国内外沥青针状焦生产现状分析
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表1 国产石墨电极平均制造成本指数 ・53・
电炉钢产能扩大,大规格超高功率石墨电极用量增加 针状焦大规模国产化迫在眉睫 针状焦是生产大规格超高功率石墨电极的主要原料,石 墨电极的最终性能在很大程度上取决于原料针状焦的性 能。由于大规格超高功率石墨电极必须有良好的物理机械性 能(电阻率低、体积密度大、机械强度高、热膨胀系数小、抗热 震性能好),普通石油焦无法满足要求,只有以针状焦为原料 生产的石墨电极,才能达到超高功率电炉冶炼工艺的要求。 针状焦按其原料的不同成分又分为石油系针状焦和煤系针 状焦两种。以精制的煤焦油沥青和石油渣油为原料经延迟焦 化、煅烧而制得的层状结构明显的各向异性焦炭分别叫做煤 系针状焦和石油系针状焦。两种针状焦均可用于制造超高功 率石墨电极。 美国在上个世纪50年代后期开发和掌握了石油针状焦 的生产技术,但后来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大幅减少,加之70年代 两次石油危机影响,更使人们认识到原料供应的不稳定。上世 纪70年代,日本等国生产大规格超高功率石墨电极的国际知 名企业,在应用石油针状焦的同时,开始致力于煤系针状焦技 术的开发和应用。1979年,日本煤系针状焦已实现工业化规 模生产,形成油系、煤系针状焦共存的局面。目前,全球针状焦 年产能大约在100多万t,集中在美国、日本和英国。 我国电炉钢年产量以每年8.75%的速度递增,目前年电 极消耗量近50万t。我国现有75t以上的电炉50多台,年需 要大规格超高功率电极6万t左右。国内能生产超高功率石 墨电极的企业有中钢吉炭、方大炭素、南通炭素、大同炭素 等,产量加起来不到2万t,满足不了电炉钢发展的需要。我 国的大规格超高功率石墨电极基本靠进口解决,从2000年 开始,我国每年进口大规格超高功率电极在2万t左右。2000 年,此类电极吨价为2500美元,后来价格不断上涨,到2006 年时已达到4500美元/t,目前有可能突破5000美元/t。 近年来,随着我国钢铁工业调整产品结构力度的加大, 电炉钢产量增多,急需大规格超高功率石墨电极。经过多年 的发展,我国目前已经具备了生产大规格超高功率电极的条 件。中钢吉炭、方大炭素、南通炭素等国内生产电极和炭素制 品的老牌企业,通过技术改造、引进国外先进技术装备,使我 国大规格超高功率电极研制开发有了新的起色,而最近投产 的开封炭素机制新、装备新,其主要工艺技术和生产设备全 部由国外引进,产品全部为大规格超高功率石墨电极。但是, 生产大规格超高功率石墨电极离不开高质量的针状焦,随着 市场对大规格超高功率石墨电极需求量的增加,针状焦产品 的市场需求量还将逐年增加。我国针状焦生产虽已初步工业 化,但其产品的性能仍不能满足生产大规格超高功率石墨电 极的要求。多年来,我国电极生产企业的针状焦大部分依赖 进口,年进口量在2万t左右。 目前,我国针状焦年需求量约10万吨,但现在产能仅5 万t。有关专家预测,2010年我国针状焦需求量将突破12万 t。因此,从我国钢铁产业发展前景看,加大针状焦开发力度, 使优质针状焦国产化,不但可以改变我国生产大规格超高功 率石墨电极受制于人的现状,而且还可以促进我国钢铁工业 的发展。国家有关部门应从宏观方面给与指导,尽快整合技 术资源、人才资源,确定重点发展方向,从开发政策和产品研 制方面给与重点资金扶持,并组织协调好有关方面配合。我 国要搞出高质量的针状焦,更需要石化、煤化部门给予充分 重视,依靠行业、原料、技术、资金优势,和冶金行业联合,使 我国的针状焦(油系和煤系)形成规模化生产,质量达到国际 先进水平,从而满足我国钢铁工业和其他领域对炭素制品的 要求。制约炭素行业发展的针状焦问题解决了,我国的航空、 航天、医用等领域的炭素制品和我国的大规格超高功率石墨 电极发展一定会取得更大进步。 摘自《中国冶金报》
14黑龙江石油化工1997年
大庆原料油生产针状石油焦的探讨
刘金宝朱永安王恩志
(大庆石油化工总厂炼油厂,大庆163711)
摘要根据大庆石油化工总厂炼油厂原料油(简称大庆原料油)现状和国内市场对石油
针状焦需求等情况,通过与同行业原料油特性的比较,探讨以催化裂化(FCC)澄清油、润
滑油糠醛精制抽出油为原料生产针状石油焦的可能性。建议企业充分利用现有资源生产
针状石油焦。
关键词渣油深加工针状焦
1前言
延迟焦化是我国采用最广泛的渣油深加
工装置之一,产品主要是普通石油焦。而电炉
炼钢工业生产所用超高功率石墨电极和高功
率电极的主要原料则是针状石油焦(简称针
状焦),属高附加值产品。据冶金部统计,我国
每年需进口7000~8000t针状焦,预计
2000年需进口4~5万t。如果每吨进口针状
焦以400美元计算,则需支付280~320万美
元。根据国内市场需求和现有资源情况,有必
