针状焦的研究进展

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针状焦的制备与应用研究进展

针状焦的制备与应用研究进展
关磊１ ꎬ张力嫱１ ꎬ张宇航１ ꎬ张娜２
(１. 辽宁石油化工大学化学与材料科学学院ꎬ抚顺１１３００１ꎻ２. 抚顺职业技术学院化学工程系ꎬ抚顺１１３１２２)
摘要:针状焦是化工工业的重要原料之一ꎬ人造石墨的一种ꎬ具有流动纹理ꎬ椭圆形多孔结构ꎬ是制备高功率电极ꎬ
特种炭素材料及其复合材料的原材料ꎮ 因此ꎬ针状焦的制备以及应用研究迅速成为人造石墨研究领域的热点之
一ꎮ 针状焦分为油系和煤系两类ꎮ 制备过程受多种因素影响ꎮ 综述了针状焦的制备和应用的研究现状ꎬ讨论了该
研究领域亟待解决的困难和未来的发展前景ꎮ
关键词:针状焦ꎻ 制备ꎻ 应用ꎻ 进展
中图分类号:ＴＱ１６５
Hale Waihona Puke 文献标识码:Ａ文章编号:１００１￣１６２５(２０１８)０９￣２８５７￣０５
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＮｅｅｄｌｅＣｏｋｅ
１引言
针状焦是一种重要的炭素材料ꎬ外表为银灰色ꎬ金属光泽的多孔人造石墨ꎮ 具有椭圆形孔结构ꎬ颗粒具有针状的纹理ꎮ 针状焦具有较小热膨胀系数ꎬ较低的电阻率ꎬ并且耐热冲击性和抗氧化性强等特点ꎬ是制备特种炭素材料及其复合材料、超高功率电极的原料[１￣３] ꎮ 根据生产原料的不同将针状焦分为两大类ꎬ一类是以重油为生产原料的为油系针状焦ꎻ另一类是以煤焦油、沥青及其重要馏分为原料的为煤系针状焦[４￣５] ꎮ 在制备的过程中ꎬ可以添加物理扰动来提高反应产率和引发化学反应ꎬ已经形成新的研究方向ꎮ 物理扰动包括ꎬ添加磁场和超声波震荡等ꎮ 可以有效的控制形成针状焦化学反应的进程和速率[６￣７] ꎮ 磁场取向能够改善产物的性能和方向性ꎬ减小结晶临界尺寸ꎮ 同时ꎬ原料的种类以及中间相的结构、压力、温度、保温时间等因素也是重要的影响因素[８￣９] ꎮ 合成得到的结构如图１所示ꎮ

针状焦制备研究进展

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。

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一、煤焦油制备针状焦的工艺流程1、煤炭粉碎：首先对原始煤炭进行破碎，将煤炭破碎成较小颗粒的煤粉，以便后续的焦化过程。

