针状焦工艺介绍

针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。

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。

美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。

由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。

加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。

于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。

1979年，日本煤系针状焦实现工业化生产,使油系和煤系针状焦市场共存。

国内针状焦技术开发工作启步较晚。

近年，随着国内电炉炼钢工业的发展和电极生产技术的进步，针状焦需求量逐年增加，针状焦生产技术也有了较大进展。

90年代中期煤系针状焦和石油系针状焦工业化装置先后建成并投入生产。

沿海化工煤系针状焦采用鞍山焦化耐火材料设计研究院专利技术。

装置始建于1992年4月，1994年6月完成装置建设转入试车及以原专利技术为基础的工业化技术研究。

历经生产试车、装置改造、技术改进等过程，1998年煤系针状焦工业化突破了工艺顺行关，实现了连续生产,产品用于制造高级石墨电极煤系针状焦生产工艺针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。

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。

美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。

由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。

加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。

于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。

1979年，日本煤系针状焦实现工业化生产,使油系和煤系针状焦市场共存。

国内针状焦技术开发工作启步较晚。

近年，随着国内电炉炼钢工业的发展和电极生产技术的进步，针状焦需求量逐年增加，针状焦生产技术也有了较大进展。

电池负极材料针状焦全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电池是我们日常生活中不可或缺的电源装置，它们为我们的手机、笔记本电脑、手表等提供了便利的电力支持。

电池的负极材料是电池的重要组成部分之一，而针状焦是一种常用的电池负极材料，具有优异的性能和稳定性。

本文将深入探讨针状焦的特点、制备方法和应用领域。

一、针状焦的特点针状焦是一种由石墨颗粒组成的石墨化碳材料，具有细长的形态，类似于针状的结构。

它的特点主要有以下几个方面：1. 高比表面积：由于针状焦的形态呈现细长的结构，使得其比表面积较大，有利于电荷传输和储存。

2. 良好的导电性：针状焦的碳材料具有良好的导电性能，能够有效地传导电荷，提高电池的充放电效率。

3. 稳定性高：针状焦具有很高的化学稳定性，能够充分保障电池的使用寿命和安全性。

4. 具有可再生性：针状焦材料可以通过再生和重复利用，降低生产成本，是一种环保的材料选择。

二、针状焦的制备方法针状焦的制备方法多种多样，常见的包括碳纳米管模板法、化学气相沉积法、碳化物法等。

碳纳米管模板法是一种常用的制备方法，具体步骤如下：1. 制备碳纳米管模板：先制备碳纳米管模板，通过化学气相沉积法在碳纳米管模板表面生成针状焦。

2. 洗涤和干燥：将得到的针状焦材料进行洗涤和干燥处理，去除杂质和溶剂，得到纯净的针状焦材料。

3. 表征和分析：利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对针状焦材料进行表征和分析，评估其结构和性能。

