煤系针状焦技术的研究进展_1000001569787611
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2024年煤系针状焦市场分析现状摘要本文通过对煤系针状焦市场的现状进行分析,探讨了针状焦的产量和消费情况,以及市场竞争格局和发展趋势。
针状焦作为一种重要的冶金原料,对钢铁行业具有重要意义。
通过对市场情况的研究和分析,可以更好地指导煤系针状焦的生产和销售。
1. 引言针状焦是由煤炭粉末经过高温处理而成的一种冶金原料。
随着钢铁产业的发展,针状焦市场也得到了迅速的发展。
本文将对煤系针状焦市场的现状进行分析,以帮助了解该市场的发展趋势和竞争状况。
2. 煤系针状焦的产量和消费情况煤系针状焦的产量和消费情况是评估该市场规模和潜力的重要指标。
据统计数据显示,近年来煤系针状焦的产量呈现出持续增长的趋势。
这主要得益于钢铁行业的发展和需求的增加。
随着国内外市场对钢铁产品的需求持续增长,针状焦的消费也呈现出稳定增长的态势。
3. 市场竞争格局市场竞争格局是影响煤系针状焦市场发展的一大关键因素。
煤系针状焦市场存在着一些主要的生产和销售企业,它们在市场份额和技术实力上具有较大的优势。
同时,市场上也存在着一些中小型企业,它们通过技术创新和产品质量提升来提高竞争力。
市场竞争的激烈程度呈现出逐渐增加的趋势。
4. 煤系针状焦市场的发展趋势煤系针状焦市场在未来将继续保持快速发展的态势。
主要有以下几个方面的趋势:•针状焦在钢铁生产中的应用将会继续增加,特别是高品质钢铁产品的生产。
•技术创新将会推动针状焦的生产效率和产品质量的提高。
•受环保政策的影响,煤系针状焦的生产将趋向于清洁化和低排放。
结论通过对煤系针状焦市场的分析,我们可以看到其产量和消费情况呈现出稳定增长的趋势。
市场竞争格局逐渐形成,同时市场发展趋势也十分乐观。
针状焦在钢铁行业的地位日益重要,其应用前景广阔。
我们需要密切关注市场变化,不断优化生产和销售策略,以更好地满足市场需求,推动煤系针状焦市场的健康发展。
以上为2024年煤系针状焦市场分析现状的文档。
煤系针状焦溶剂法研究现状摘要通过对溶剂法生产精制沥青的阐述,介绍了制煤系针状焦溶剂法的工艺原理的优势,并从实验结果上进行了论证。
关键词溶剂法;针状焦;工艺中图分类号 tq520 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-(2013)011-0123-01针状焦是针状沥青焦的简称,是石墨化程度较高的沥青焦。
它具有化学性能和耐磨性好、电导率高、结晶度大、热膨胀系数小、抗热震性好等特点,现在被广泛地用作冶金工业中超高功率石墨电极、热结构石墨和特种碳素制品的原料,以及适用于制备近年来发展的内串石墨化系统(lwg)的石墨电极。
用针状焦制造的超高功率石墨电极,可以明显地提高炼钢效率,减少对于环境的污染。
目前,根据生产使用的原料不同,分为石油系和煤焦油系两大类。
美国大湖碳素公司于1950年首次发明石油系针状焦,1979年日本的煤沥青针状焦工业生产装置投产,煤系针状焦扩大了煤焦油应用范围。
其技术以专利形式存在或严格对我国保密。
经过科研人员的不懈努力,中国在20世纪80年代也成功地开发了石油系针状焦的生产,到20世纪90年代中国成功地开发了煤焦油沥青系针状焦的生产。
1 溶剂法生产针状焦的工艺现状生产出合格针状焦的关键是原料(沥青)的预处理,即制作生成针状焦中间相热转化的原料即精制沥青。
由于处理工艺不同,针状焦工艺命名不尽相同,但其生产工艺过程基本相似,生产工艺:软沥青→预净化处理→精料→延迟焦化→生焦→煅烧→针状焦。
原料预净化的方法比较多,有真空蒸馏法,m-l法,改质法,溶剂萃取法,机械离心法,其中的溶剂法美国、日本和中国等都有不少成熟的技术,方法是首先将脂肪烃和芳香烃按照一定的比例混合后得到混合溶剂,然后再以混合溶剂处理煤沥青以去除qi(喹啉不溶物)。
日木的两个公司采用溶剂法利用煤沥青为原料生产针状焦,工艺成熟,并在上世纪已实现了工业化。
目前在原材料预处理工艺中,能够真正实现工业化生产的只有溶剂法和改质法,但改质法存在的缺点是各种参数不易控制,工艺上的设计也存在问题。