2、煤粉干燥：将破碎后的煤粉进行干燥处理，去除煤粉中的水分，以提高后续煤焦油制备的效率。

3、煤粉预热：将干燥后的煤粉进行预热处理，使其达到适合炼焦的温度。

4、煤粉焦化：将预热后的煤粉送入焦炉进行焦化，产生煤焦油和焦炭。

5、煤焦油提取：对焦炉产生的煤焦油进行提取和精制处理，得到纯净的煤焦油产品。

6、针状焦制备：通过特殊的加工技术，将煤焦油转化为针状焦产品。

1、煤焦油提取技术：煤焦油的提取是制备针状焦的关键环节之一。

目前常用的煤焦油提取技术包括萃取法、蒸馏法和萃取-蒸馏结合法。

这些方法可以有效提取煤焦油中的有用成分，为后续的针状焦制备提供原料保障。

2、针状焦加工技术：针状焦的形成需要通过特殊的加工技术来实现。

目前常用的针状焦加工技术包括真空渗透法、沥青质改性法和高温处理法等。

这些技术可以使煤焦油中的有机物质聚合成为针状结构，提高针状焦的质量和热值。

3、煤焦油纯化技术：煤焦油中含有大量的杂质和不纯物质，需要进行纯化处理才能制备高质量的针状焦。

目前常用的煤焦油纯化技术包括溶剂萃取法、物理吸附法和化学处理法等。

这些技术可以有效去除煤焦油中的杂质和微量金属，提高煤焦油的纯度和稳定性。

1、绿色环保：随着环保意识的增强，煤焦油制备针状焦的技术将朝着清洁高效的方向发展。

未来将重点研究煤焦油的提取、加工和纯化技术，减少环境污染，实现绿色生产。

2、高效节能：未来煤焦油制备针状焦的技术将更加注重节能和高效。

通过优化工艺流程和改进设备技术，提高生产效率，降低能源消耗，实现资源的最大化利用。

3、产品多样化：未来煤焦油制备针状焦的技术将提高产品的多样化和附加值。

同时研发新型的针状焦产品，满足不同行业的需求，拓展市场空间。

煤焦油制备针状焦的技术研究对于我国的能源结构调整和节能减排具有重要的意义。

针状焦研究报告

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。

我国针状焦生产技术现状与发展方向

我国针状焦生产技术现状与发展方向针状焦是生产超高功率电极、特种炭素材料、炭纤维及其复合材料等高端炭素制品的原料，其石墨化制品的化学稳定性好，耐腐蚀，导热率高，低温和高温时的机械强度良好，主要用于生产电炉炼钢用的高功率（HP）和超高功率（UHP）石墨电极和特种炭素制品，也是电刷、电池、炼钢用增碳剂、高温优质耐火炉料的新型材料，在电极、锂离子电池、燃料电池、电化学电容器、核石墨、冶金等方面得到广泛应用。

随着环保监管的日趋严格以及供给侧改革的推进，电炉炼钢需求增长速度加快，推高了超高功率和高功率石墨电极用针状焦的需求量。

锂离子动力电池用人造石墨负极需求量的逐年增加，也进一步助推了市场对针状焦的需求。

我国对针状焦的需求量大，国产针状焦的产量不足，质量有待提高，仍需大量进口。

国际市场上，针状焦产品供不应求，价格一直在攀升。

因此，发展针状焦生产，提高针状焦质量，成为国内的热门课题。

1 国内外针状焦生产概况根据使用的原料，目前生产的针状焦可分为石油系和煤系两类。

石油系以美国为代表，煤系则以日本为代表。

近几年针状焦发展迅猛，市场规模不断扩大，特别是2017年以来，复产、扩产、拟在建项目大面积开工，目前全球在产产能已达1800kt·a-1，但受限于原料、技术、市场等方面的原因，产能利用率并不高，优质针状焦资源仍十分有限。

1.1 国外针状焦生产概况国外针状焦的生产企业集中在美国、英国、日本等几个国家，针状焦产能排在前五的企业分别是英国菲利浦66、美国菲利浦66、美国海波、日本JX、日本水岛等。

表1为国外针状焦的主要生产企业及产能情况，总产能超过1000kt·a。

1.2 我国针状焦生产概况我国针状焦生产近10年来才快速发展，国内已建成的针状焦生产装置设计产能达600kt·a-1 以上，但受工艺技术、环保高压态势、石墨电极等下游产品限产等的影响，装置的开工率较低，产能利用率低(最高35%)。

油系针状焦原料、结构与性能关系的研究进展

油系针状焦原料、结构与性能关系的研究进展
牛聪敏;何文会;邱丽美;徐广通
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】2024(53)5
【摘要】油系针状焦是以减压渣油或催化裂化油浆为原料生产的高端碳材料,但原料组成复杂导致针状焦品质参差不齐。

综述了原料中芳香分、饱和分、胶质、沥青质四组分组成与结构差异及灰分对针状焦品质的影响,总结了多种物化表征方法获得的针状焦结构信息,并阐述了针状焦微观结构与性能之间的关系。

此外,讨论了针状焦预处理、延迟焦化和煅烧等环节对针状焦品质的影响,以期为通过调控生产工艺提升针状焦品质提供信息。

【总页数】7页(P764-770)
【作者】牛聪敏;何文会;邱丽美;徐广通
【作者单位】中石化石油化工科学研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ241
【相关文献】
1.大庆原料油生产针状石油焦的探讨
2.石油系针状焦生产原料的预处理工艺研究进展
3.煤系针状焦原料在成焦过程中的XRD结构分析
4.石油系针状焦生产原料的预处理工艺研究
5.油系针状焦的研究与生产现状
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针状焦技术的研究进展

