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  • 国内外针状焦技术的发展与差距分析
  • 日期:2019-01-29   点击:   作者:365网址导航   来源:365sport365
针状焦主要用于制造高功率(HP)和超高功率(UHP)石墨电极。
目前,世界上最大的针状焦生产主要发生在美国,日本等国家。在美国,只生产石油针,可以生产日本煤和石油针状焦。
近年来,中国针状焦的研发取得了显着进展,实现了工业化生产。
某些公司的焦针应用技术存在一定差异。在质量方面,与国外优质针状焦相比仍有一定差距。
国内外针状焦技术发展现状分析随着电炼钢技术的快速发展,对碳材料的需求越来越大。针状焦的制造总是适应这种发展要求。
根据原料的不同路线,针状焦可分为石油系统和煤系。制造两个针状焦的方法也有一定的差异。
1950年,美国五大湖碳公司首次发明了石油针状焦。自1968年以来,虽然碳相的中间相理论发展迅速,但也开发了该技术应用的研究。石油基针状焦工业生产发生(1968年)。
由于石油加工发展到更轻更深的过程,人们感到供应变得不稳定,因为石油状焦炭原料的减少和20世纪70年代的两次石油危机。原料。
为此,日本和其他国家正在致力于煤基针状焦制造技术的开发。
1979年,煤基针状焦进行了工业生产。
中国对针状焦的研究始于70年代末和80年代初期,1979年至1985年,石化科学研究所完成了相机测试,紧凑测试和初步测试。针针测试。建立1986?1993年焦炭形成机理,原料和焦化工艺的确定,建立相应的试验方法,完成了制剂的实验研究。来自许多原料的焦炭。
“六五”期间,国家发展和改革委员会大力支持针状焦的发展。针油针头由锦州石化公司和安庆石化公司在工业上开发。使用煤针的针状焦在鞍山沿海化工和山东兖矿有限公司焦炭。我们将做产业发展。
1995年11月,锦州石化公司采用石油化工学院技术,石油基针状焦制造单位开始运作。1994年,鞍山海岸化工公司采用鞍山焦化耐火实验室专利技术,制造了工业煤焦针制造设备,并于1996年投入试生产。
山东阳光科蓝煤焦有限公司采用鞍山热能实验室专利技术。2000年,完成了溶剂法预处理碳基针状焦的工业设备。预处理过程已经开始。
但是,由于技术,规模,成本等各种原因,锦州石化公司的油针扎针装置只能索赔生产。
山西宏特煤化工有限公司2006年成功投产5万吨煤基针状焦
近年来,中国针状焦的制造和研究发展尚未中断。
针状焦炭的通过引入2.1针状焦炭应用技术国内针状焦炭公司制备通过液相碳化技术进行,焦炭的原料的液相碳化过程逐渐热解缩聚与中间相小球体地层。
然后小的中间相球体完全生长,熔化,定向并最终固化成碳质结构的纤维结构,即针状焦炭。
如果是油针状焦或煤针状焦,制造过程是原料预处理,延迟焦化和煅烧。
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处理的煤基焦炭原料预处理1)碳针状焦原料原料之前1个预处理主要由焦油沥青(QI)除去喹啉不溶物的。一般称为煤焦油沥青精炼煤。
煤沥青的组合物将影响一些形成中间相的,例如,将活性成分,在喹啉,金属元素,杂环化合物和氮,氧,硫或类似不溶物。
煤焦油沥青的主要成分是芳烃,但它含有一定量的QI。当焦油被蒸馏时,这可能会流出由一些聚合物树脂材料的热聚合形成的无定形碳。炉膛燃气可燃粉煤和焦粉|文献信息| J-GLOBAL科技通用链接中心
它们与中间相结合,阻止球形晶体的生长和融合。
在焦化之后,不可能获得具有良好纤维结构的针状结构的焦炭结构。
因此,煤焦油沥青原料必须经过预处理。
预处理的目的,最初防止小球的生长,以除去不溶物主要喹啉(QI),将原料用于生产针状焦,然后进行的部件的调整,即,以产生焦炭是的。针针的重要条件|文献信息| J-GLOBAL科技通用链接中心