化工科技,2020,28(5) :71 〜74SCIENCE & TECHNOLOGY IN CHEMICAL INDUSTRY综述专论针状焦制备研究进展**基金项目:陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2019JQ-905);陕西省教育厅科研计划项目(19JSO71);陕西省高校科协青年人才托举计划资助项目(20180608);榆林市2019年科技计划产学研项目(2019-83-1);榆林学院博 士科研启动基金项目(17GK12,17GK13)o作者简介:孟宇(1988-),男,陕西神木人,榆林学院讲师,博士,主要从事C 1催化转化及煤基功能材料制备开发研究。
收稿日期:2020-08-29孟 宇郭 卓1,,朱仕元1,,彭 娜12(.榆林学院化学与化工学院,陕西榆林719000;.陕西省低变质煤洁净利用重点实验室,陕西榆林719000)摘要:煤沥青作为煤焦油加工的主要产品,可用于加工煤系针状焦,且表现出多方面优势.煤系 针状焦的特征为强度高,低硫,热稳定性强.对针状焦的结构及性能、生产现状及应用、生产工艺等方面进行了综述讨论,分析得出了针状焦在生产过程中存在的问题,并对针状焦的发展趋势给出了建议.关键词:煤沥青;针状焦;制备技术中图分类号:TQ 524 文献标识码:A 文章编号:1008-0511(2020)05-0071-04中国焦化行业每年产生大量的副产物煤焦 油,其在蒸馏过程中主要馏分为煤沥青。
煤沥青 是生产煤系针状焦的优质原料,其组分包括碳氢化合物和碳环、杂环化合物。
针状焦是20世纪70年代发现的优质碳素材料品种,具有低金属含量、低空隙度、低热膨胀系数、易石墨化的特点,且 表现出很强的导电性,因而在制备高功率石墨电 极方面表现出很高的应用价值[14]。
1针状焦结构及性能针状焦属于一种常用的易石墨化炭,在进行其结构研究时一般用到Franklin 模型[5],由微观 结构分析可知,其主要组成单元为层状缩合芳烃,以及相应的微晶单元。
针状焦研究报告针状焦是一种煤炭产品,由高温热解后的煤转化而成。
针状焦具有硬度高、热值高、挥发分低、灰分少等优点,因此被广泛应用于铁合金和其他冶金行业。
本文旨在对针状焦的性质、应用以及市场前景进行研究。
一、针状焦的性质1. 物理特性针状焦的主要成分为碳素,具有黑色或深灰色的外观。
其形状类似于细长的针,因此得名。
它的硬度非常高,能够经受高温和高压的反应。
2. 化学成分针状焦的主要成分为碳素,含量一般在90%以上。
此外,它还含有少量杂质,如硫、氮、氧和灰分等。
3. 技术指标针状焦的技术指标主要包括热值、硬度、挥发分、灰分等,其中热值和硬度是衡量其性质的主要参数。
一般来说,针状焦的热值在7000 kcal/kg以上,硬度在95以上。
二、针状焦的应用针状焦的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 铁合金行业针状焦是铁合金生产中不可缺少的原料之一。
它可以作为还原剂,参与铁合金的生产过程,从而提高铁合金的产量和质量。
2. 其他冶金行业针状焦还可以作为其他冶金行业的原料之一,如钢铁、铝工业等。
它可以用于冶炼和炼钢,提高金属的质量和成品率。
3. 燃料行业针状焦的高热值和低挥发分使其成为一种优质的燃料,可以用于发电、供暖等领域。
4. 化工行业针状焦还可以用于化学反应中的还原剂和催化剂,促进化学反应的进行。
三、针状焦的市场前景针状焦作为一种优质的冶金原料,其市场前景非常广阔。
当前,针状焦的需求量逐年增加,主要受益于工业化进程的推动。
尤其是针状焦在铁合金生产中的应用越来越广泛,铁合金行业对针状焦市场的需求将是未来几年的主要增长点。
此外,针状焦在其他冶金行业、燃料行业和化工行业等领域的应用也将持续扩大,为针状焦市场的发展提供了更多的契机。
综上所述,针状焦是一种极具潜力的冶金原料,具有优异的性质和广泛的应用前景。
未来,随着工业化进程的不断推进,针状焦市场的需求将持续增长,前景十分可观。
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。