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。

针状焦技术研究进展_马远荣

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。

我国煤系针状焦的研究及生产状况

我国煤系针状焦的研究及生产状况针状焦是制备炼钢用超高功率电极的优质原料。

采用高功率或超高功率电炉炼钢时，可使冶炼时间缩短30%～50%，节电10%～50％，经济效益十分明显。

随着我国电炉炼钢比例的逐年提高，电炉钢的总产量已达到4000多万吨，对超高功率石墨电极的需求量也逐年增加，进一步促进了针状焦的发展。

但是国内针状焦的产能只有5万吨左右，大量依赖进口。

我国是焦炭生产大国，焦炭总产量占世界产量的50％以上，具有充足的高温煤焦油资源，可以为煤系针状焦的生产提供优质的原料。

因此，进一步开发和完善自主知识产权的煤系针状焦生产技术和扩大煤系针状焦的产能迫在眉睫。

1 国内煤系针状焦的研究状况1.1 研究发展过程我国煤系针状焦的开发研究始于20世纪80年代初，1986年由鞍山热能研究院承担的煤沥青针状焦中间试验顺利完成，1987年初，济宁煤化公司与鞍山热能研究院合作开展了以济宁煤化公司煤焦油沥青为原料的针状焦生产可行性试验和扩大的中间试验，1989年初，该试验顺利完成并通过鉴定。

主要技术路线是采用溶剂处理静置沉降法制备煤焦油精制沥青，延迟焦化制备生焦，经回转窑煅烧制得针状焦。

与此同时，由鞍山钢铁学院完成实验室研究、鞍山焦耐院完成小试和工业性装置设计，在鞍山沿海化工有限公司建造了2万吨的生产装置。

主要技术路线是采用闪蒸热缩聚工艺获得煤焦油精制沥青，延迟焦化制备生焦，箱式炉煅烧生产针状焦。

由于技术成熟度、原料及资金等方面的原因，当时生产的针状焦质量与国外的产品相比还有一定差距。

近年来，宝钢煤化工公司正在开展煤系针状焦的开发实验工作，经过多年努力，宝钢研发的煤系针状焦产品已顺利完成中试，产品质量接近国际领先水平，能满足生产超高功率石墨电极和特殊碳素制品的需要。

该项目现已进入工业化设计阶段。

山西宏特煤化工有限公司于2005年建成1套5万t/a的延迟焦化装置，经过几年调试，现在已生产出针状焦，并且质量在不断改善。

2008年，又开展了年产10万吨的煤系针状焦工程项目的建设。

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【摘要】本文主要探讨了煤焦油制备针状焦的技术研究。

首先分析了煤焦油的特性，然后探讨了针状焦的制备方法及工艺参数优化。

同时进行了反应机理研究，并对产品性能进行了测试。

通过实验结果分析，总结了煤焦油制备针状焦的技术，并展望了未来的研究方向。

本研究对于提高煤焦油的加工利用价值，实现能源资源的高效利用具有一定的指导意义和实践价值。

【关键词】煤焦油、针状焦、技术研究、特性分析、制备方法、工艺参数、优化、反应机理、产品性能测试、总结、展望1. 引言1.1 煤焦油制备针状焦的技术研究针状焦具有较高的结晶度和机械强度，可以提高焦炭的燃烧效率和热值，减少环境污染和能源消耗。

