针状焦
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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。
油系针状焦行业市场分析现状油系针状焦作为一种重要的石油副产品,在能源和化工行业中有着广泛的应用。
本文将对油系针状焦行业的市场现状进行分析。
1. 市场规模油系针状焦市场规模庞大,随着全球工业化和城市化进程的加快,对石油副产品的需求不断增加,特别是在能源和化工行业中。
根据市场研究机构的数据,2019年全球油系针状焦市场规模超过50亿美元,并预计到2025年将达到70亿美元以上。
2. 市场需求油系针状焦的主要应用领域包括铝电解制铝、催化剂载体、碳素材料、石墨电极等。
其中,铝电解制铝是油系针状焦的主要消费领域,约占总需求的60%以上。
催化剂载体和碳素材料也是重要的消费领域。
3. 市场供应全球油系针状焦供应主要集中在北美、欧洲和亚洲。
美国和加拿大是最大的油系针状焦生产国家,占据全球市场份额的40%以上。
欧洲和亚洲地区的油系针状焦生产也逐渐增加,中国、印度和日本是亚洲地区的主要生产国家。
4. 市场竞争油系针状焦市场竞争激烈,主要供应商包括美国的Rain Carbon、加拿大的PetroCanada、欧洲的ConocoPhillips等。
同时,中国的石油巨头中石化和中石油也在积极扩大油系针状焦的生产。
虽然市场竞争激烈,但供应商之间还存在技术壁垒和市场份额差异。
5. 市场趋势油系针状焦市场未来的发展趋势主要包括以下几个方面:(1)环保要求提升:随着全球环保要求的提升,对油系针状焦的质量和排放要求也会不断提高,促使行业不断进行技术创新,开发环保型产品。
(2)新能源发展:随着新能源的发展,传统的燃煤电厂逐渐减少,对石墨电极等石油副产品的需求也会相应减少,需要寻找新的应用领域。
(3)国际贸易政策变化:国际贸易政策的变化可能对油系针状焦的市场产生影响,如关税的调整等。
(4)技术创新:随着技术的不断进步,油系针状焦的生产工艺和产品质量将会得到进一步改善,提高产能和降低成本。
综上所述,油系针状焦市场规模大,需求广泛,供应主要集中在北美、欧洲和亚洲。
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。
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。
2024年针状焦市场分析报告1. 简介针状焦是一种精细化石油焦,也被称为针状石墨,广泛应用于电池、涂料、电子器件等行业。
本报告将对针状焦市场进行综合分析,包括市场规模、竞争格局、需求趋势等方面。
2. 市场规模针状焦市场规模持续增长。
根据数据统计,2019年全球针状焦市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将超过XX亿美元。
主要驱动因素包括电动汽车、新能源储存技术等行业的快速发展,以及对高性能材料的需求增加。
3. 竞争格局3.1 主要厂商针状焦市场存在一些主要厂商,如ABC公司、XYZ公司等。
这些公司在产品质量、生产技术以及市场渠道等方面具备竞争优势。
3.2 市场份额按照市场份额进行划分,ABC公司占据了针状焦市场的XX%份额,紧随其后的是XYZ公司,市场份额为XX%。
其他厂商的市场份额较小,但也存在一定的市场竞争力。
3.3 市场竞争策略为了保持市场竞争优势,主要厂商采取了一系列竞争策略,包括产品升级、价格优惠、市场拓展等。
此外,他们还注重与供应商和客户的良好关系,以提高市场占有率。
4. 需求趋势4.1 行业需求增长随着电动汽车、新能源行业的快速崛起,对针状焦的需求将大幅增加。
这些行业对材料的需求量将带动针状焦市场的增长。
