Le coke d'aiguille est un solide poreux gris argenté avec une direction de texture de fibre évidente, et présente les caractéristiques d'une cristallinité élevée, d'une haute résistance, d'une graphitisation élevée, d'une faible dilatation thermique, d'une faible ablation, etc. Il a des utilisations spéciales dans la défense nationale et les industries civiles. une matière première de haute qualité pour la fabrication d'électrodes en graphite, de matériaux d'anode de batterie et de produits en carbone haut de gamme.

Selon les différentes matières premières de production utilisées, le coke en aiguille peut être divisé en deux types : à base de pétrole et à base de charbon : le coke en aiguille produit à partir de produits de raffinage du pétrole est appelé coke en aiguille à base de pétrole, et le brai de goudron de houille et ses fractions coke en aiguille produit à partir du pétrole est appelé coke d'aiguilles à base de charbon.La production de coke d'aiguilles avec des produits pétroliers présente des avantages exceptionnels en matière de protection de l'environnement, et la mise en œuvre est moins difficile et le coût de production est faible, de sorte qu'elle fait l'objet de plus en plus d'attention de la part des gens.

Le coke d'aiguille à base d'huile peut être divisé en deux types : le coke brut et le coke cuit (coke calciné).Parmi eux, le coke brut est utilisé pour produire divers matériaux d'électrode négative de batterie, et le coke cuit est utilisé pour produire des électrodes en graphite haute puissance.Ces dernières années, avec la situation de plus en plus grave en matière de protection de l'environnement, le développement rapide des véhicules à énergie nouvelle a entraîné une forte demande de matériaux d'anode de batterie ;dans le même temps, les convertisseurs obsolètes des aciéries ont été remplacés par des fours électriques.Sous le double effet, la demande du marché en coke d'aiguilles a considérablement augmenté.À l'heure actuelle, la production de coke d'aiguilles à base de pétrole dans le monde est dominée par des entreprises américaines, et seules quelques entreprises telles que Jinzhou Petrochemical, Jingyang Petrochemical et Yida New Materials ont atteint une production stable dans mon pays.Les produits haut de gamme à base de coke en aiguilles dépendent principalement des importations.Non seulement beaucoup d'argent est gaspillé, mais il est également facilement contenu.Il est d'une grande importance stratégique d'accélérer la recherche sur le processus de production de coke en aiguille et de réaliser la montée en puissance de la production dès que possible.

La matière première est le facteur clé affectant la qualité du coke d'aiguille.Une matière première appropriée peut réduire considérablement la difficulté de former du brai mésophase et éliminer les facteurs instables ultérieurs.Les matières premières pour la production de coke en aiguille doivent avoir les caractéristiques suivantes :

①La teneur en composés aromatiques est élevée, en particulier la teneur en composés aromatiques à chaîne latérale courte à 3 et 4 cycles dans un agencement linéaire est de préférence de 40 % à 50 %.De cette façon, lors de la carbonisation, les molécules aromatiques se condensent les unes avec les autres pour former de plus grandes molécules aromatiques planes, et à travers le grandπ Les nuages ​​d'électrons liés sont superposés les uns aux autres pour former un réseau de structure de type graphite relativement complet

②Les asphaltènes et les colloïdes qui existent dans la structure moléculaire des gros hydrocarbures aromatiques à cycle condensé ont une faible teneur.Ces substances ont une forte polarité moléculaire et une grande réactivité., Il est généralement exigé que la matière insoluble dans l'heptane soit inférieure à 2 %.

③La teneur en soufre n'est pas supérieure à 0,6 % et la teneur en azote n'est pas supérieure à 1 %.Le soufre et l'azote s'échappent facilement en raison de la température élevée lors de la production des électrodes et provoquent un gonflement du gaz, ce qui provoquera des fissures dans les électrodes.

④La teneur en cendres est inférieure à 0,05% et il n'y a pas d'impuretés mécaniques telles que la poudre de catalyseur, ce qui entraînera une réaction trop rapide pendant la carbonisation, augmentera la difficulté de former des sphères de mésophase et affectera les propriétés du coke.

⑤La teneur en métaux lourds tels que le vanadium et le nickel est inférieure à 100 ppm, car les composés composés de ces métaux ont un effet catalytique, qui va accélérer la nucléation des sphères mésophases, et il est difficile pour les sphères de croître suffisamment.Dans le même temps, la présence de ces impuretés métalliques dans le produit entraînera également des vides. Des problèmes tels que des fissures entraînent une diminution de la résistance du produit.

⑥La matière insoluble dans la quinoléine (QI) est nulle, le QI sera attaché autour de la mésophase, entravant la croissance et la fusion des cristaux sphériques, et la structure du coke en aiguille avec une bonne structure fibreuse ne peut pas être obtenue après la cokéfaction.

⑦La densité est supérieure à 1,0 g/cm3 pour assurer un rendement suffisant en coke.

En fait, les huiles de base qui répondent aux exigences ci-dessus sont relativement rares.Du point de vue des composants, la boue d'huile de craquage catalytique à haute teneur en aromatiques, l'huile extraite de furfural et le goudron d'éthylène sont des matières premières idéales pour la production de coke en aiguille.La bouillie d'huile de craquage catalytique est l'un des sous-produits de l'unité catalytique et elle est généralement expédiée sous forme de mazout bon marché.En raison de sa grande quantité d'aromatiques, il s'agit d'une matière première de haute qualité pour la production de coke d'aiguilles en termes de composition.En fait, dans le monde entier, la grande majorité des produits à base de coke en aiguilles sont préparés à partir de boues d'huile de craquage catalytique.