针状焦的制备方法和工艺参数对产品质量和经济效益具有重要影响。

通过对煤焦油的特性分析、针状焦的制备方法探讨、工艺参数优化、反应机理研究以及产品性能测试，可以更好地理解煤焦油制备针状焦的技术要点和关键问题。

本文旨在系统总结煤焦油制备针状焦的技术研究现状，为工程实践和未来研究提供参考。

通过深入探讨煤焦油制备针状焦的关键技术和发展趋势，可以推动焦化工业的技术创新和产业升级，促进能源资源的高效利用和环境保护的可持续发展。

2. 正文2.1 煤焦油的特性分析煤焦油是煤焦化工业中的一个重要副产品，具有复杂的化学成分和多样的性质。

其主要成分包括苯、脂环烷烃和脂环烯烃等，具有一定的挥发性和粘度。

在煤焦油中，含量较高的多环芳香烃使其具有较高的碳原子密度和柔软性，这为其制备针状焦提供了较好的基础。

煤焦油中还包含一定量的杂质，如硫、氮等元素，这些杂质会影响针状焦的质量和性能。

在制备针状焦的过程中，需要对煤焦油的特性进行深入分析，以确定最佳的制备方法和工艺参数。

通过对煤焦油的特性分析，可以确定其挥发性、粘度、含硫量等关键特性参数，并且根据这些特性参数来选择最合适的制备方法和工艺路线。

通过对煤焦油的特性分析，还可以了解其在制备针状焦过程中的反应机理，从而指导后续工艺参数的优化和产品性能的测试工作。

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
煤焦油制备针状焦是一种重要的工艺流程，可以有效提高焦炭的质量和产量。

本文将
介绍煤焦油制备针状焦的技术研究。

针状焦是一种优质的炭材料，具有高密度、高热值、低杂质等特点，广泛应用于冶金、化工、电力等行业。

制备针状焦的关键是控制煤焦油的特性和加工参数。

煤的选择是制备针状焦的关键。

选择具有较高固定碳和较低挥发分的煤种，可以提高
焦炭的质量。

煤的粒度也需要控制在适当范围内，一般为3-25毫米。

煤焦油的处理对于制备针状焦也至关重要。

煤焦油中的杂质和挥发分会影响焦炭的质量，因此需要进行脱硫、脱氮、脱氧等处理。

还可以通过加入适量的添加剂来改善煤焦油
的流动性和黏度。

然后，煤焦油的加工参数对于制备针状焦也有较大影响。

加工参数包括加热温度、加
热时间和加热方式等。

一般来说，高温和长时间的加热有利于形成针状焦。

不同的加热方式，如电加热、气体加热和直接加热等，也会对焦炭的形成产生影响。

煤焦油制备针状焦的工艺流程还包括冷却和干燥等环节。

通过适当的冷却和干燥处理，可以增加焦炭的硬度和强度。

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由煤炭在高温下热解产生的复杂混合物，主要由苯系化合物、酚和杂原子组成。

煤焦油是石化工业的重要原料之一，广泛应用于涂料、橡胶、塑料、染料、催化剂等领域。

为了提高煤焦油的利用价值，针状焦的制备技术备受关注。

针状焦是煤焦油热解过程中产生的一种特殊形状的焦炭，具有较高的比表面积和孔隙率，广泛应用于锂离子电池电极材料、超级电容器电极材料等领域。

本文通过文献综述，总结了目前煤焦油制备针状焦的技术研究进展。

针状焦的制备方法主要有两种：一种是通过物理方法实现，例如调控煤焦油的流动性和表面张力等参数，以使其形成针状结构；另一种是通过化学方法实现，例如添加某些添加剂，以促进煤焦油分子结构的重排和断裂，从而形成针状焦。