《煤系针状焦-纳米炭材料的制备及储钠性能研究》篇一煤系针状焦-纳米炭材料的制备及储钠性能研究一、引言随着电动汽车、智能电网和可再生能源等领域的快速发展,能源存储技术成为了当前研究的热点。
在众多能源存储材料中,炭材料因其具有高比表面积、良好的导电性、优异的化学稳定性等特点,被广泛应用于电池材料中。
其中,煤系针状焦/纳米炭材料因其独特的结构和优异的性能,在储钠领域表现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究煤系针状焦/纳米炭材料的制备工艺及其储钠性能。
二、煤系针状焦/纳米炭材料的制备煤系针状焦/纳米炭材料的制备主要分为原料准备、炭化、活化等步骤。
1. 原料准备选用合适的煤系原料,如煤焦油、煤沥青等,进行破碎、混合、干燥等预处理,以提高原料的均匀性和反应活性。
2. 炭化将预处理后的原料放入炭化炉中,在高温条件下进行炭化反应。
通过控制炭化温度和时间,使原料中的有机物分解并形成初步的炭结构。
3. 活化将炭化后的产物进行活化处理,通过物理或化学方法增加其比表面积和孔隙结构。
常用的活化方法包括化学活化法、物理活化法等。
活化过程中需控制活化剂种类、浓度、活化温度和时间等参数,以获得理想的纳米炭结构。
三、储钠性能研究煤系针状焦/纳米炭材料在储钠领域的应用主要得益于其独特的结构和优异的物理化学性质。
本部分将从材料结构、电化学性能、循环稳定性等方面对煤系针状焦/纳米炭材料的储钠性能进行研究。
1. 材料结构分析利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段,对煤系针状焦/纳米炭材料的微观结构进行表征。
通过分析材料的晶型、孔隙结构、表面形态等参数,为后续的电化学性能研究提供依据。
2. 电化学性能研究将煤系针状焦/纳米炭材料作为电池负极材料,与钠金属正极组装成钠离子电池,测试其电化学性能。
通过循环伏安法(CV)、恒流充放电测试等方法,研究材料的比容量、充放电效率、能量密度等参数。
此外,还需考察材料在充放电过程中的结构变化和容量衰减情况。
针状焦技术的研究进展摘要:作为新型碳材料之一的针状焦,伴随着研究炭质中间相的脚步发展而起,其主要依据液相碳化理论为基础。
因此,本文主要介绍针状焦自身发展过程、制备时所需原料与种类、针对生产过程提出主要问题并研究新的进展。
关键词:针状焦;发展历程;原料与种类;进展0 前言针状焦凭借其自身具有膨胀系数低、石墨化性能较好的优势,成为了炭焦工业的重要原材料之一。
针状焦外形在遭受到碰撞破碎之后呈现出特定的针状结构,在显微镜观察下更是呈现出了非常明显的纤维状结构以及具有高度的各向异性。
因此,不仅大量用于我国各类工业领域,在国防技术领域应用尤为深远。
1 针状焦发展历程早在1950年前,由学者Great Lake Carbcn Corp首先针对针状焦进行大量研究,并且成功制备除石油系针状焦。
而在1968年,随着碳质中间相理论不断完善,关于针状焦制备技术的也得到了快速的发展,并且在同年,油系针状焦以及煤系针状焦得到了正式投入生产的机会。
此后,针状焦的国际市场主要由美国垄断了80%。
而在上个世纪的80年代初,国内众多学者也对此展开研究,并且在1985年,完善了油针状焦的生产方案,在此期间也探究了针状焦的成焦机理,进一步优化了焦化工艺,并且随之建立起一套相应的测试方案。
而这项技术也在抚顺公司石油二厂以及大庆石化总厂,正式投入到工业生产当中。
也在这一段时间,部分学者也开始着手研究针状焦的应用领域,并且将其作为原料制备高功率石墨电极。
在针状焦制备工艺的完善后,我国至1993年为止,开发出了其他几种原料制备针状焦的方案,在此基础上进一步完善了工艺。
1995年末,针状焦以100kt/a投入到了我国锦州石化公司中进行生产装置投产,成功突破了以往针状焦不能在工业上连续生产的屏障。
于2003年,根据已有的数据表明,针状焦每年在高功率电极以及超高功率电极方面的消耗率高达8-10万t,国内许多炭素厂家为降低成本而使用油系针状焦代替进口针状焦的状况,因此,也促成了国内外研制开发针状焦的步伐。
针状焦的研究进展摘要:文章介绍了国内外针状焦生产现状,针状焦的生成机理,生产技术进展及典型工艺。
认为拓宽针状焦原料来源是针状焦研究的重点。