煤焦油净化方法主要包括过滤方法,离心方法和溶剂方法(溶剂方法进一步分为溶剂沉淀方法,溶剂离心方法和方法)。过滤方法,溶剂聚集法,溶剂萃取法),真空蒸馏法|文献资料| J-GLOBAL科技综合链接中心2)油基针状焦原料的选择和预处理油基针状焦原料是石油加工厂的重油。主要成分是脂肪烃,由于在地下和工艺中长期储存,芳烃含量很低,重质石油含有特定的杂质元素。由于它对于针状焦的制造是不利的,因此还必须选择和加工针状焦的原料。
首先,选择具有高芳烃含量和低硫含量的重油,并除去杂质(如催化剂粉末)。
此外,在重油中也发现了在石油加工过程中产生的胶体和沥青质,这对于针状焦的制造是不利的。
根据美国相关资料,常用于生产焦炭(针状焦)的原料是残余原油馏分,润滑油提取物,加氢脱硫润滑油提取物,以及它们重油如残渣。石油或加氢脱硫产物的蒸馏和分解。
最好原料,所谓的热解燃料或黑油,沸点比裂解汽油更高,即具有的沸点高于218℃,是一种材料重残余黑色油状物。液体热解烃,催化裂化倾析油,aquitrun,润滑油提取物和加氢脱硫产物。
通常,这些材料具有低硫含量,即硫含量小于1。
5%(质量),优选小于0。
也可以使用8%这些材料的混合物。
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12延迟焦化延迟焦化是连续工艺和不连续工艺的组合,用于生产气体,各种精炼油和焦炭。
原料在加热炉中加热,然后进入焦化塔(分批型),在焦炭塔内加热的同时蒸发和裂化。
因此,该过程是重油的热分解过程。
生产的焦炭具有燃料焦炭,海绵焦炭,粒状焦炭和针状焦炭。
油针的焦化过程和碳针焦炭(延迟焦化)的焦化过程非常相似。主要的区别在于分离过程(延迟焦化)非常相似,主要区别在于分选系统,气体和液体产品是不同的。
用于重质石油的延迟焦化处理装置的实例包括在精馏塔和加热炉中的精馏塔,加热炉,焦化塔等。然而,它在焦化塔中是不连续的过程,因此两个焦化塔对应于分馏塔和加热炉。
一般而言,原料进入分馏器的底部,与循环油混合并稳定塔底部的温度。然后将来自馏分底部的物质泵入焦炉,快速加热至焦化条件并在3分钟内分解并蒸发,然后进入焦炭塔。
在焦炭塔中,进行裂化,蒸发和冷凝,直到形成焦炭。
液体蒸发并从焦炭塔的顶部返回精馏塔。
形成焦炭并在塔中连续累积直至达到所需量并转变为第二塔以进行连续操作。
在进料焦炭塔冷却后,用高压水(17至23MPa)进行水力焦化,并制备下一个循环。
焦化循环通常为24小时,但有时将焦化循环从14小时调节至20小时以提高产率。
来自焦炭塔的破碎气体进入分馏塔并分离各种液体,如汽油,煤油,柴油和蜡油。
带针和延迟焦化设备的焦炭工艺与普通焦炭的延迟焦化工艺基本相同,但采取了一些必要的措施。在单个设备中,保持焦化条件和操作,蒸汽量和调节循环的关系,例如进料的加热速率,填缝塔的压力和注入控制。使用塑性流动和分子序列的序列中间相材料最大限度,同时在气相中产生的产品的切割力,在焦化塔相对稳定的油质状态。提取方法的条件最终形成针状焦炭。空气动力学结构
为了保证针状焦的稳定制造过程,必须改进单个设备。
工艺参数,操作循环和焦炭产率差别很大。
煤基针状焦和石油基针状焦在工艺参数,操作循环和焦炭性能方面存在一定差异。例如,碳基针状焦比油基针状焦大得多。
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3焦炭与针头烧制延迟焦炭的生产中含有水分和挥发性成分,称为焦炭。它必须在高温下烧制,以用作高功率和超高功率石墨电极的原料。
在煅烧过程中,针状焦的结构和元素组成发生一系列变化,从而改善针状焦的物理和化学性质。
