国外针状焦技术
针状焦工艺技术简述
２１ 年 ０１
第 ３ 期 ５
Ｓ ＩＮ Ｅ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
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科技信 息
针状焦工艺技术简述
李 桂 芬 陈姗姗 （ 台河职 业学 院 黑龙 江 七 台河 七 １４ ０ ） ５ ６ ０
【 要】 摘 介绍 了国内外针 状焦的工艺发展现状和几种典 型的工艺技术 ， 并对产品性 能做 了对比 ， 出对国 内 提 针状 焦生产的建议 【 关键词 】 系针状焦 ； 系 状焦； 煤 油 针 工艺
１ 工 艺 发 展 现状
针状焦可用石油加 工和煤焦油加工的重质馏分油来生产， 如热裂 化渣油 、 催化裂化澄清油 、 煤沥青等， 富含短侧链 、 线型联接 的多环（～ ３ ２ 原 料预 处 理 ４环） 芳烃是 生产针状焦的优质原料
１１首先处去其中有 害小球 提生长的喹啉 美 国在 ５ 年代后期 首 Ｏ 先掌握 了石油系针状焦的生产技术 由于 不溶物 ． 然后再经 热处理进行组分调剂 ． 获得满足针状焦生产需 要的 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 原料 ． 是原料预处理 的 目的 料减少 加之 ７ 年代两次石油危机 ．更使人们感到原料供应的不稳 ０ 业 生产上对针状 焦原料 的要 求是： 芳烃含量 高 ｆ 重量 比约为 定 。于是 ７ 年代 以来 ． 本 、 国等 国家均致力于开发煤系针状焦技 Ｏ 日 德 ３ ％～ ０ ）胶质沥青质含量低（ ０ ５％ 、 一般控制庚烷不溶物＜ ．％ ）灰分 （ ２Ｏ 、 一 术 １７ 年 日 ９９ 本煤系针状焦实现工业化生产。 使油系和煤系针状焦市 般 ＜００ ％ ）和硫 分含量 低 ｆ ．５ 不大 于 ０５ ） ．％ 、钒 和镍含 量 均不 大于 场共存 国内针状焦技术开发工作启步较晚 ５ ｐ ｍ， 生 喹 啉 不 溶 物 含 量 为 零 ， 化 剂 粉 末 含 量 小 于 ｌｏ ｐ ， ０ｐ 原 催 ０ ｐ ｍ 原 煤 系针状焦 的生产工艺技术主要有如下 ４种 ： 料 的密度要求大于 １ ｇ ｍ 以保证针状焦产率 ．／ ， ｏｃ １１１ 真空蒸馏法 ：９ １年美 国 Ｌ Ｉ 司首先提 出用 真空分 离法从 ．． １７ Ｃ公 原料 预处 理方 法 主要 有 ： 馏法 、 心法 、 剂法 、 质法 等 ． 蒸 离 溶 改 ． 煤焦油沥青 内分离出针状焦 ． 申请 了美 国专利 ． 并 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 ３ 几 种 典 型 的针 状 焦 工 艺 １ ． 溶剂萃取 法 ：９ １ Ｌ Ｉ 司用溶 剂处理方法 除去沥 青 中的 ．２ １ １８ 年 Ｃ 公 目前 国内针状焦的工业化生产 以山西宏特煤化工有限公 司、 山 宝 喹啉不溶物 （ Ｉ成分 的方法 申请 了美 国专利 即先用助聚剂液体使 Ｏ） 钢铁股 份公司化工分公 司、 山西 朔州ｉ元碳素股份有 限公 司 、 中钢集 Ｏ 凝 聚． 聚体在重力沉降器内被分离 。 Ｉ 凝 该处理技术类似于 日 本新 日 团鞍山热能研究院有限公司等几 家为代表 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 １１ Ｍ— ．＿ ３ Ｌ法 ：９ ５年 Ｌ Ｉ 司和 日本 Ｍａｄｅ １８ Ｃ公 ｒｚｎ石油化学公 司的 Ｍ— Ｌ 工艺 申请 了美 国专利 ． 该丁艺是把特殊 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。 １１ 闪蒸一 聚法 ：９ ５年鞍 山焦耐 院、鞍 山钢铁大学和石 家庄 焦 ．． ４ 缩 １８ 化厂共 同开发了闪蒸 一 缩聚工艺 ． 申请 了中国专利 并 该法是将混合原 产 品 料油送到特定 的闪蒸塔 内 ． 在一定温度 和真 空下闪蒸 出闪蒸油 ． 闪蒸 油进入缩聚釜进行聚合 得到缩 聚沥青 。此工艺收率适 中， 工艺简单。 图 ３ １ 工 业 化 生 产 针 状 焦 工 艺流 程 图 — １ 油系针状焦石油系针状焦 以热裂化渣油 、 裂化 澄清油 、 ． ２ 催化 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 山西宏特煤化工 有限公司所得针状焦 的指 与其它针状焦 产品 国在 ５ 年代后期首先掌握 了石油 系针状焦的生产技术 Ｏ 进 行 比较 ， 果如 下 表 ３ ｌ 结 一： １ ． 催化裂化澄清油 目前常用作针状焦原料的催化裂化澄清油在 ．１ ２ 表 ３１ — 性质 和组成上有 以下 特点 ： 密度大 ， ／ ＣＨ原子 比较小 ． 芳香度较 高 ， 说 明澄 清油的芳构化 程度非常高 ． 芳烃含 量高 ． 从组成上适 宜作为生产 针状焦 的原料 美 国油系针状焦以澄清油为主要原料 ． 产量居世界第
催化油浆生产针状焦技术方案
催化油浆生产针状焦技术方案摘要：分析针状焦成焦机理和产品特点，结合公司生产情况，提出生产针状焦所需的原料来源及生产方案。
关键词：催化油浆，针状焦，技术方案1 前言重油催化裂化是国内石油加工企业重要的二次加工工艺，催化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。
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非常可惜，对其开发利用将会给炼油企业带来良好的经济效益。
石油针状焦是上世纪7O年代大力发展的优质焦种。
由于它具有高结晶度、高强度、高石墨化、低热膨胀、低烧蚀等特点，广泛地用做冶金工业中超高功率石墨电极的原料。
用石油针状焦制成的超高功率电极，可以明显地提高炼钢效率，使得炼钢时间缩短一半，能耗降低30%，电极损耗减少29%，减少环境污染。
国外针状焦已经具有相当成熟的工艺，相关技术均以专利形式出现，生产技术受到严格保密。
其中油系针状焦以美国为主，煤系针状焦以日本为主，中国的针状焦90%都依赖进口。
1995年11月，锦州石化公司采用石科院自主开发的石油系针状焦生产技术，建成投产100kt/a（原料）石油系针状焦生产装置，生产出合格的针状焦，结束了我国针状焦不能连续生产的历史。
近年来，超高功率电炉炼钢飞速发展，使得国际市场针状焦趋于紧俏，同时，我国针状焦需求量也不断扩大，截止2017 年底，国内针状焦需求量约400kt，由于国内缺乏生产能力，进口针状焦价格完全控制在发达国家手中，近4 年时间，我国进口针状焦价格上涨近4 倍，特别是金融危机以来，大多数化工产品价格大幅下滑，但针状焦的价格却持续上升。
2024年针状焦市场前景分析
2024年针状焦市场前景分析概述针状焦是一种关键的原材料，在电解铝和钢铁生产过程中被广泛使用。
由于其重要性，我们有必要对针状焦市场的前景进行分析。
本文将介绍针状焦的定义、产地、需求和供应情况，并展望其未来的前景。
定义针状焦是指直径在0.2至3毫米的人造焦炭颗粒。
它由高温炼焦过程中产生的挥发分析出，并经过特殊处理形成。
针状焦具有良好的导电性和化学稳定性，是电解铝和钢铁生产过程中不可或缺的原材料。
产地全球针状焦的主要产地包括中国、日本、印度、美国和俄罗斯等国家。
中国是世界上最大的针状焦生产国家，占据了全球市场的重要地位。
此外，日本和印度等国家也在针状焦生产方面有一定的产能。
需求针状焦的主要需求来自于电解铝和钢铁行业。
随着经济的发展和工业化进程的加快，全球对铝和钢铁的需求持续增长，进而推动了针状焦市场的发展。
此外，电动汽车、航空航天和建材等领域对钢铁和铝的需求也在不断增加，进一步促进了针状焦的需求。
供应由于针状焦的生产过程相对较复杂，目前全球供应仍然相对紧张。
主要的针状焦生产厂家通过技术创新和生产效率提升来满足市场需求。
然而，由于全球产能的局限性和环保压力的增加，供应短缺的问题仍然存在。
未来前景针状焦市场的未来前景看好。
首先，随着全球经济的不断增长，对钢铁和铝等产业的需求将持续增加，进而推动针状焦的需求。
其次，新兴领域如电动汽车、可再生能源和智能化建筑等对针状焦的需求也将逐渐增加。
最后，针状焦供应短缺的问题将会促使企业加大投入并推动技术创新，进一步推动市场的发展。
结论综上所述，针状焦市场前景广阔。
随着全球经济的发展和新兴产业的兴起，对针状焦的需求将持续增加。
同时，供应短缺和技术创新也将推动市场的发展。
然而，由于市场竞争激烈和环保要求的提高，企业需要持续关注市场动态并寻求创新，以保持竞争优势。
针状焦的生产与应用
针状焦的生产与应用目前，全球每年针状焦产量月为120万吨左右，其中石油系针状焦主要由美国、英国、日本等国生产，煤系针状焦生产以日本为主，日本已形成油洗、煤系针状焦共存的局面。
我国每年的针状焦产量只有5吨。
由于国内针状焦产量不足，我国每年要大量进口高价针状焦，预计今年我国针状焦需求量将超过30万吨，2010年需求量将达到40万吨，我国针状焦需求量80%～90%依赖进口。
电炉炼钢大型化和全球电炉炼钢产量增长速度加快，使得超高功率电极用量增加，针状焦需求量随之必然增加。
要有效缓解我国针状焦生产的被动局面，减少进口成本，促进电弧炉炼钢的发展，我国急需加大对针状焦生产技术和引进技术的研究开发力度，提高我国针状焦生产技术水平，扩大生产量1 针状焦的特性及工艺针状焦是制造超高功率电极的骨料，应用于超高功率电炉炼钢生产中。
超高功率电炉炼钢，须使用超高功率电极（UHP）,以针状焦为原料生产UHP最佳，但要求原料沥青中喹啉不溶物（QI）含量小于6%，甲苯不容物（TI）含量在24%～26%。
电炉使用由针状焦制造的超高功率电极和使用普通相比，前者可缩短冶炼时间30%，吨钢耗电可节省50%，生产能力可增加1.3倍，同时消耗电极较少。
国外电炉炼钢超高功率电极消耗情况：俄罗斯生产碳素钢和高合金钢企业石墨电极单耗3.7千克/吨钢；日本为5.2千克/吨钢；瑞典为6.7千克～7.2千克/吨钢。
全球石墨电极产量的2/3消耗于电炉炼钢中。
针状焦具有电阻率小、热膨胀系数小、耐冲击性能强、机械强度高、抗氧化性能好、消耗低等优点。
沥青针状焦在外观上和普通沥青焦不同。
普通沥青焦与焦炭形状类似，气孔率可达50%；沥青针状焦为针状结晶，呈纤维流线状结构，其特点是膨胀系数小、比电阻小、假密度大（气孔率小）、真密度大、反应性小、容易石墨化等。
针状焦生产主要采用延迟焦化生产工艺，由美国标准油公司于1931年开发成功，最初用于从低品味的石油重油制取轻质油和石油焦。
针状焦
针状焦一、油系针状焦：以石油渣油为原料生产二、沥青（煤系）针状焦：以精制煤沥青为原料生产三、针状焦是外观具有明显纤维状纹理结构。
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煤系针状焦的市场前景与技术发展现状
专科 学校化 工 系 ， 助理 工程 师 ， 从事 煤 焦油 下游 深加 工 现 产品 的技术 研发工作 。
一
８一 煤 化 工 来自２ １ 年第 ３ ００ 期
表 １ ２０ ０ ４年 ０８年 我 国 电 炉 钢 产 量 及 占钢 产 量 比例 ２０
进 口。 目前 ， 国内针状焦 生产处于工业化试 验阶段 ， 关
电炉 炼钢 （ 生产 １ 消耗 ５ ｇ ｔ ｋ Ｈ Ｐ石 墨 电 极 或 ３ ｇ ｋ Ｕ Ｐ石 墨 电极 ） Ｈ
１１ 电炉 钢 发 展 前 景 ．
石 墨 电极 。
针状 焦是 电炉炼钢用 石墨 电极 的原料 ， 电炉炼钢
是 通 过 石 墨 电极 向炼 钢 炉 导 入 电 流 ， 大 的 电 流 在 电 强
第３ （ 期 总第 １８ ） ４期
２１ ０ ０年 ６月
煤 化 工
Ｃ ａ ｅ ｃ ｎ ｕ ｏ ｌＣｈ ｍｉ ａ Ｉ ｄ ｓ ｌ
Ｎ ．（ ｏａ ｏ１ ８ ｏ３Ｔ ｔｌ ．４ ） Ｎ
Ｊ ｎ ０１ ｕ ．２ ０
煤 系针 状 焦 的市 场 前 景 与 技 术 发 展 现 状
卢林峰 徐 香
２０ ０ ４年 ～ ０ ８年我 国电炉钢 产量 及 占钢产 量 比 ２０
例 列 于 下 页表 １ 。
极 下端通 过气体发生 电弧 放 电， 利用 电弧产生 的热量 来进行冶炼 。根据 电炉容量 的大小 ， 配用 不 同直 径 的
采用 电炉炼钢 可使冶 炼时 间缩 短 ５％ 每 ｔ钢节 ６， 约 电力 ２％ ２ 以上 ， 产量 可相应增 加 １ ３倍 。提 高 电炉 ． 炼 钢 比例是实现 钢铁 工业可持续发展 的重要措施 。 生
键 指标 Ｃ Ｅ 热膨 胀 系数 ） 国外成 熟 的针 状焦 生产 Ｔ（ 与 技术相 比，还有一定差 距 。产 品基本用 于 Ｈ 石 墨电 Ｐ
针状焦生产技术
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。
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。
针状焦技术
针状焦生产简述针状焦是制造超高功率电弧炼钢电极的骨料，按其原料不同可分为油系和煤系两种，以石油加工产物的重质馏分如裂化渣油为原料生产的针状焦为油系，以煤焦油加工产物的重质馏分如煤沥青或煤沥青真空闪蒸油作原料生产的针状焦为煤系。
近年来，还有煤系原料和油系原料共炭化制取针状焦。
针状焦的生产主要包括原料预处理、延迟焦化和煅烧三大阶段。
1.原料预处理：目的是除去影响中间相形成的因素，调整沥青组分组成，降低喹啉不溶物（QI）含量，原料中QI 含量影响针状焦的膨胀系数，QI 含量高，则针状焦的膨胀系数增加，针状焦的石墨化程度降低。
除去QI 的方法主要有溶剂处理法和真空—加压缩聚法。
此外还有机械离心法。
日本的工业化生产及中国工业性试验调制针状焦原料大多采用溶剂处理法。
其生产流程是用石油馏分加煤焦油馏分作为溶剂，以适当的比例均匀加到煤沥青中，在静置分离槽中将溶相和残渣分离，残渣从底部排出，溶相送入蒸馏塔处理，塔顶回收溶剂，塔底放出精制沥青，即为延迟焦化的原料。
其操作影响因素主要有：（1）温度和搅拌时间。
（2）静置时间和溶剂比。
（3）混合溶剂的芳脂比例。
2.延迟焦化：煤系原料生产针状焦的延迟焦化装置，大致沿用石油工业延迟焦化设备，不过在设备材质上改用不锈钢，以免在生产过程中混入金属氧化物等物质。
其生产流程为精制沥青经管式炉加热到预定温度后送入焦化塔，在焦化塔内进行中间相热转化过程，最终生成针状焦，气相中间产物经分馏塔分离，得到焦化废气、焦化轻油、焦化重油。
焦化塔内生产的针状焦用高压水击碎，因此焦化塔是间歇操作，通常每隔24小时切换一次。
3.煅烧：煅烧阶段比较简单，和石油工业用的基本相同，都是回转窑。
延迟焦从焦化塔中被高压水切落入焦坑，然后用抓斗提到皮带输送机送往脱水仓。
再经筛分机、破碎机送往煅前仓，经由给料盘用皮带机进入回转窑，被煤气加热到1300~~1500℃，然后进入另一回转窑被水冷却到100℃左右，再用皮带机运送到产品贮槽。
油系针状焦的市场前景与技术发展
代 。针状 焦具有 热膨 胀 系数低 、密度 高 、低硫 、低
新统计数据 ，２０ 年世界粗钢产量共计 １． 亿 ｔ ０９ ２５ ， ２ 其 中电炉钢产量为 ３ ５ ｔ ． 亿 ；国内粗钢产量 ５ ８ ４ ． 亿 ６
灰分 、低金属含量及导电率高等优点 ；主要用于生 ｔ 其 中电炉钢 产量 为 ０４ 亿 ｔ ， ．８ ，占 ８５ ． ％；国外粗钢 产高 功率 （Ｐ） Ｈ 和超 高功率 （ Ｈ 电炉炼 钢用 的石 产量合计 ６ ７ ｔ Ｕ Ｐ） ． 亿 ，其 中电炉钢产量为 ２ ７亿 ｔ ５ ． ９ ，
第４ １卷 第 ２期 ２ １ 年 ２月 ０ ２
当
代 Βιβλιοθήκη 化 工 Ｃ ｎ ｅ ｏ ａ ｙ Ｃ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓ ｒ ｏ ｔ ｍｐ ｒ ｒ ｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔ ｙ
Ｖ１ ｏ． ４１．Ｎ ． ｏ２ Ｆ ｂ ｕｒ ｅ ｒ ａ ｙ， ２ １ ０ ２
油 系针 状 焦 的市 场前 景 与技 术 发 展
墨 电极 ，同时也 是 电刷 、电池 、炼钢增 碳 剂及 高温 耐火 炉料 的新 材料 ， １Ｊ ２ ｏ
占 ４ ． ％。 ５１ ９
国外 每 吨 电炉 钢 消耗 超 高 功 率 石 墨 电 极 ２５ ． ｋ ，．７亿 ｔ ｇ ２９ 电炉钢需 超 高功率 石墨 电极 ： ．５万 ｔ ７２ ４ ，
Ｍ ａ ｋｅ ｏ ｐｅ ｔ ｎｄ Ｔｅ ｈｎｏ ｏ ｙ Ｄｅ ｅｏ ｒ ｔＰｒ ｓ ｃｓａ ｃ ｌ ｇ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｔＳ ａ ｕｓｏ ｎ ｔ ｔ ｆ
Ｐｅ ｒ ｌ ｕｍ ｓ ｄ Ｎｅ ｄｌ ｋ ｔｏ ｅ ｂａ ｅ ｅ ｅ Ｃ０ ｅ
ＺＨ Ａｏ Ｄ ａ， Ｌ ｔ ＩＢ