要对生产针状焦的原料进行可行性分析,尽
快开展针状焦生产工艺的进一步研究和探
讨,组织生产针状焦,增加企业经济效益,满
足社会需要。
2国内外石油焦质量标准及生产概况
目前,普通石油焦作为重要的燃料和碳
素资源广泛应用于冶金、化工、建材等领域。
但是迄今为止,世界上只有前苏联1978年制
定了延迟石油焦(生焦)标准(ГОСТ22898-
78)。我国于1986年参照前苏联标准制定了
延迟石油焦(生焦)标准(ZBE44002-86),
1991年又对该标准进行了修订,作为中国石
化行业标准(SH0527-92),并增加了一级品
指标。
从国际市场上看,欧美等国家将石油焦
生焦煅烧加工成石油焦熟焦后,作为一种成品出售;我国和前苏联则以石油焦生焦为成
品出售,加工深度不够,经济效益相差很多。
随着世界各国电炉炼钢工业的发展,高
功率电极和超高功率石墨电极的消耗量不断
增加,促进了针状焦的研究和生产。据1990
年统计,全世界针状焦产量为100万t左右,
其中美国大陆石油公司就袭断了近80%的
针状焦市场。由于针状焦对生产原料有特殊
第3期(总第148期) 2010年6月 煤化工 Coal Chemical Indus No.3(Total No.148) Jun.2010
煤系针状焦的市场前景与技术发展现状
卢林峰徐香
(山西焦化股份有限公司,洪洞041606)
摘要介绍了煤系针状焦的市场情况,对国内煤系针状焦的市场前景和技术发展现状进行了分析。国内 虽有少数厂家可以生产,但质量仍不稳定,不能完全替代国外产品,致使针状焦价格不断上涨,严重制约了我国 电炉钢产业的发展。虽然针状焦的技术研发与生产积累了一定的经验,但真正的工业化和生产出优质产品仍需 要进一步的努力。 关键词针状焦市场生产技术
文章编号:1005—9598(2010)一03—0007—03中图分类号:TQ522.63文献标识码:A
针状焦是20世纪7O年代炭素材料中大力发展
的一个优质品种,是人造石墨之一,具有低热膨胀系 数、低空隙度、低硫、低灰分、低金属含量、高导电率及
易石墨化等优点;主要用于生产电炉炼钢用的高功率
(HP)和超高功率(UHP)石墨电极及特种炭素制品,也 是电刷、电池和炼钢增碳剂、高温优质耐火炉料的新 型材料。
目前,国内针状焦工业化生产企业只有锦州石化 (油系年产能lO万t)和山西宏特(煤系年产能5万
t),产品基本用于HP石墨电极,不能满足UHP石墨电
煤沥青
石油沥青 lt针状焦消耗 煤沥青2.1it 极的生产需要,生产UHP石墨电极所需的针状焦主要
依靠进口。从石墨电极的发展趋势看,以UHP石墨电
极的发展为主,普通电极将逐步减少,直至被淘汰。山 西焦化股份有限公司30万t/a煤焦油加工装置年产
煤沥青16万t,研究开发针状焦技术,对提高煤沥青 产品的附加值,增加煤焦油加工整体效益,调整公司 的化工产品结构,有着十分重要的意义。
1针状焦市场情况
针状焦市场链示意图示于图1。
HP石墨电极(生产1t需要 0.39t针状焦,0.91t石油焦)
《对煤基沥青中间相形成因素及针状焦结构影响的研究》篇一
一、引言
煤基沥青作为一种重要的碳材料前驱体,其结构特性和形成机制一直是碳材料研究领域的热点。中间相的形成和针状焦结构的产生是煤基沥青在热处理过程中的重要现象,对碳材料的性能和结构有着重要影响。本文旨在探讨煤基沥青中间相的形成因素及其对针状焦结构的影响,为进一步优化碳材料制备工艺提供理论依据。
二、煤基沥青中间相的形成因素
1. 原料组成
煤基沥青的原料主要是煤炭,其组成成分对中间相的形成具有重要影响。煤炭中的有机组分,如脂肪族、芳香族化合物等,在热解过程中会形成液态的沥青。这些液态沥青中的分子结构和组成将直接影响中间相的形成。
2. 热解条件
热解条件是影响中间相形成的关键因素。热解温度、时间和气氛等都会影响沥青的分子结构和排列方式,从而影响中间相的形成。一般来说,较高的热解温度和较长的热解时间有利于中间相的形成。
3. 添加剂作用 添加剂的加入可以改变沥青的物理化学性质,从而影响中间相的形成。例如,某些添加剂可以降低沥青的粘度,促进分子间的相互作用,有利于中间相的形成。
三、中间相形成对针状焦结构的影响
针状焦是煤基沥青在热处理过程中形成的一种具有特殊结构的碳材料。中间相的形成对针状焦结构的产生具有重要影响。
1. 促进针状焦的形成
中间相的形成使得沥青中的分子发生重新排列,形成有序的结构。这种有序的结构在进一步热处理过程中,容易形成具有针状结构的焦炭。
2. 影响针状焦的结构特性
中间相的形成和排列方式将直接影响针状焦的结构特性。例如,中间相的排列越有序,针状焦的结晶度越高,石墨化程度也越高。此外,中间相的尺寸和分布也会影响针状焦的孔隙结构和比表面积等性质。
四、实验研究及结果分析
为了进一步探讨煤基沥青中间相的形成因素及其对针状焦结构的影响,我们进行了一系列实验研究。通过改变原料组成、热解条件和添加剂等因素,观察中间相的形成过程和针状焦的结构特性。实验结果表明: