El coque de aguja es un sólido poroso de color gris plateado con una dirección de textura de fibra obvia y tiene las características de alta cristalinidad, alta resistencia, alta grafitización, baja expansión térmica, baja ablación, etc. Tiene usos especiales en la defensa nacional y las industrias civiles. una materia prima de alta calidad para la fabricación de electrodos de grafito, materiales de ánodo de batería y productos de carbono de alta gama.

De acuerdo con las diferentes materias primas de producción utilizadas, el coque de aguja se puede dividir en dos tipos: a base de aceite y a base de carbón: el coque de aguja producido a partir de productos de refinación de petróleo se denomina coque de aguja a base de aceite y la brea de alquitrán de hulla y sus fracciones Coque de aguja producido a partir del petróleo se llama coque de aguja a base de carbón.La producción de coque de aguja con productos derivados del petróleo tiene excelentes ventajas de protección ambiental, y la implementación es menos difícil y el costo de producción es bajo, por lo que la gente le ha prestado cada vez más atención.

El coque de aguja a base de aceite se puede dividir en dos tipos: coque crudo y coque cocido (coque calcinado).Entre ellos, el coque crudo se usa para producir varios materiales de electrodos negativos de batería, y el coque cocido se usa para producir electrodos de grafito de alta potencia.En los últimos años, con la situación de protección ambiental cada vez más grave, el rápido desarrollo de vehículos de nueva energía ha llevado a una gran demanda de materiales de ánodo de batería;al mismo tiempo, los convertidores obsoletos de las empresas siderúrgicas han sido reemplazados por hornos eléctricos.Bajo los efectos duales, la demanda del mercado de coque de aguja ha aumentado significativamente.En la actualidad, la producción de coque de aguja a base de petróleo en el mundo está dominada por empresas estadounidenses, y solo unas pocas empresas, como Jinzhou Petrochemical, Jingyang Petrochemical y Yida New Materials, han logrado una producción estable en mi país.Los productos de coque de aguja de gama alta dependen principalmente de las importaciones.No solo se desperdicia mucho dinero, sino que también se puede contener fácilmente.Es de gran importancia estratégica acelerar la investigación sobre el proceso de producción de coque de aguja y realizar el aumento de la producción lo antes posible.

La materia prima es el factor clave que afecta la calidad del coque de aguja.La materia prima adecuada puede reducir en gran medida la dificultad de formar la brea mesofásica y eliminar los factores inestables posteriores.Las materias primas para producir coque de aguja deben tener las siguientes características:

①El contenido de aromáticos es alto, especialmente el contenido de aromáticos de cadena lateral corta de 3 y 4 anillos en disposición lineal es preferiblemente del 40% al 50%.De esta manera, durante la carbonización, las moléculas aromáticas se condensan entre sí para formar moléculas aromáticas planas más grandes, y a través de las grandesπ Las nubes de electrones enlazados se superponen entre sí para formar una red de estructura similar al grafito relativamente completa.

②Los asfaltenos y coloides que existen en la estructura molecular de los hidrocarburos aromáticos grandes de anillos fusionados tienen un bajo contenido.Estas sustancias tienen una fuerte polaridad molecular y una alta reactividad.Por lo general, se requiere que la materia insoluble en heptano sea inferior al 2%.

③El contenido de azufre no supera el 0,6% y el contenido de nitrógeno no supera el 1%.El azufre y el nitrógeno son fáciles de escapar debido a las altas temperaturas durante la producción de electrodos y causan la hinchazón del gas, lo que provocará grietas en los electrodos.

④El contenido de cenizas es inferior al 0,05 % y no hay impurezas mecánicas, como polvo de catalizador, lo que hará que la reacción sea demasiado rápida durante la carbonización, aumente la dificultad de formar esferas de mesofase y afecte las propiedades del coque.

⑤El contenido de metales pesados ​​como el vanadio y el níquel es inferior a 100 ppm, porque los compuestos compuestos por estos metales tienen un efecto catalítico, lo que acelerará la nucleación de las esferas de la mesofase, y es difícil que las esferas crezcan lo suficiente.Al mismo tiempo, la presencia de estas impurezas metálicas en el producto también provocará vacíos. Problemas como las grietas provocan una disminución de la resistencia del producto.

⑥La materia insoluble en quinolina (QI) es cero, QI se unirá alrededor de la mesofase, lo que dificulta el crecimiento y la fusión de cristales esféricos, y la estructura de coque de aguja con buena estructura de fibra no se puede obtener después de la coquización.

⑦La densidad es superior a 1,0 g/cm3 para garantizar un rendimiento suficiente de coque.

De hecho, los aceites de materia prima que cumplen con los requisitos anteriores son relativamente raros.Desde la perspectiva de los componentes, la suspensión de aceite de craqueo catalítico con alto contenido aromático, el aceite extraído con furfural y el alquitrán de etileno son materias primas ideales para la producción de coque de aguja.La suspensión de aceite de craqueo catalítico es uno de los subproductos de la unidad catalítica y, por lo general, se envía como fuel oil barato.Debido a la gran cantidad de contenido aromático que contiene, es una materia prima de alta calidad para la producción de coque de aguja en términos de composición.De hecho, en todo el mundo, la gran mayoría de los productos de coque de aguja se preparan a partir de lodos de aceite de craqueo catalítico.