赵 大 ， 李 柏
（ 中国寰球 工程 公 司辽 宁分公 司 ，辽宁 抚顺 １３ ０ １０６）
针状焦
针状焦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。
延迟焦化专业知识讲座
从焦炭塔排出的焦炭和切焦水进入贮焦池后，切焦水先进入一次沉淀池，大颗粒粉焦沉淀下来，再进入二次沉淀池。沉淀池内设三道格网，拦截粉焦。沉淀池出水经切焦水提升泵加压送至过滤罐进一步去除粉焦后，送入切焦水储罐贮存，供高压水泵切焦用。微细粉焦在罐内继续沉淀，切焦水储罐沉积的微小粉焦，可以定期清扫排入二次沉淀池。当发现液面有油时，可使罐内水位上升后，污油经集油槽至含油污水立管，排入含油污水系统。焦炭由桥式抓斗吊车抓到火车或汽车上外运销售。切焦水由高压水泵自切焦水罐抽出，加压到28~33MPA，经高压水线胶管钻杆到切焦器，在塔内切焦。
1.5 国外焦化工艺技术特点
采用不同沸点范围的馏分油替代全部或部分普通循环，由于馏分油的循环，可增加相临馏分的产品收率，因此为改变产品分布提供了操作的灵活性。
对焦化原料进行预处理，如原油的深度脱盐、减压深拔、减粘裂化加氢处理等，改善焦化装置的产品质量。在焦化原料中掺炼FCC澄清油来降低石油焦产率。焦化进料炉前混氢来改善产品分布和质量。
世界焦化装置排名前十位的国家，Mt/a[1]
国外的延迟焦化技术主要以美国的技术为代表，在二十世纪八十年代和九十年代发展较快，主要体现在工艺流程的合理性、操作的灵活性、设备的先进性、节能增效、减少环境污染等方面，归纳起来有如下几点：
提高焦化反应温度增产液体产品，即在保证石油焦不太硬，炉管及转油线结焦不严重的前提下，尽可能采用较高的炉出口温度，以提高液体收率。
冷、切焦水处理基本都采用了密闭式分流处理循环回用的技术，减少了冷、切焦水的补水量。系统水中废气通过脱硫减少了对环境的污染。
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1.6 国内焦化工艺技术状况
除焦系统目前国内大都采用敞开的贮焦池贮焦、抓斗抓焦装焦，沉淀池进行水、焦分离的方式，对环境有一定的污染。
2023年针状焦行业市场环境分析
2023年针状焦行业市场环境分析一、行业概述针状焦是一种由煤炭焦化产生的碳素材料，常用于电极制造、铸造和化学生产等行业。
针状焦特点是细长而尖锐，表面呈现出光滑黑色，因其具有高导电性和高耐高温性质，广泛应用于糖果加工、铸造业和冶金行业等。
目前，全球针状焦市场规模逐年扩大，市场需求不断增长。
据统计，2020年全球针状焦市场规模约为31.57亿美元，预计到2025年，市场规模将达到40.58亿美元。
其中，电力领域是针状焦的主要应用领域，占据市场份额的45%。
冶金和化学行业分别占据市场份额的25%和20%。
二、市场环境分析1.政策环境随着环保政策不断加强，世界各国纷纷加强对环境的保护，加大了针状焦环保要求，这将在一定程度上加强市场垄断，进口压力不断增大。
2.需求环境全球针状焦市场的需求主要来自于电力、化工、钢铁、冶金和其他工业领域等，带来的需求不断增加。
同时，新兴市场对能源和工业原材料的追求也扩大了针状焦市场的规模和需求。
3.供给环境目前，全球主要的针状焦生产国家包括中国、日本、韩国、美国、俄罗斯等。
而我国作为全球最大的针状焦生产和出口国，针状焦产能不断提升，2019年我国针状焦年产能已经超过1500万吨，占据全球的80%以上。
4.竞争环境全球针状焦市场的竞争格局基本上是中高端领域的少数制造商，主要集中在日本、韩国和欧美等发达国家。
在国内市场，除了一些大型煤化工企业以外，也有一些中小型私营企业开始涉足这个领域。
5.技术环境随着国内外科技的发展，针状焦制造技术不断提升，生产成本不断降低。
但目前全球针状焦市场的技术水平整体上相对较低，尚有很大的提升空间。
三、市场前景分析尽管随着环保要求加强，针状焦制造成本不断提高，但由于市场需求增加和我国产能持续提升，针状焦市场未来依然面临着广阔的发展前景。
同时，我国在环保和科技领域不断创新发展，将有助于提高针状焦产品质量和生产效率。
由此可见，针状焦市场将继续保持增长势头，未来几年市场规模将不断扩大。
炼焦工艺的国内外发展状况
