制备针状焦的技术进行研究。
一、概述针状焦是一种高纯度、高强度、高密度、高导电性的石墨材料，被广泛应用于电池极材料、电解质、催化剂、高温耐蚀材料等领域。
目前，针状焦的主要生产方法是石油针状焦，但其生产成本较高，利润也不高。
煤焦油是煤炭加工过程中的副产品，其含有丰富的各种化学物质和多种碳块。
因此，利用煤焦油制备针状焦是一种成本较低的方法。
二、制备路线利用煤焦油制备针状焦的基本路线如下：煤焦油预处理→净化→催化裂解→分离→石墨化处理→针状焦制备1.煤焦油预处理煤焦油从煤气中分离出来后，其中含有大量杂质、硫、氮、氧等成分，需要进行预处理。
首先将煤焦油在低温下进行过滤和沉淀，去除其中的固体杂质。
然后通过加热、蒸发等方式将其净化，去除其中的杂质和氧化物，得到较为纯净的煤焦油。
2.催化裂解将净化后的煤焦油进行催化裂解，在高温下通过热解将其分解成较小的分子，并释放出大量的碳质物质。
催化裂解过程中加入催化剂，可以增加裂解产物的碳含量和层结构，提高产物质量和纯度。
3.分离通过分离工艺，将催化裂解产物中的针状碳分离出来，去除其中的杂质和未碳化的物质。
4.石墨化处理将分离出的针状碳进行石墨化处理，通过化学气相沉积等方法，形成具有规则形状和结晶度的石墨结构，提高其导电性和强度。
5.针状焦制备最后将经过石墨化处理的针状碳进行碳化反应，制备成针状焦。
制备过程需要控制温度、时间、气氛等因素，确保产物质量和形状。
三、优化方法为了提高煤焦油制备针状焦的效率和质量，有以下优化方法可供选择：1.催化剂的优化催化剂是影响催化裂解效果的关键因素之一。
优化催化剂的选择和配方，可以提高裂解产物的质量和纯度。
目前常用的催化剂包括纳米颗粒、金属催化剂等。
石墨化处理是制备针状焦的关键步骤，其质量和效果直接影响产物的电性和机械性能。
优化石墨化处理的工艺和方法，可以形成更为规则和均匀的石墨结构，提高产物的品质。
2024年油系针状焦市场发展现状
2024年油系针状焦市场发展现状引言油系针状焦是一种重要的石油副产品，由于其具有高热值和广泛的应用领域，近年来在能源行业得到了广泛关注。
本文将探讨油系针状焦市场的发展现状，包括市场规模、产品特点、行业竞争情况以及未来发展趋势。
市场规模油系针状焦市场在过去几年里呈现出快速增长的态势。
据统计数据显示，自20xx 年以来，全球油系针状焦市场规模年均增长率约为xx％。
亚太地区是全球最大的油系针状焦消费市场，占据了市场份额的xx％。
欧洲和北美地区紧随其后，分别占据了xx％和xx％的市场份额。
产品特点油系针状焦具有许多优势特点，使其在许多领域有着广泛的应用。
首先，油系针状焦的热值高，有助于提高能源利用效率。
其次，油系针状焦的燃烧产物中含有较少的硫和氮，减少了环境污染问题。
此外，油系针状焦还可以用作石墨电极的原材料，广泛应用于电力、冶金和化工等领域。
行业竞争情况油系针状焦市场竞争激烈，存在着多家主要的生产商和供应商。
目前，全球领先的油系针状焦生产商主要集中在中东和亚洲地区。
这些公司在技术创新、产品质量和价格等方面具有竞争优势。
此外，一些新兴市场的企业也在逐渐崛起，通过提供定制化产品和市场细分等策略来获取竞争优势。
未来发展趋势未来，油系针状焦市场有望继续保持快速增长。
首先，随着全球能源需求的不断增加以及环境污染问题的日益严重，对替代能源的需求将不断增加，这将推动油系针状焦市场的发展。
其次，技术创新将进一步改善油系针状焦的生产过程和产品质量，提高竞争力。
此外，新兴市场的崛起也将为油系针状焦市场提供更多的机会和挑战。
结论总的来说，油系针状焦市场在市场规模、产品特点、行业竞争情况和未来发展趋势方面表现出积极向上的态势。
随着全球能源需求的不断增加和环境意识的提高，油系针状焦作为一种重要的石油副产品将继续发挥其重要作用，并有望在未来取得更大的发展。
针状焦在锂离子电池负极材料上的应用及要求
针状焦在锂离子电池负极材料上的应用及要求1. 应用:
1) 作为主要的负极材料,与正极材料(如氧化钴锂)配合使用,制造锂离子电池。
2) 在电动汽车、便携式电子设备等领域广泛应用。
2. 要求:
1) 高比表面积和低结构密度,以获得高电容量。
2) 高纯度且无杂质污染,避免电化学反应副产物的产生。
3) 理想的层状结构和高度石墨化,确保良好的电子传导性和离子扩散性。
4) 粒径和分布均匀,有利于电极制备和电池性能。
5) 热稳定性良好,避免热失控等安全隐患。
6) 具有一定的机械强度和抗体积膨胀能力,以适应充放电过程中的体积变化。
针状焦需要满足高比容量、高纯度、良好结构、理想粒度分布、热稳定性和机械强度等多方面要求,才能够作为优质的锂离子电池负极材料,满足电动汽车和便携式设备对高能量密度和长循环寿命的迫切需求。
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针状焦
一、 针状焦的原料：
石油系针状焦以热裂化渣油、催化裂化澄清油、润滑油精制抽出油、蒸汽裂化焦油、焦化
蜡油、乙烯裂解渣油等为原料。美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。以精
制处理的重质渣油为原料,对延迟焦化工艺流程和操作条件作适当调整后可生产针状焦。油系针
状焦生产与煤系针状焦生产方法相比，主要区别在原料预处理。油系针状焦原料的杂质较少!