4. 应用领域：将制备好的针状焦材料应用于锂离子电池、超级电容器等电化学器件中，提高器件的性能和循环稳定性。

三、针状焦的应用领域由于针状焦具有优异的性能和稳定性，被广泛应用于各种电池和电化学器件中。

主要的应用领域包括：1. 锂离子电池：针状焦作为电池的负极材料，能够提高电池的能量密度和循环寿命，广泛应用于手机、笔记本电脑等电子产品中。

2. 超级电容器：针状焦具有高比表面积和良好的导电性，适合用作超级电容器的电极材料，提高电容器的能量存储和放电速度。

油系针状焦生产工艺流程油系针状焦是一种用于冶金工业的重要原料，其生产过程涉及到多个工艺环节。

下面将详细介绍油系针状焦的生产工艺流程。

一、原料选择油系针状焦的主要原料是油炭，常用的原料包括重油、煤沥青等。

这些原料含有丰富的碳元素，适合用于生产针状焦。

二、破碎与磨碎将原料进行破碎与磨碎处理，以增大原料的表面积，有利于后续工艺的进行。

破碎与磨碎可以采用破碎机、磨碎机等设备进行。

三、成型破碎与磨碎后的原料需要进行成型处理，将其压缩成一定形状的颗粒。

常见的成型方式有压力成型和挤压成型两种。

压力成型一般采用压力机进行，挤压成型则需要使用挤压机。

四、炭化成型后的原料需要进行炭化处理，使其转变为针状焦。

炭化过程是将原料加热到一定温度，使其发生热解反应，生成焦炭。

炭化温度一般控制在1000℃以上。

五、离心除渣炭化后的针状焦中会含有一定的杂质，需要进行离心除渣处理。

离心除渣是利用离心力将焦炭与杂质分离，提高焦炭的纯度。

除渣处理可以使用离心机进行。

六、筛分与分级离心除渣后的焦炭需要进行筛分与分级处理，以控制焦炭的颗粒大小和分布。

筛分可以采用筛分机进行，分级则根据焦炭的颗粒大小进行分组。

七、烘干筛分与分级后的焦炭需要进行烘干处理，去除焦炭中的水分。

烘干一般采用烘干机进行，将焦炭加热至一定温度，使其内部的水分蒸发。

八、包装与储存烘干后的焦炭需要进行包装与储存，以便后续运输和使用。

常见的包装方式有编织袋包装和散装储存两种。

九、质量检测生产过程中需要对针状焦进行质量检测，以确保其符合相关标准要求。

常见的质量指标包括焦炭含碳量、水分含量、灰分含量等。

以上就是油系针状焦的生产工艺流程。

通过选择原料、破碎与磨碎、成型、炭化、离心除渣、筛分与分级、烘干、包装与储存等工艺环节，可以生产出高质量的油系针状焦产品。

这些产品在冶金工业中具有重要的应用价值，广泛用于铸造、冶炼等领域。

山西大土河焦化有限责任公司化工厂关于沥青针状焦的生产工艺及市场调查报告 2010年3月1日一、煤系针状焦的用途及生产工艺何为煤系针状焦及针状焦的特性和用途1）精制的煤沥青，经过延迟焦化和煅烧而制得的层状结构明显的各向异性焦炭，外观具有金属光泽，导电和导热性能好，粉碎后呈细小的针状颗粒，因而得名针状焦，针状焦主要用于制造超高功率石墨电极和特种碳素制品。

针状焦是20世纪70年代碳素材料中大力发展的一个优质碳种，主要用于生产电炉炼钢用高功率、超高功率石墨电极，石墨电极分普通电极、高功率电极和超高功率电极，在原子反应堆中用作高能中子减速材料，也用于火箭技术中。

根据原料各线的不同，针状焦的生产分油系和煤系两种。

目前国际上的油系针状焦只有美、英、日等少数国家掌握着生产技术，煤系针状焦只有日本一家能生产。

而全世界大体上年生产针状焦120万吨左右，全部为上述几个国家所垄断，我国年需要大体40万吨左右，长期以来一直依赖进口，严重地影响了我国碳素工业的发展。

对此,我国从“六五”期间起将针状焦列为国家重点科技攻关项目，80多年来，先后建成了几套针状焦装臵，但均属工业性试验的性质。

2）随着超高功率电炉钢生产的发生，必然促进超高功率电极的生产，而针状焦就是制造超高功率电极的骨料。

针状焦具有各向异性，热膨胀系数小，比电阻小，含杂质少等优点，因此由针状焦制造的超高功率电极，必然具有电阻率小，热膨胀系数小，而热冲击性强，机械强度高，抗氧化性能好、消耗低等优点。

与普通电极炼钢相比，冶炼时间可缩短到三分之一，吨钢电耗可减少一半，生产能力可增加1.3倍。

二、煤系针状焦的生产工艺针状焦的生产工艺包括原料预处理、延迟焦化和煅烧工序。

1）原料预处理：原料预处理的目的是除去原料中的一次喹啉等杂质，调制相对分子质量分布适宜，制取适合于生产针状焦的精制沥青。

预处理的方法有加氢法、热聚合法和溶剂法等。

加氢法对去除杂原子和调制适宜时的相对分子质量分布比较有效。

针状焦生产工艺
针状焦是目前炼钢和焦炭行业的重要原料，其可以用作烧精钢的去硫剂，用于焦炭的煅烧，也可以作为添加剂和净化剂进行一些特殊的用途。

它的质量和生产程序也直接影响炼钢厂和焦炭厂的生产循环以及最终产品的质量。

因此，针状焦的生产工艺至关重要。

针状焦是采用焦煤、焦油等热解形成，其常用生产工艺主要分为装煤、热处理、烹饪和成品过滤四个主要环节。

首先，装煤阶段是针状焦的第一步，采用物料箱完成焦煤的称重、均匀的倒入焦炉的工作，然后完成烧焦。

其次，在热处理阶段，采用自动控制烧制技术将焦煤燃烧，完成焦炉内焦油分解，燃烧温度通常维持在850~950℃。

在烹饪阶段，在完成烧焦后，应将生产煤从焦炉中取出，然后由振动筛进行筛选，将大小控制在5~10mm以内的针状焦分离出来，并可作为针状焦的原料进行生产，最后装入纸箱压存或者即可加工烧结成型。