国内外炼焦工艺的发展状况摘要：介绍了国内外炼焦技术的发展状况和发展趋势,分析了当前炼焦工业生产状况，并对高炉对焦炭质量的要求和炼焦工艺的发展作了较系统的介绍。
关键词：炼焦；国内外；工艺；现状；发展（一）、国内炼焦生产技术状况1.1 我国炼焦技术发展的回顾建国初期我国只有日本和德国留下的老焦炉,工艺落后,装备较差,产量很低,根本无法满足新中国建设的需要。
1958年,我国自行设计和建设的第一座58型焦炉在北京焦化厂一次投产成功,标志着我国炼焦工业和城市煤气事业有了革命性的进步。
随之,一大批66型焦炉和70型焦炉如雨后春笋般出现,为推动我国重工业发展发挥了重要作用。
70年代末期和80年代,通过认真学习、吸收国外炼焦新技术,并结合我国国情,设计建设了6m焦炉。
仅在短短几年里,6m焦炉迅速推广应用,现已建成高于5m的焦炉39座(其中6m的27座,5.5m的5座,5m的4座),生产能力1800万t,占全国机焦产量的24%,在我国炼焦工业发展中占据了重要位置。
进入90年代,焦化环保技术、炼焦自控技术、各种新型炼焦技术和装备发展迅速。
我国炼焦工业在设计能力、产品产量、工艺技术水平等方面已逐步跃居国际先进行列。
1.2 炼焦技术发展截至1998年底,我国共有炼焦企业170余家,有各类机焦炉753座,炼焦能力8010万t/a,其中炭化室高4m以上的焦炉177座,炼焦生产能力5919万t/a,占全国机焦炉座数的23.5%、占炼焦设计生产能力的73.9%。
1997年全国生产焦炭13902万t,其中机焦7067.2万t,土焦6728.4万t。
在我国炼焦工业从无到有蓬勃发展的过程中,技术水平和装备水平不断提高。
在焦炉方面,以宝钢二期6m焦炉为代表的我国焦炉技术已达到国际先进水平,该焦炉的设计、机械设备的国产化率达90%以上,其中焦炉本体的国产化率为100%。
在煤气净化方面,我国不但自行开发了氨水流程、硫铵流程、ADA脱硫工艺、氨焚烧工艺、单塔脱苯工艺等新技术,还通过与国外联合设计、技术引进等方式掌握了全负压煤气净化工艺、AS洗涤脱硫脱氰脱苯工艺、脱酸蒸氨工艺、无饱和器法硫铵工艺、FRC工艺、T-H 法脱硫脱氰工艺、索尔菲班法脱硫工艺、冷法和热法弗萨姆无水氨工艺、氨分解-克劳斯工艺等国际先进技术,并在设备和材料国产化方面取得了突破性进展,把煤气净化技术和装备推向了国际先进行列。
针状焦
针状焦目录1.政策环境分析 (2)1.1针状焦概述 (2)2.国际产业分析 (3)2.1全球产能状况 (3)2.2全球工业及项目建设情况 (4)2.3全球需求和新增产能状况 (5)3.工艺技术 (6)3.1技术发展现状 (6)3.2.原料预处理 (9)3.3.几种典型针状焦工业工艺 (10)4.针状焦研究进展 (16)5.针状焦应用 (16)5.1.HP和UHP石墨电极 (16)5.2.锂离子二次电池的阳极材料 (17)6.发展面临的困难 (17)参考文献 (19)1.政策环境分析针状焦是制造高功率和超高功率电极的优质材料，用针状焦制成的石墨电极具有耐热冲击性能强、机械强度高、氧化性能好、电极消耗低及允许的电流密度大等优点，目前生产的针状焦根据使用的原料可分为石油系和煤系两类。
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》指出要坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展，优化生产和消费结构，构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系。
从《纲要》中可以看出，煤在我国的能源体系中仍占主导地位，这也就决定了煤系针状焦将成为我国针状焦开发发展的重点。
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。
2009年焦化行业运行信息发布暨市场形势研讨会也指出要在符合产业政策的范围内给与煤沥青制针状焦积极争取财政资金，加大技术改造，支持企业技术改造。
2005年1月1日起实施的《外商投资产业指导目录》中，将石油加工及炼焦业的针状焦生产列为鼓励产业。