煅烧的目的是从焦炭中除去水分和挥发性化合物,并增加焦炭的碳含量,密度,强度,导电性和化学稳定性。用针煅烧焦炭通常在回转窑中进行。
焦炭从炉子的一端进入并在高温下与煅烧的废气接触。在出口端有燃气燃烧器或燃油燃烧器,煅烧区的温度高达1500°C。
炉体的转速对炉内焦炭的停留时间和加热速率具有决定性影响。
为了评估煅烧的效果,煅烧后针的实际焦炭密度是一个重要指标,真密度大于2。
13 g / m 3是优质的焦炭针。
22家用焦炭业务应用技术介绍针状焦的制造方法主要不同于原料预处理原理,焦化和煅烧过程相同。
中国一直致力于研究和开发焦炭原料的预处理。
在中国的研究和针状焦的发展也有很多部门,但到目前为止,山西Hiroshika化工有限公司,中钢集团只(鞍山)和锦州石化已经取得了三家工业企业。
山西宏特化工有限公司和中钢集团(鞍山)生产煤基针状焦,锦州石化生产石油基针状焦。
填缝采用延迟焦化工艺,煅烧在回转窑中煅烧。主要区别在于原材料的加工和选择。
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1第一套基于焦安山沿海化工的煤炭生产和山西宏特的第一套针状焦装置采用改性原料进行预处理。
将混合的煤焦油供应油送至特定的闪蒸塔,并在特定温度和真空下冲洗闪油。闪油进入特殊的聚合容器并在高温高压下聚合。焦针缩聚沥青材料(精细材料)。
该方法相对容易,但针状焦的原料(细料)性能低。
鞍山沿海化工未扩大生产规模,山西宏特化工有限公司二期针状焦也将原料预处理改为溶剂沉淀法。
国内外已引入专利,采用脂肪烃和芳烃制备一定比例的混合溶剂,并用混合溶剂处理煤沥青以除去QI。
日本有两家工厂,Nippon Steel Corporation和Mitsubishi Chemical Corporation,我们通过溶剂法生产碳基针状焦。
通过该工艺处理得到的带针(精细材料)的焦炭原料产量高,针状焦产品质量好,但工艺复杂,投资量高。
山西宏特化工有限公司和中钢集团(鞍山)采用溶剂沉淀法生产碳基针状焦。
前两家公司采用相同的方法来改进煤焦油沥青(QI),但工艺设计差距仍然比较大。主要区别在于以下两个方面:设备主要沉淀池结构不同,不同量的芳烃溶剂不同。
溶剂沉积的方法是工业生产,生产设备正常运行,并且可以生产针状焦。
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3选择制造针油焦针制造用于针状焦油和预处理和存在的问题原料:油的主要成分是脂族烃,芳族烃的含量为存储非常小。长期土壤和长期使用的长期使用,重油含有特定的杂质元素,这对于针状焦的生产是不利的。因此,有必要选择和加工针状焦的材料。
首先,选择具有高芳烃含量和低硫含量的重油,并除去杂质(如催化剂粉末)。存在以下问题。中国加工的大部分原油属于高硫含量原油,适合用针状焦生产低硫含量的油。没有高芳烃含量的油足以产生针状焦炭。石油基针状焦的原料是石油精炼,并且在该过程中产生的重油难以从精炼过程中携带的重油中的催化剂粉末中除去。
锦州石化将选择合适的原料生产针状焦。限制针状焦质量稳定性的主要因素之一是原料不足和质量不稳定。
山东艾达新材料有限公司是一种石油基针状焦生产装置,设计用于选择适合焦炭生产的重油,以及进行原油预处理工艺。填缝前请从原材料中去除有害物质。
3.全国针状焦公司瓶颈的主要问题虽然针状焦的工业生产已在中国完成,但工艺技术仍需进一步改进。主要技术问题如下。
1个纯化的煤基针状焦炭的原料成分的预处理,困难QI过程中,除了性能特性和纯化沥青纯化沥青的稳定性,位于碳沥青。另外,由于目前国内和国外的焦炭基碳材料预先用溶剂处理,因此制造过程中的QI组分的流动性差,这在工艺方面极其困难。生产。使用该部件作为副产品也很困难。