最后，成品过滤阶段，将上述结晶的针状焦加入水的比例应在10：1的范围内，采用水浸渗法，将固渣回收再烧制进入到焦炉中，将软渣进行过滤，完成针状焦的筛分，最终完成生产工艺。

综上所述，针状焦是至关重要的原料，它的生产工艺也牵涉到很多方面，但它的制造通常分为装煤、热处理、烹饪和成品过滤四大环节，以保证最终产品的效果。

石油针状焦生产工艺
石油针状焦是一种高炭素含量的石油焦产品，主要用于铝电解、铁合金等工业中。

以下是石油针状焦的生产工艺：
1. 原料准备：选取适合生产石油针状焦的原料，一般为原油中的重质石油馏分或渣油。

2. 原料预处理：将原料进行加热、混合和加氢等处理，以提高原料的流动性和热裂解性能。

3. 炼油：将预处理后的原料送入炼油炉进行热裂解反应，使原料中的烃类化合物分解生成焦炭和沥青等。

4. 焦炭分离：通过分离设备，将炼油过程中生成的焦炭和沥青进行分离，得到初级的焦炭产品。

5. 焦炭改质：将初级的焦炭进行改质处理，通过碳化和石墨化等工艺，使焦炭结构更加致密，提高其炭素含量和机械强度。

6. 焦炭成型：将改质后的焦炭进行成型，一般采用压制、焙烧等工艺，使焦炭形成针状结构。

7. 焦炭碾磨：对成型后的焦炭进行碾磨处理，以获得所需的颗粒度。

8. 包装和储存：将焦炭装入包装袋中，并储存于合适的仓库中，待销售或使用。

以上是石油针状焦的主要生产工艺，不同的生产厂家和工艺流程可能会有所差异。

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。

针状焦生产技术针状焦生产技术一、概述针状焦是20世纪70年代大力发展的一种优质炭素原料，外观为银灰色、有金属光泽的多孔固体，表面呈明显的细长针状或纤维状的纹理走向，有润滑感，内部孔大而少，略呈椭圆形，因其外观具有明显的纤维状或针状纹理结构，故称为针状焦（Needle Coke）。

针状焦具有低热膨胀系数、低孔隙度、低硫、低灰分、低金属含量、高导电率及易石墨化等一系列优点。

由针状焦制成的石墨制品具有高密度、高强度、高纯度、高结晶度、高导电导热性、低热膨胀系数、低烧蚀性等特点，在国防和冶金工业中得到广泛的应用，其中冶金工业中的用量最大。

在冶金工业中，用针状焦制成的超高功率石墨电极（UHP）可以明显提高冶炼效率，降低电耗和原材料消耗，减少环境污染。

针状焦根据原料的不同可以分为石油系针状焦和煤系针状焦。

生产石油系针状焦的主要原料是催化裂化澄清油和热裂化渣油。

针状焦的生产不仅需要特殊的原料，而且需要特殊的工艺条件。

目前，国内催化裂化澄清油和润滑油精制抽出油在炼油厂一般都作为燃料油处理，重质芳烃没有得到有效的利用，经济效益较差。

中国石化石油化工科学研究院（以下简称石科院）开发的针状焦生产技术，利用延迟焦化装置加工催化裂化澄清油和热裂化渣油等原料，生产针状焦，可以提高炼油厂的经济效益。

二、技术特点石科院针状焦生产技术特点如下：（1）以石油加工过程中高芳烃含量的渣油为原料，如催化裂化澄清油、热裂化渣油、润滑油精制抽出油或混对不同比例的乙烯焦油、焦化蜡油、减压渣油等，生产合格针状焦。