在物理方法方面，研究表明，煤焦油的流动性对针状焦的形成具有重要影响。

煤焦油的流动性取决于其粘度和表面张力。

通过调节煤焦油的工艺参数，如热解温度、速度和压力等，可以实现煤焦油的流动性和表面张力的调控，从而实现针状结构的形成。

还可以通过添加一些表面活性剂，如聚合物、表面活性剂等，以改变煤焦油分子之间的相互作用力，从而形成针状焦。

在化学方法方面，研究表明，添加剂对煤焦油分子结构的重排和断裂具有重要作用。

常用的添加剂包括金属盐、酸类、碱类和氧化剂等。

这些添加剂可以与煤焦油中的特定成分发生化学反应，从而改变其分子结构，促进针状焦的形成。

某些金属盐可以与煤焦油中的苯系化合物发生配位反应，从而形成针状结构。

煤焦油制备针状焦的技术研究需要综合应用物理和化学方法，并通过调节工艺参数和添加剂等手段实现。

煤焦油制备针状焦的技术研究不仅对提高煤焦油的利用价值具有重要意义，还对促进能源转型和可持续发展具有积极意义。

未来的研究应进一步深入探究煤焦油分子结构和针状焦形成机制，以提高针状焦的产率和质量，并开发出更加高效、环保的制备工艺。

针状焦制备过程中的中间相研究进展_张德保

为了研究原料中各种芳烃组分在热处理过程中
的表现行为，Ｓａｓａｋｉ等对［２２－２３］蒽和菲分别进行热处理，发现蒽经过热处理后所得到中间相体的各向异性组织单元比菲的大，究其原因主要有两点：一是蒽的反应活性较高，各向异性小球出现较早，小球成核时间段和融并的时间段明显分开，有利于片层分子的长大和重排；二是通过对两种芳烃的分子轨道计算可以得知［２４］（图４），蒽分子的两个活性位（９，１０位）处于分子两侧，有利于分子在热处理过程中逐个缩合形成大平面分子，而菲的活性位（１，９位）处于分子的同侧，热处理过程中容易发生交联反应，使未反应的活性位封闭，不利于下一步聚合反应，同时交联反应还会增加体系的黏度，不利于片层分子的重排。Ｗａｎｇ［１６］将不同的焦化原料进行炭化，发现随着原料中芘／菲的比值增大所得中间相体的各向异性组织单元也增大，这主要是因为菲类芳香烃的聚合反应速率较快，容易生成平面度较差的聚合体；而芘类芳香烃则主要通过缓慢的加成反应增加聚合体的分子质量，生成平面度较好的片层分子。此外，在反应过程中芘还可以作为氢转移体，使反应体系保持良好的流动性，便于片层分子的定向排列。
Ｈｏｎｄａ等对［７］加有一定量炭黑的煤焦油经过热处理，通过偏光镜发现了一种不具有地球仪模型结构的中间相小球，这种中间相小球中片层分子始终平行于小球的表面排列，类似于洋葱，称为 “洋葱”型中间相小球，它与地球仪模型的结构对比见表１，作者推测出现 “洋葱” 模型的中间相小球主
化工进展
２０１２年第３１卷增刊二ＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＰＲＯＧＲＥＳＳ

针状焦的工艺研究报告

在眉睫。因此，针状焦的技术开发研究具有非常重要抗磨性也降低，机械稳定性变差。
４．２气流拉焦工艺
的意义，需要进行进一步的研究工作。
２．２．４电阻率
在中间相小球体发生解体生成中间相沥青直到
我国针状焦的生产研究起步比较晚，从国产石墨电阻率是石墨电极性能的重要指标。通过检测粉固化前的全过程中，焦化塔内有气体连续地向一定方
产针状焦是可以逐步取代进口针状焦的。
以及因热解而『起的气体逸出量，从而影响中间相的需在隔绝空气的条件下进行高温煅烧处理，使各项理
２．针状焦的特点和性能指标２．１针状焦的特性
生成和最终重排所形成的半焦产物的光学组织结构。化指标及导电性能符合石墨电极原料的要求。挥发分煅烧温度的提高有利于提高针状焦的质量，一般逸出和分子结构发生变化的综合作用，使煅烧物料导
消耗低的突出优点。针状焦的生产原料有煤沥青和石分的。ＣＴＥ越小的炭素制品在承受突然升至高温或从的分子后长大，当两个球体相遇碰撞后两个球体的平
油渣油，制得的针状焦各有优点。针状焦产业的发展高温急剧冷却的热冲击时的抗热震性越好。对推动煤、焦、钢等产业的发展是十分重要的。由于２．２．３强度
方法和煅烧工艺等多方面都有必要进一步改进，炭素制品生产厂应不断摸索使用国产针状焦的生产工艺，
３．针状焦的影响因素
型的工艺有热裂化、焦化联合工艺、普焦、针状焦联
热转化温度、压力、停留时间、升温速率等工艺合工艺、延迟焦化工艺等。
提高使用水平。但是相信只要不断努力提高改进，国条件会直接影响到缩合反应，｛Ｊ起的体系粘度增加，５．２煅烧。针状焦含有较长宽比，有如纤维状或针状的纹理走向２．１Ｏｇ／ｃｍ。以上，１—０．５蛐颗粒的堆枳密度大于构重排和体积收缩的结果。煅烧温度一般在