而煤焦油沥青中含有一定量的喹啉不溶物（QJ）它们附着在中间相周围，阻碍球状晶体的长大、
融并，焦化后也不能得到纤维结构良好的针状焦组织。 因此，煤系针状焦原料的调制技术难度
更大。工业上可用来生产针状焦原料的主要来源有：催化裂化澄清油（FCCDO）、石脑油以及粗
柴油蒸汽裂解生产乙烯所得的乙烯焦油（ET）、热裂化的裂化焦油(TR)、煤焦化或气化生产的
煤焦油（CR）;此外，润滑油溶剂精制的抽出油以及某些渣油也可作为生产针状焦的原料。图一
介绍了从石油原料生产针状焦的不同路线。煤系针状焦主要以煤焦油沥青为原料。
二、 针状焦的生产工艺：
1.真空蒸馏法
1971年美国LCI公司首先提出用真空分离法从煤焦油沥青内分离出针状焦，并申请了美国
专利，核心技术是通过真空蒸馏切取适合生产针状焦的原料，工艺较简单，且针状焦的收率低。
2.溶剂萃取法
1981年LCI公司用溶剂处理方法除去沥青中的喹啉不溶物（QI）成分的方法申请了美国专
利。即先用助聚剂液体使QI凝聚，凝聚体在重力沉降器内被分离。该处理技术类似于日本新日
化公司用煤焦油沥青生产针状焦的工业化装置。溶剂处理技术所得针状焦的收率高，质量好，
但工艺较复杂，投资也较高。
3.M－L法
1985年LCI公司和日本Mardzen石油化学公司的M-L工艺申请了美国专利，该工艺是把特
殊的原料预处理技术和独特的两段延迟焦系统结合起来，是第一套以煤焦油沥青为原料的针状
焦生产装置。生产的针状焦质量最好，但也存在收率较低、工艺复杂和投资高的问题。
4.闪蒸—缩聚法
1985年鞍山焦耐院、鞍山钢铁大学和石家庄焦化厂共同开发了闪蒸-缩聚工艺，并申请了
中国专利。该法是将混合原料油送到特定的闪蒸塔内，在一定温度和真空下闪蒸出闪蒸油，闪
蒸油进入缩聚釜进行聚合得到缩聚沥青。此工艺收率适中，工艺简单。国内鞍山沿海化肥厂曾
投入工业化试验，但由于工艺不够完善，因此也就停顿下来。国内，煤系针状焦的主要质量指
标是参照了日本新日化公司的标准。即真比重≥2.13、灰分≤0.1%、挥发分≤0.5%、硫分≤0.5%、
热膨胀系数CTE 1×10-6/℃和水分≤0.2%。
目前，宝山钢铁股份公司化工分公司正在进行中试，且针状焦质量已达到与日本新日化和
三菱的相当。鞍山热能研究院也在进行中试并取得了较大进展。山西朔州三元碳素股份有限公
司的小试报告也已通过了山西省科技厅的鉴定。山西宏特煤化工有限公司已投入工业化试生产，
虽然CTE未完全达标，但已有近3000吨的产品供兰州炭素厂及南通炭素厂作为生产400的高功
率电极的原料。
三、 针状焦的用途：
针状焦产品是炼钢行业生产中石墨电极的关键性材料，用针状焦制成的石墨电极具有耐热
冲击性能强、机械强度高、氧化性能好、电极消耗低及允许的电流密度大等优点。针状焦还是
生产特种炭素材料、炭纤维及其复合材料等高端炭素制品的原料。