关键词:针状焦煤系针状焦油系针状焦延迟焦化针状焦是制造超高功率电极、特种炭素材料、炭纤维及其复合材料等高端炭素制品的优质材料,具有具有电阻率小、热膨胀系数低、石墨化性能好、机械强度高、抗氧化性能好、消耗低等优点[1]。
在国防工业和民用工业中,有其特殊用途和重要意义。
其外观为银灰色、有金属光泽的多孔固体,其结构具有明显流动纹理,孔大而少且略呈椭圆形,颗粒有较大的长宽比,有如纤维状或针状的纹理走向,摸之有润滑感。
其按原料不同分为油系和煤系两种。
以石油重油为原料生产的针状焦为油系, 以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系。
两种针状焦生产工艺不完全相同,但用途基本相同。
1 针状焦国内外生产现状[2]全世界针状焦产能在100万吨左右,生产企业只有7家,集中在美国、英国、日本等几个国家。
石油系以美国为代表,煤系针状焦目前仅日本三菱和新日铁掌握其生产技术,且技术高度保密。
全世界7家针状焦生产企业中,有四家在日本,目前,国外针状焦主要生产公司及其生产能力见表1。
其中油系针状焦占产量的60%。
表1 国外针状焦主要生产企业及生产能力企业名称设计能力,(万t/a)原料来源ConocoINC(英国HUMBER工厂) 23 油系ConocoINC(美国休斯顿工厂) 14 油系美国炭/石墨集团海波针状焦公司14 油系日本兴亚株式会社(KOA)8 油系日本水岛制油所7 油系日本新日铁化学株式会社14 煤系三菱化学株式会社 6 煤系我国针状焦产品长期依赖进口。
国家从“六五”期间起将针状焦列为国家重点科技攻关项目。
20世纪80年代,石油科学研究院先后探明了成焦机理、选择了原料、确定了新的焦化工艺、建立了新的测试方法利用催化裂化澄清油和重循环油抽出芳烃为原料,在延迟焦化装置上成功地进行了工业试验。
综述专论摘 要:本文介绍了针状焦的成焦机理、原料选择、生产工艺和主要性能指标,并对进一步的研究提出几点意见。
关键词:针状焦;成焦机理;原料预处理中图分类号:TQ524文献标识码:A文章编号: T1672-8114(2011)12-017-04马远荣1 程相林 2 陈一鸣3(1.西南石油大学化学化工学院,四川 成都 610500;2.中国矿业大学,江苏 徐州 221116;3.中国石油工程建设公司大连设计分公司, 辽宁 大连 116011)随着我国钢材品种竞争的不断加剧,用于生产优质钢及特种钢的电炉钢正迅速向超高功率和大型化方向发展,促使采用石墨化程度较高的针状焦来制备高功率(HP)及超高功率(UHP)石墨电极成为研究热点。
针状焦石墨化制成的HP及UHP石墨电极,具有化学稳定性好、抗热震性能强、机械强度好、耐腐蚀等优点,大大地提高了冶炼效率 [1,2]。
除此之外,针状焦还可以用来作为锂离子电池,电刷,核石墨,电化学容器及火箭技术等的新型骨料。
针状焦在显微镜下可观察到明显的纤维状纹理,其成焦机理可概括为以下三步[3]:沥青中化合物发生热缩聚形成小球状;小球体经融并、解体形成中间相沥青;在固化前阶段,中间相沥青分子在气体的剪切力作用下,进行定向有序排列形成针状结构,同时固化为焦炭结构即针状焦。
1. 针状焦的原料(1) 原料的结构和组成原料的结构和组成对针状焦性能质量的影响发挥着极其重要的作用,对其成焦机理的研究表明:用来生产针状焦的原料中须存在较高含量的芳烃,尽量减少灰分和杂质的含量[4]。
实际生产中对原料组分含量的针状焦技术研究进展要求见表1[5]。
但并不是所有的芳烃化合物都适合用来生产针状焦:芳烃中应少含酚类及杂环大分子化合物,如树脂类生成的焦炭是无定形炭,不能得到各向异性组织的针状焦;从构成芳烃的环结构及环的连接方式来看,线型连接的且环数为三至四环的六员环芳烃,有利于合成比较完整的石墨化纤维结构;适量的环烷结构和脂肪族短侧链的存在有利于中间相组织的形成[6,7],因为环烷氢通过氢转移反应,能够减缓反应的剧烈程度,为中间相产物提供融并和流动的机会,且脂肪族短侧链的快速脱除而形成的烷烃小分子气体和环烷结构脱氢形成的氢气排出,也成为炭化过程中气体的主要来源,需要指明的是产生的气体必须在固化之前排出,才有利于中间相分子的定向排列,但低分子量化合物的热分解所生成的气体对分子对定向排列并不能产生影响。