针状焦的技术进展

针状焦的技术进展闫修谨张元岐李玉财历晓明兖矿科蓝煤焦化有限公司山东济宁272027摘要：针状焦是富含芳烃重质油经予处理、延迟焦化和煅烧后生成的一种优质焦，主要用于高功率（HP）和超高功率（UHP）石墨电极的生产。

世界上只有美国、日本等几个国家能生产，我国“六五”期间开始研制针状焦，十几年来经小试、中试和工业化生产，技术上取得了很大进展，但是，与世界先进水平相比仍存在很大差距。

关键词：针状焦中间相小球石墨电极技术进展针状焦是二十世纪七十年代炭素材料中大力发展的一个优质炭种，它具有低热膨胀系数、低空隙度、低硫、低灰份、低金属含量、高导电率及易石墨化等一系列优点。

其石墨化制品化学稳定性好，耐腐蚀、导热率高、低温和高温时机械强度良好，主要用于生产电炉炼钢用的石墨电极，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。

1.针状焦种类及生产方法针状焦即可用煤焦油生产，也可用石油生产。

根据原料路线的不同，针状焦分为煤系和油系两种。

两种针状焦的生产方法也有一定差异。

1.1针状焦的生成机理经热处理后的针状焦原料试样，在偏光显微镜下观察，原来漆黑一团的重质油，竟然变成无数晶莹别致的小球，说明试样中有光学异向性的相，即在光学各向同性的基体中呈现一种液晶态光学异向性的中间相小球体，不稳定的中间相小球体是重质油由液相向固相转化过程中的一个中间过渡状态。

热处理温度上升，不稳定中间相小球体成长的同时，小球体数量也增加，最终球体之间产生合体(融并)。

两个球体的融并是从处于球体接触点上的由芳香族合环平面组成的网面上相互插入开始的。

融并后小球体体系达到平衡之前，新产生的小球体又将不断的融并，此时网面的排列规则性仅在小的范围内保持，在母液领域中网面的排列是无序的。

随着球体的融并，已不在保持球状，而在较广的范围内显示出各向异性，为区别单一小球体，而称之为堆积中间相。

堆积中间相是炭的前躯体，对炭化反应、生产的炭体结构、物性等均起着决定性的作用。

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
煤焦油是一种极为重要的化工原料，其中针状焦是一种高附加值产品，广泛应用于制
备电极、碳纤维、炭黑等领域。

因此，煤焦油制备针状焦的技术研究具有重要意义。

目前，煤焦油制备针状焦的主要工艺流程包括煤气化、焦油分离、针状焦制备等步骤。

在这些步骤中，针状焦制备是最关键的环节，其制备工艺的改进和优化能够明显提高针状
焦产率和质量。

目前，煤焦油制备针状焦的工艺主要分为干法制备和湿法制备两种方式。

干法制备主
要是通过碳化处理原材料，再进行筛分、热处理等工艺步骤，制备出具有针状结构的针状焦。

湿法制备主要是通过煤焦油的处理和精制，获得具有针状结构的针状焦。

在这些制备方法中，干法制备的成本较低，而湿法制备的产品质量更加稳定、纯净。

因此，在实际生产中，选择具体的制备方法需要综合考虑成本、产品质量以及设备技术等
因素。

此外，煤焦油制备针状焦的关键技术还包括选择适合的原材料、采用适合的碳化工艺
和热处理工艺、控制工艺参数以及开发新型连续化生产设备等方面。

这些技术的不断改进
和优化，能够显著提高针状焦产率、质量和市场竞争力。

综上所述，煤焦油制备针状焦的技术研究具有重要意义，其制备工艺的优化和升级能
够有效提高产品价值和市场竞争力。

因此，需要国家和企业在这个领域进行更加深入、系
统的研究和投入，力求在制备工艺方面不断创新，为针状焦产业的健康发展贡献力量。

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随着煤炭资源的日益消耗和环境污染的加剧，煤炭清洁利用成为了当前煤炭工业发展的必然趋势。

