O coque de agulha é um sólido poroso cinza prateado com direção de textura de fibra óbvia e possui as características de alta cristalinidade, alta resistência, alta grafitização, baixa expansão térmica, baixa ablação, etc. Tem usos especiais na defesa nacional e nas indústrias civis. uma matéria-prima de alta qualidade para a fabricação de eletrodos de grafite, materiais de ânodo de bateria e produtos de carbono de alta qualidade.

De acordo com as diferentes matérias-primas de produção utilizadas, o coque agulha pode ser dividido em dois tipos: à base de óleo e à base de carvão: o coque agulha produzido a partir de produtos de refino de petróleo é chamado de coque agulha à base de óleo e piche de alcatrão de hulha e suas frações Coque agulha produzido a partir do petróleo é chamado de coque agulhado à base de carvão.A produção de coque de agulha com derivados de petróleo tem excelentes vantagens de proteção ambiental, e a implementação é menos difícil e o custo de produção é baixo, por isso tem recebido cada vez mais atenção das pessoas.

O coque agulha à base de óleo pode ser dividido em dois tipos: coque bruto e coque cozido (coque calcinado).Entre eles, o coque bruto é usado para produzir vários materiais de eletrodos negativos para baterias, e o coque cozido é usado para produzir eletrodos de grafite de alta potência.Nos últimos anos, com a situação de proteção ambiental cada vez mais severa, o rápido desenvolvimento de novos veículos de energia levou a uma alta demanda por materiais de ânodo de bateria;ao mesmo tempo, os conversores obsoletos das siderúrgicas foram substituídos por fornos elétricos.Sob os efeitos duplos, a demanda do mercado por agulha de coque aumentou significativamente.Atualmente, a produção mundial de coque agulhado à base de petróleo é dominada por empresas americanas, e apenas algumas empresas, como Jinzhou Petrochemical, Jingyang Petrochemical e Yida New Materials, alcançaram uma produção estável em meu país.Os produtos de coque agulha de alta qualidade dependem principalmente de importações.Não apenas muito dinheiro é desperdiçado, mas também é facilmente contido.É de grande importância estratégica acelerar a pesquisa sobre o processo de produção de coque agulha e realizar o levantamento com a produção o mais rápido possível.

A matéria-prima é o principal fator que afeta a qualidade do coque agulhado.Matéria-prima adequada pode reduzir muito a dificuldade de formar piche mesofásico e remover fatores instáveis ​​subseqüentes.As matérias-primas para a produção de coque agulha devem apresentar as seguintes características:

①O teor de aromáticos é alto, especialmente o teor de aromáticos de cadeia lateral curta de 3 e 4 anéis em arranjo linear é preferencialmente de 40% a 50%.Desta forma, durante a carbonização, as moléculas aromáticas condensam-se umas com as outras para formar moléculas aromáticas planares maiores, e através dos grandesπ As nuvens de elétrons ligadas são sobrepostas umas às outras para formar uma rede de estrutura semelhante a grafite relativamente completa

②Asfaltenos e colóides que existem na estrutura molecular de grandes hidrocarbonetos aromáticos de anéis fundidos têm baixo teor.Essas substâncias têm forte polaridade molecular e alta reatividade., Geralmente é necessário que a matéria insolúvel em heptano seja inferior a 2%.

③O teor de enxofre não é superior a 0,6% e o teor de nitrogênio não é superior a 1%.Enxofre e nitrogênio são fáceis de escapar devido à alta temperatura durante a produção de eletrodos e causam inchaço do gás, o que causará rachaduras nos eletrodos.

④O teor de cinzas é inferior a 0,05% e não há impurezas mecânicas, como pó de catalisador, o que fará com que a reação prossiga muito rapidamente durante a carbonização, aumente a dificuldade de formar esferas de mesofase e afete as propriedades do coque.

⑤O teor de metais pesados, como vanádio e níquel, é inferior a 100 ppm, porque os compostos compostos por esses metais têm um efeito catalítico, o que acelerará a nucleação das esferas da mesofase, e é difícil que as esferas cresçam o suficiente.Ao mesmo tempo, a presença dessas impurezas metálicas no produto também causará vazios. Problemas como rachaduras levam à diminuição da resistência do produto.

⑥Matéria insolúvel em quinolina (QI) é zero, QI será anexado ao redor da mesofase, impedindo o crescimento e a fusão de cristais esféricos, e a estrutura de agulha de coque com boa estrutura de fibra não pode ser obtida após a coqueificação.

⑦A densidade é superior a 1,0 g/cm3 para garantir um rendimento suficiente de coque.

Na verdade, os óleos de matéria-prima que atendem aos requisitos acima são relativamente raros.Do ponto de vista dos componentes, pasta de óleo de craqueamento catalítico com alto teor aromático, óleo extraído de furfural e alcatrão de etileno são matérias-primas ideais para a produção de coque agulha.A pasta de óleo de craqueamento catalítico é um dos subprodutos da unidade catalítica e geralmente é enviada como óleo combustível barato.Devido à grande quantidade de conteúdo aromático, é uma matéria-prima de alta qualidade para a produção de coque agulha em termos de composição.De fato, em todo o mundo, a grande maioria dos produtos de coque agulha é preparada a partir de pasta de óleo de craqueamento catalítico.