选择和纯化油性针状焦的原料的困难在于消除杂质(例如催化剂),高芳烃含量和低硫含量。
近年来,中国已开始研究石油基针状焦原料的预处理,并扩大原料来源,重油沥青质,未继续去除S胶体。
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2延迟焦化过程。焦化过程中的问题:1)操作条件的确定:焦化过程的操作条件,例如温度,压力,空气流量和其他过程条件。
2)工艺参数的优化是延迟焦化的主要问题。工艺参数与原料(精制沥青)的特性有一定的对应关系。在稳定原料质量的前提下,优化延迟焦化工艺参数的方法是制造高质量的针头。
3)在每列中的焦炭质量的均匀性:ACTIVE步骤中,每个塔焦炭,表层的温度,由于变化,由于因素如压力和气体速度,塔焦炭,焦炭后,上,中,质量不统一。如何有效解决针状焦质量均匀性问题是针状焦制造中应考虑的问题之一。
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3煅烧1)煅烧温度:进口焦炭为煅烧焦炭,煅烧石油焦(粗焦)仅适用于中国碳素企业,煅烧温度为1250~1350℃(回转窑)。
针状焦的煅烧温度必须为1500℃或更高,并且煅烧温度比石油焦的煅烧温度高150℃。回转窑的耐火材料是必须考虑煅烧的高温条件的问题。
2)焦炭质量的均匀性:挥发性物质,水分和原料焦(煅烧材料)的粒度分布对成品针状焦质量均匀性的影响。
除了优化延迟焦化操作之外,这些问题还需要在煅烧之前进行焦炭处理(例如脱水,均质化)。针对焦炭未来发展方向的分析4。
不断改进针状焦的技术和市场将继续被美国和日本垄断目前,在中国实际生产针状焦,质量不足,焦炭强度低,焦粉
所生产的针状焦已经分批用于生产高功率和超高输出石墨电极,但在大直径超高输出石墨电极的生产中不能大量使用。
近年来,中国针状焦的研发尚未停止,产品质量不断提高。
锦州石化公司的山西宏特煤化工有限公司,中钢煤基针状焦和石油针状焦设备年产量已达4万至5万吨。它运行稳定,不断提高质量。
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2需求增长钢铁工业的发展需要大量的超高输出电极和高输出电极。
在这种情况下,用于生产超高输出电极和高功率电极的针状焦的需求正在快速增长,估计年需求量约为250,000吨。
中国电炉的钢产量比例不到10%,全球电炉钢的平均产量已达到30%。
中国的废钢量已达1。
600万吨
在目前情况下,长期来看,电炉用钢的开发是不可避免的,针状焦的供应不足将是不可避免的。
因此,有必要采取措施改进制造方法,增加原料供应来源,满足生产需要。
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3研发速度加快针状焦质量与需求增长之间的差距,加快针状焦开发速度和针状焦开发生产,研发,制造针状焦,不断增加研究和开发工作,建立小型试验,并越来越认识到制造试验工厂的难度,以获得实验数据来指导生产。
焦针加工技术不断完善,以满足不断增长的需求。
从原料和制造方法的角度来看,世界石油短缺和硫含量不断增加,这限制了油性针状焦的发展。
山东艾达新材料有限公司的工业生产设备生产了油基针状焦原料预处理工业生产设备,生产出优质的焦针原料,有效提高了质量。油针焦的性能
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4引进国外技术应该表明中国的针状焦制造技术取得了长足的进步,国外看到了这一点,国外技术逐渐进入中国。
结论通过技术变革改进了针状焦制造技术。在不久的将来,人们认为将生产高质量的针状焦以满足不断增长的钢铁工业的需求。