而煤焦油是煤炭深加工的重要产品之一，其制备的针状焦比传统的块状焦具有更好的物理化学性能，同时还具有更广阔的应用领域。

本文将探讨煤焦油制备针状焦的技术研究。

一、针状焦的定义和制备原理针状焦是一种半球形或圆柱形的形状，在针状结构中，炭块纵向长度较长而呈现出细长的形态。

传统的焦块状焦在高炉煤气化过程中存在易碎的缺陷，而针状焦却具有良好的强度和耐久性。

针状焦的制备一般是通过煤焦油的加工过程中，将煤焦油分离出来后，利用催化剂或其他物质来控制其结晶形态，使其形成针状结构。

针状焦制备的工艺一般分为两个过程：一是煤焦油的制备，二是煤焦油的加工。

（1）煤焦油的制备一般情况下，煤焦油是通过煤的热解过程中产生的，它的成分非常复杂，其中含有苯系、多环芳香烃、酚类、醇类、酮类、甲醛等多种有机物。

由于煤焦油中的这些物质具有很高的经济价值，因此需要对煤焦油进行分离和提取，以达到其有效利用的目的。

在煤焦油的加工过程中，需要添加催化剂或其他物质来控制其结晶形态，从而使其形成针状结构。

煤焦油加工的具体过程如下：1、将煤焦油中的各种有机物质依次加入反应器内，并加热至一定温度。

2、在一定温度下，加入催化剂或其他物质进行反应，使煤焦油中的有机物质形成针状结构。

3、分离出针状焦，并进行精炼处理，使得针状焦具有更好的物理化学性能。

三、针状焦的应用针状焦的应用范围非常广泛，主要用于煤化工、冶金、化工、建筑等领域。

其中，在钢铁冶金行业中，针状焦具有重要的作用，它可以作为高炉冶炼的原料，可以用来制造电石和合成氨等化学原料，还可以用于建筑修建等领域。

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常用的化工原料，可以用于制备许多化学品，例如染料、橡胶、烟草、药品、沥青等。