且随着国家《关于钢铁工业控制总量淘汰落后加快结构调整的通知》的发布，加之普通钢材品种竞争的不断加剧，未来钢铁产业结构调整中特钢品种的比例将逐步提高，而优质钢材及特钢多为电炉钢，且电炉钢正迅速向大型化和超高功率方向发展，因而预计未来几年将带动高功率、超高功率石墨电极产品的需求。
制造超高功率石墨电极离不开优质的针状焦，这必将推动针状焦行业的快速发展。
针状焦市场分析与生产技术综述
针状焦市场分析与生产技术综述张瑞芳【摘要】分析了针状焦的国际、国内市场形势.对油系针状焦与煤系针状焦的生产技术进行了综述.最后,对针状焦产业发展给出了建议.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2013(030)018【总页数】3页(P22-24)【关键词】针状焦;市场;生产技术【作者】张瑞芳【作者单位】山西省化工设计院,山西太原030001【正文语种】中文【中图分类】TQ127.111 针状焦国内外市场分析1.1 针状焦简介针状焦外观为银灰色，有金属光泽，有纤维状或针状的纹理走向，是20世纪70年代炭素材料中着力发展的优质品种之一，具有低热膨胀系数、低空隙度、低金属含量、高导电率及易石墨化等优点［1］，主要用于制备高功率、超高功率石墨电极、特种炭素材料以及高端炭素制品等。
根据生产原料的不同，针状焦可分为油系针状焦和煤系针状焦两种。
1.2 国际市场分析截止2012年底，国际上针状焦生产企业仅有7家，主要集中在美、英、德、日等少数几个国家，年产能维持在100万t左右。
其中，油系针状焦生产以美国等为代表，而煤系针状焦则主要集中在日本，占总产能的20%左右。
自2008年下半年以来，受美国次贷危机、国际金融危机的影响，全世界多个化工产业的主导产品普遍出现了产能过剩、开工率不足、产品价格下滑幅度过大等问题。
但同期，全球针状焦需求量却未受到明显冲击，甚至还一度出现了因国际针状焦行业巨头操控价格、暂缓产能扩张而导致针状焦市场供应持续紧张的局面。
2011年，全球针状焦供给缺口达到19万t，而在世界主要针状焦消费国中，我国市场供应最为紧张。
1.3 国内市场分析我国从20世纪80年代开始了针状焦技术的引进和研究开发［2］。
“八五”期间，由中冶焦化耐火研究院负责研发、设计的辽宁鞍山沿海化工厂2万t/a煤系针状焦项目，因工艺缺陷导致项目最终停止。
中钢热能研究院承担的山东济宁煤化公司2万t/a煤系针状焦项目，只完成了精制工艺，后序的延迟焦化和高温煅烧工艺没有配套完成。
针状焦
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。
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1990 1985 1985 1983 1983 1982 1981 1980 1980 1979 1978 1973 1969 1969 1969 1968 1968 1966 1960 1959 1958 1957 1954 1953 1952 1952 1951 1950 1949 1947 1942 1940 1938 1938
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Lummus Delayed Coking Experience
Co untry
S o uth Africa Ita ly Ja pa n T a iwa n USA USA V e ne zue la USA USA USA China Ja pa n Ja pa n Ge rma ny Bra zil USA USA Ja pa n USA Ge rma ny USA USA USA USA USA USA Ge rma ny USA USA USA USA USA USA USA
CB&I’ Delayed Coking Technology for
Needle Coke Production 西比埃公司可生产针状焦的
延迟焦化技术
Lummus Technology Inc.
鲁姆斯技术公司
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Lummus Delayed Coking Experience 鲁姆斯延迟焦化技术业绩
焦技术工业化的专利商.