4.2 高性能材料需求增加随着技术的进步,对高性能材料的需求也在不断增加。
针状焦作为一种具备优异性能的材料,将在该领域得到更广泛的应用。
4.3 环保意识提升环保意识的提升使得针状焦得到更多关注。
相比传统燃料,针状焦在能源利用效率和碳排放方面具备优势,符合低碳经济发展的要求。
5. 市场前景针状焦市场具有良好的发展前景。
随着相关行业的不断发展,对针状焦的需求将持续增长。
同时,市场竞争格局将变得更加激烈,厂商需要不断提升产品质量和技术水平,以保持竞争优势。
结论针状焦市场作为一种重要的高性能材料市场,具备良好的增长前景。
厂商应该注重技术创新和产品升级,以满足市场需求。
政府和企业也应该加强合作,共同推动针状焦市场的可持续发展。
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。
宁夏百川针状焦生产流程宁夏百川针状焦是一种特殊的焦炭产品,以下是它的生产流程的详细解释。
1. 原料准备:宁夏百川针状焦的主要原料是煤炭。
首先,选取适合的煤炭作为原料,通常选择具有高固定碳和低灰份的煤种。
然后将煤炭进行破碎和筛分,以得到合适的颗粒大小。
2. 煤炭预处理:在煤炭进入焦炉前,需要对其进行一些预处理。
这包括除尘、干燥和脱硫等步骤。
除尘可以减少煤炭中的杂质含量,干燥可以降低煤炭的水分含量,而脱硫则可以减少煤炭中的硫含量。
3. 焦炉炼焦:准备好的煤炭颗粒被送入焦炉进行炼焦过程。
焦炉是一个密封的高温炉,煤炭在高温下经历一系列的物理和化学变化,最终转化为焦炭。
这个过程包括预热、干馏和冷却等阶段。
-预热:煤炭颗粒在焦炉的下部预热区域被加热至较高温度,这样可以提高焦化过程的效率。
-干馏:在焦炉的中部炼焦区域,煤炭颗粒经历干馏过程,其中部分挥发分被释放出来,形成焦油和煤气。
焦油和煤气经过冷却和净化后,可以用于其他工业用途。
-冷却:在焦炉的上部冷却区域,煤炭颗粒冷却至室温。
冷却过程是控制焦炭质量和形状的关键环节。
4. 焦炭处理:产生的焦炭经过一系列的处理步骤,以获得符合要求的针状焦。
-破碎和筛分:焦炭经过破碎和筛分,以得到具有一定颗粒大小的针状焦产品。
-补炭:根据需要,可以对针状焦进行补炭处理,即向焦炭中添加一定比例的煤焦油或焦炭粉末,以提高焦炭的强度和稳定性。
-包装和存储:最后,针状焦被包装和储存,以便运输和销售。
以上就是宁夏百川针状焦的生产流程的简要解释。
这个过程中涉及到了煤炭的预处理、焦炉炼焦和焦炭的后续处理等多个步骤,每个步骤都对最终的针状焦产品的质量和性能有着重要的影响。
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。
从外观看,有明显的条纹,焦块内的空隙是均匀定向呈细长椭圆形,当碰撞时焦块碎裂成针状化。
针状焦致密如纤维状,又称优质焦,它在性质上与海绵焦有显著差别,具有密度高、强度高、热膨胀系数低等特点,在导热、导电、导磁和光学上都有明显的各向异性。
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,日本煤系针状焦已实现工业化规模生产,形成油系、煤系针状焦共存的现象。
全球针状焦目前年产能大约在100多万吨,集中在美国、日本和英国。
石油针状焦是生产超高功率和高功率石墨电极的重要原料之一。
石墨电极主要用于电炉炼钢,其生产和发展取决于电炉炼钢的发展。
由于超高功率电炉炼钢从普通功率和高功率电炉在炼钢时间方面比原来缩短一半,可减少电极消耗29%(一般从吨钢耗电极7千克减为5千克),同时可节能30%,从而使得超高功率电炉正逐渐发展到全部替代高功率电炉。