而制备针状焦可以使煤焦油更加高效的利用，同时也可以为其他工业领域提供更多的材料。

针状焦由于其高比表面积、高孔隙度等特性，在许多领域有着广泛的应用，如电极材料、过滤材料、催化剂载体等。

本文主要介绍煤焦油制备针状焦的技术。

一、针状焦的制备方法煤焦油制备针状焦的方法主要有两种：电弧放电法和喷雾干燥法。

1.电弧放电法电弧放电法将煤焦油在电极间产生放电，使之快速加热分解生成针状焦。

其原理是利用高能电场使煤焦油中的大分子化合物在高温下分解裂解，形成针状结构。

电极通常为铜柱，电极之间设置较小的间隙，利用电子放电产生的高温高压和离子的化学反应，经过一系列物理化学变化生成针状焦。

2.喷雾干燥法喷雾干燥法是将煤焦油喷入超高温反应器中，使其快速分解，产生针状结构。

该方法通常在高温高压下进行，起到加速化学反应的作用。

通过喷嘴将煤焦油在气流的作用下形成细小的雾滴，再在反应器中进行干燥、炭化等一系列变化，最终产生针状焦。

二、影响针状焦品质的因素1.原料质量煤焦油的成分复杂，品质差异较大。

同样的制备工艺，不同品质的煤焦油制得的针状焦品质也会有所不同。

因此，选择高质量的煤焦油是制备高品质针状焦的重要前提。

2.加工工艺制备过程的参数设置和加工工艺也会直接影响到针状焦的品质。

例如电极的大小和间距、放电电压、电流强度等参数均会影响针状焦的形成，喷雾干燥法中的干燥温度、反应器压力等都会对针状焦的形成和品质产生影响。

3.加工设备影响针状焦品质的因素还包括加工设备的质量和效率。

例如，亚信的式的反应器能够在短时间内将煤焦油煨干，加速炭化反应，从而更快地得到高质量的针状焦。

三、针状焦的应用1.电极材料针状焦作为电极材料，主要应用于电解液中的金属还原和金属电沉积等过程中。

针状焦的高比表面积和孔隙度为电极提供了更多的表面反应活性，从而实现更高效的电化学反应。

2024年针状焦市场发展现状

2024年针状焦市场发展现状引言针状焦作为一种重要的原材料，在许多行业中有广泛的应用。

针状焦的市场发展现状对于相关产业和经济发展具有重要的影响。

本文将对针状焦市场的发展现状进行分析和探讨。

1. 针状焦的定义和特点针状焦，又称钢丝焦，是一种高碳含量的固体燃料，主要由焦炭、焦油和碳素固定剂组成。

它的特点是细长柱状颗粒，表面光滑，通常在1-5毫米的粒度范围内。

针状焦具有高固定碳、低挥发分和优异的机械强度等特点。

2. 针状焦市场的规模和发展趋势针状焦市场的规模和发展趋势与主要使用行业密切相关。

目前，针状焦主要应用于钢铁冶炼、有色金属冶炼和化工等行业。

随着经济的发展和产业结构的调整，针状焦市场呈现以下几个发展趋势：•市场规模扩大：随着工业化进程的不断推进，针状焦的需求量逐渐增加。

尤其是钢铁、有色金属和化工等行业的快速发展，对针状焦的需求增长迅猛。

•技术升级：为了提高针状焦的质量和性能，以满足不同行业的需要，针状焦生产技术不断升级。

例如，引入新的生产设备和技术，加强品质管理和控制，不断提高针状焦的机械强度和耐高温性能等。

•环境保护要求：随着环境保护意识的提高，对针状焦生产过程中的环保要求也越来越严格。

在生产过程中减少排放，提高资源利用率成为针状焦生产企业的重要课题。

3. 针状焦市场的竞争格局针状焦市场的竞争格局是指各个生产企业之间的竞争关系。

目前，针状焦市场的竞争格局主要表现为以下几个方面：•供应方面的竞争：针状焦产能的提升和新企业的进入使得市场供应逐渐增加，供需关系趋于平衡。

在这样的情况下，供应方面的竞争主要体现在产品质量、价格和交货期等方面。

•技术方面的竞争：为了在市场上获得竞争优势，针状焦生产企业不断进行技术创新和研发投入。

新技术的应用和新产品的研发成为企业竞争的重要手段。

•市场销售竞争：在市场销售环节，企业需通过有效的销售渠道和营销手段来推广和销售针状焦产品。

企业的市场影响力和品牌形象对销售的成功与否起到重要的影响。

针状焦研究报告

针状焦研究报告
针状焦是一种由煤在高温下经过干馏而产生的一种副产品，通常
用于冶金和化工工业中的原材料。

近年来，随着全球钢铁产量的增长，针状焦的需求日益增长。

研究表明，针状焦的主要组成成分是碳和挥发性物质。

其中，碳
含量在90%以上，挥发性物质含量在8%左右。

由于其高碳含量和低灰分，针状焦是制备高质量钢铁的理想原料之一。

此外，针状焦还具有
接纳、高热值等优良特性。

因此，在工业生产中广受欢迎。

针状焦的制备工艺对其质量和产量有着至关重要的影响。

传统的
制备工艺主要是使用固定床干馏炉进行干馏，但随着钢铁制造规模的
扩大和能源环保问题的加剧，传统的制备工艺已经逐渐被淘汰。

而新
兴技术如流态化床干馏炉则可以实现对针状焦的高效制备和优化。

相
比传统的固定床干馏炉，流态化床干馏炉具有可控性强、热传递效率高、能源利用率高等优点。

同时，它还可以有效控制产物的大小和形状，提高产量和质量。

值得注意的是，针状焦的制备过程会导致大量的挥发性物质释放，污染环境。

因此，对于针状焦的制备工艺，环保也成为了一个不可忽
视的问题。

通过探索新的制备工艺和加强环境保护，可以最大限度地
降低制备过程对环境的影响。

总之，随着对钢铁产品的需求越来越大，针状焦的制备和应用也
越来越受到关注。

在未来，我们可以预见，在新兴技术和环保措施的
不断推进下，针状焦的制备和应用将迎来更加广阔的发展空间。