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Lummus Delayed Coking Experience
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2011 2010 2010 2008 2008
2008
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Over 70 years of experience 超过70年的工业应用业绩 1st Lummus‐designed delayed coking unit came on line
in 1938 for Gulf Oil Company 第一套鲁姆斯设计的延迟焦化装置于1938年在海湾
– Solvent deasphalted tar – 溶剂脱油沥青
பைடு நூலகம்
• Specialty Feed:特殊原料 – Pyrolysis tar热裂解沥青 – Decant oils澄清油 – Coal tar pitches 煤焦油
– Solvent refined coal 溶剂精炼煤
– Hydrocracked feedstocks – 加氢裂化原料
2.15
2.96 2.71 2.10 0.75 1.34 5.81 1.96 2.00 3.87 1.34 1.34 0.91 6.77 2.34 2.23 1.24 2.01
1.94
0.65 1.24 1.94 2.69
Anode / Fue l 阳极焦燃料
Fue l 燃料 Fue l 燃料
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石油公司顺利投产 Designed 62 delayed coking units
共设计62套延迟焦化装置 17 basic engineering packages in last 5 years
过去5年完成了17套基础工程设计包。 8 units in different phases of
Delayed Coking Process Description 延迟焦化技术工艺描述
Specialty Cokes: 特种焦炭
– Anode Coke – 阳极焦 – Needle Coke – 针状焦
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Agenda提纲
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Lummus Delayed Coking Experience鲁姆斯延迟焦化业绩
N e e dle / Ano de 燃料/阳极焦 N e e dle / M -L 针状焦/M-L N e e dle / M -L 针状焦/M-L
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燃料 燃料 燃料 燃料
N e e dle /L
针状焦/L
N e e dle /Anode
N e e dle / Ano de 针状焦/阳极焦
C o lumb ia
MRPL Guru Gobind S ingh R e fine rie s Ltd
Che nna i P e trole um Co. Ltd. U nite d R e fining N a ga rjuna Oil Compa ny Ltd Essa r Oil R osne ft Kuwa it N a tiona l P e trole um Co. Essa r Oil Bha ra t Oma n R e fine rie s Ltd P e troCa na da R osne ft Ca na dia n N a tura l R e source s India n Oil Corp. Ltd. (IOC) India n Oil Corp. Ltd. (IOC) V a le ro Essa r Oil 1 ADNOC 1 India n R e fining V a le ro Formosa P e troche mica l V a le ro 4 S a udi Ara bia n Oil Compa ny 3 D ia mond S ha mrock 1
Ind ia Ind ia Ind ia USA Ind ia Ind ia R ussia Kuwa it Ind ia Ind ia Ca na da R ussia Ca na da Ind ia Ind ia A rub a Ind ia
Abu D ha bi
USA A rub a T a iwa n USA
1996
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1992
1992
LukOil Confide ntia l Confide ntia l Khe rson Oil R e fine ry P e troja m
R ussia U kra ine Ja ma ica
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S a sol AN IC N ip p o n Ko sa n Chine se P e tro le um T e xa co [1] GH R E ne rg y La gove n [1] H unt Oil A irc o Inte rna tio na l Co a l R e fining D a o sha n S te e l W o rks N itte tsu Che mica l Ind ustrie s M itsub ishi Che mica l Co no c o / O M W P e tro le o Bra sile iro * S he ll Oil Ashla nd Oil N itte tsu Che mica l Ind ustrie s Mobil Oil BP Mobil Oil Ame rica n Oil U ca n P ro d ucts Ohio Oil P a n-Am S o uthe rn S ta nd a rd O il BP P a n-Am S o uthe rn S ta nd a rd O il P ure Oil S ta nd a rd O il S ta nd a rd O il Gulf Oil Gulf Oil
S a udi Ara bia
USA
Ca pa city (BP S D ) 产量
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28 18,600 15,000
40,000
55,000 50,375 39,000 14,000 25,000 108,000 36,500 37,200 72,000 25,000 25,000 17,000 126,000 43,600 41,500 23,000 37,400
– Heavy Venezuelan resid
– 委内瑞拉重质渣油
– Canadian heavy and extra‐heavy
bitumen‐Athabasca bitumen
– 加拿大重质和超重质沥青及阿 萨巴斯卡沥青
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Lummus Delayed Coker Experience鲁姆斯延迟焦化业绩
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0.28 0.27 0.13 0.81 2.69 2.15 5.27 0.65 0.22 0.28 0.11 0.22 0.20 0.65 0.63 0.10 0.72 0.08 1.08 0.60 1.02 0.54 0.48 0.32 0.67 1.72 0.60 0.50 0.91 0.38 0.00 0.72 0.00 0.00
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Fue l 燃料 Anode 阳极焦
Anode 阳极焦 Fue l 燃料
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Fue l Fue l Fue l
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