（2）与催化裂化工艺组合，减少炼厂低价值重质燃料油的产量，提高炼厂的经济效益。

（3）两路进料系统的延迟焦化专利技术，可在同一套焦化装置上生产不同规格的焦炭：普通焦和针状焦。

（4）可以根据原料性质及产品要求的变化，灵活调节操作条件，控制针状焦的质量。

（5）技术成熟， 14万吨／年针状焦生产装置已成功稳定连续运行，产品质量稳定。

三、推广应用实施情况及应用前景分析石科院开发的针状焦生产技术于1985年7月通过中国石油化工总公司技术鉴定。

针状焦工艺介绍1、产品方案本项目主要产品为煅后针状焦。

主要副产品包括改质沥青、焦化重油、焦化轻油。

1.1主要产品本项目主要产品为煅后针状焦，产量及主要质量指标如下：产量： 5.0 万吨/年真密度：≥2130kg/m3灰分：＜0.3%硫分： 0.3%热膨胀系数：＜1.15×10-6/℃K 值(长宽比) ≥1.65氮含量＜0.7%1.2主要副产品主要副产品的产量见表3.2-1.表3.2-1 针焦一厂主要副产品产量单位104t/a副产品名称针焦一厂去向改质沥青3.70 外售焦化轻油0.88 外售焦化重油1.76 外售焦化甩油0.09 外售2.工艺流程2.1预处理单元本单元是以中温沥青为原料，用石油溶剂油和煤焦油溶剂油做萃取剂，经过连续沉降分离，除掉原料中的喹啉不溶物。

混合物料经蒸馏，得到的主产品精制沥青，作为延迟焦化单元的原料。

同时得到副产品改质沥青。

焦油单元来的中温沥青和混合溶剂混合后进入沉降槽，经沉降分离后，上部轻相溶液进入轻相槽，下部重相部分进入重相槽。

轻相油用轻相泵抽出进入轻相加热炉加热后进入轻相塔中部，塔顶油气经冷却后一部分作为轻相塔的回流，另一部分送至循环溶剂罐循环使用。

蒸馏塔底部的精制沥青经精制沥青泵出装置。

精制沥青与蒽油在中温沥青精制单元混合后作为焦化原料。

2.2延迟焦化单元中温沥青精制单元生产的精制沥青与蒽油在中温沥青精制单元混合后，以180℃进入本单元原料油缓冲罐，然后由原料油泵抽出，送经焦化重油-原料油换热器，换热到245℃后进入加热炉的对流段加热升温到330℃，然后进入焦化分馏塔底换热板上下，在此与来自焦炭塔，并经焦化油气脱液塔脱液后的热油气接触换热，原料油中重馏分与热油气（420℃）中的被冷凝的循环油一起流入塔底，在365℃下，用加热炉辐射进料泵抽出分两路打入加热炉的对流段(在油管内三点注水以提高管内流速，防止结焦)，流经辐射段被快速升温到505℃，然后经四通阀进入焦炭塔底部，在适当温度、压力条件下，发生裂解和缩合化学反应，焦化油转化为较轻的油气和较重的焦炭。

针状焦的制备工艺研究摘要：在金属制造提炼、航天航空等淋雨，都离不开大型电极材料，而针状焦正是制作电极材料的重要原料。

而中温煤沥青中有相当含量的喹啉不溶物，因此在针状焦制备过程中需要对其进行处理。

本文对针状焦的成交机理与目前的工业现状进行梳理与阐述，并着重对工业生产工程当中针对温度、热聚合时间、压力等参数的控制，以实现对合成质量与效率的提升。

关键词：针状焦；制备工艺；控制；研究1 引言我国地域内煤的含量十分丰富，焦炭的生产总量也已达到了1亿多吨，回收获取的煤焦油资源也高达400万t/a，在其中沥青成分占据了一半富余。

而针状焦则是在碳素工业中应用十分广泛的材料。

在针状焦的传统制备方案中，由于闪蒸聚合法需要进行二次热聚合，会对针状焦的性能造成影响，因此本次研究主要通过对溶剂净化法进行优化。

2 针状焦的成焦机理针状焦生产制备需要基于中间相成焦机理。

施予足够高的温度，让原料的液态体系中的分子进行分解与缩聚反应，最终得到多环缩合芳烃平面分子，经过搅拌之后形成液晶态的分子。

并且在表面张力的作用下变成球体，再与母液分子进行融合，不断膨大，变成非球中间相。

总而言之，这一化学过程是由于液态反应物由于温度而发生的分解与缩聚形成的产物，从物相来看，则是各向同性的液相向各向异性的小球体的转化。

最终形成的针状焦主要为纤维状。

3 针状焦制备的研究进展我国在上个世纪的80年代就开始着手于针状焦技术的研究，其中宝钢通过从日本引进更加成熟的焦化工艺与设备，然后由中冶焦化耐火研究院进行优化，但最后仍然没有成功，产品的良品率与质量都存在缺陷。

经过几十年的发展，中钢热能研究院通过采用沥青进行制备，不断优化各项参数，在针状焦的制备工作上取得了长足的进步。

李开喜等人通过将石油系油浆与煤系闪蒸油重量配比为3：2的条件下，再施加440℃、1MPa进行三个半小时的热解，然后将温度提升至530℃进行焦化，时间控制为8个小时，能够得到流线型结构原料，能够作为制备针状焦的起始原料。