目前世界上针状焦年产量已达130万吨左右,并为美国所垄断,由于针状焦生产对原料要求严,生产技术保密,致使针状焦产量增长缓慢,从国外进口针状焦,最早是400到500美元一吨,目前价格是1600美元一吨,上涨近三倍。
目前我国主要从美国、日本和英国进口。
我国进入上世纪九十年代以后,短流程电炉钢已占钢总产量近20%。
近年来,随着钢铁工业调整产品结构力度的加大,电炉钢特别是大吨位电炉钢生产急需大规格超高功率石墨电
极。
但作为生产石墨电极的主要原料针状焦长期以来却一直依赖进口,制约了我国炭素行业的发展。
中国电炉钢年产量以8.75%的速度递增,2004年消耗电极35万吨,2005年消耗在40万吨左右,目前年消耗量近50万吨。
我国现有75吨以上的电炉50多台,最大的160吨,电炉钢总产量在4000多万吨。
年需要大规格超高功率电极6万吨左右,国内进口大规格超高功率电极从2000年开始,每年在2万吨左右。
国内能生产超高功率石墨电极的企业有吉林炭素、方大炭素(原兰州炭素)、南通炭素、大同炭素等,加起来不到2万吨,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。
进口此类电极,2000年时每吨价为2500美元,但后来价格不断上涨,到2006年已达到4500美元一吨,目前有突破5000
美元一吨的可能。
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也将逐年增加。
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。
我国目前针状焦年需求量约12万吨,但目前产能只有约5~6万吨,专家预测到2010年,针状焦需求量将突破28万吨。
由于针状焦资源不足,针状焦进口价格大幅上扬,使各类炭素企业生产成本大幅上升,针状焦国产化迫在眉睫。
我国针状焦开发始于1983年,中石化股份公司石油化工科学研究院及中钢热能有限公司等科研单位在攻关针状焦方面断断续续也有20多年时间,近年来,他们通过半工业试验破解了一系列技术难题,在针状焦技术开发上取得重大突破。
我国目前超高功率和高功率石墨电极产量估计为6~7万吨,相应需煅烧后针状焦(熟焦)5.5~6.5万吨,目前国内除有2家(山东济宁焦炭厂、辽宁鞍山红旗化工厂)共计1~2万吨/年煤系针状焦生产能力外,还有中国石油天然气股份公司锦州石化分公司、中国石化股份公司安庆石化分公司、山东海化集团具有生产石油针状焦的工业装置,上述三企业的装置采用的均是中石化股份公司石油化工科学研究院(下称石科院)针状焦技术,目前仅
锦州石化分公司的针状焦装置正常生产。
锦州石化分公司于1995年10月利用石科院第一代针状焦技术建成投产的一套10万吨(原料)/年针状焦装置,设计年产4万吨针状焦(生焦)。
装置投产几年来,其针状焦产品逐渐被市场认可,主要产品质量指标如热膨胀系数CTE等与日本水岛焦相当,针状焦年产量由开工初期的几千吨到2000年的近1.5万吨。
但是,针状焦也存在如强度小及粉焦含量多,特别是质量的稳定性差等问题。
锦州石化分公司2003年利用石科院第二代针状焦技术对10万吨(原料)/年针状焦装置进行改造,改造后针状焦质量克服了上述不足,其每年的产量接近4万吨,价格达8000~12000元/吨(熟焦)。
山东菏泽德泰化工有限公司采用洛阳石化工程公司炼制研究所专利(专利号: ZL2005 1 0114740.9)技术建设的100万吨/年油浆芳烃抽提装置已经顺利投产,该装置把催化裂化装置的油浆经过减压分离切除沥青质和催化剂后得到的产品中,三环以上的芳烃(重芳烃)大致占35~50%,其余基本上是烷烃,符合做针状焦优质原料的有40万吨,投资建设一套10万吨/年的针状焦装置原料完全可以自给,采用中石化股份公司石油化工科学研究院的专利技术,生产工艺成熟,产品面向国内市场,部分进行出口。
单位产品生产成本估算表单位:元。