Than cốc kim là một chất rắn xốp màu xám bạc với hướng kết cấu sợi rõ ràng, và có các đặc tính của độ kết tinh cao, độ bền cao, graphit hóa cao, độ giãn nở nhiệt thấp, độ mài mòn thấp, v.v. Nó có công dụng đặc biệt trong các ngành công nghiệp quốc phòng và dân sự. một nguyên liệu thô chất lượng cao để sản xuất điện cực than chì, vật liệu cực dương của pin và các sản phẩm carbon cao cấp.

Theo các nguyên liệu sản xuất khác nhau được sử dụng, than cốc kim có thể được chia thành hai loại: gốc dầu và than: than cốc kim được sản xuất từ ​​​​các sản phẩm tinh chế dầu mỏ được gọi là than cốc kim gốc dầu, và than đá hắc ín và các phần của nó Than cốc kim được sản xuất từ ​​​​dầu được gọi là than cốc kim than.Việc sản xuất than cốc kim bằng sản phẩm dầu mỏ có ưu điểm vượt trội về bảo vệ môi trường, thực hiện ít khó khăn, chi phí sản xuất thấp nên ngày càng được người dân quan tâm.

Than cốc kim dầu có thể được chia thành hai loại: than cốc thô và than cốc nấu chín (coke nung).Trong số đó, than cốc thô được sử dụng để sản xuất các vật liệu điện cực âm khác nhau của pin và than cốc đã nấu chín được sử dụng để sản xuất điện cực than chì công suất cao.Trong những năm gần đây, với tình hình bảo vệ môi trường ngày càng nghiêm trọng, sự phát triển nhanh chóng của các phương tiện năng lượng mới đã dẫn đến nhu cầu cao về vật liệu cực dương của pin;đồng thời, các lò chuyển đổi lỗi thời của các công ty thép đã được thay thế bằng lò điện.Dưới tác động kép, nhu cầu thị trường về than cốc đã tăng lên đáng kể.Hiện tại, việc sản xuất than cốc từ dầu mỏ trên thế giới do các công ty Mỹ thống trị và chỉ có một số công ty như Jinzhou Petrochemical, Jingyang Petrochemical và Yida New Materials đạt được sản lượng ổn định ở nước tôi.Các sản phẩm than cốc kim cao cấp chủ yếu dựa vào nhập khẩu.Không chỉ rất nhiều tiền bị lãng phí, mà nó còn dễ dàng bị ngăn chặn.Việc đẩy nhanh quá trình nghiên cứu quy trình sản xuất than cốc kim và hiện thực hóa việc kích hoạt sản xuất càng sớm càng tốt có ý nghĩa chiến lược to lớn.

Nguyên liệu là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của than cốc kim.Nguyên liệu thô phù hợp có thể làm giảm đáng kể khó khăn trong việc hình thành cao độ mesophase và loại bỏ các yếu tố không ổn định tiếp theo.Nguyên liệu để sản xuất than cốc kim phải có các đặc điểm sau:

①Hàm lượng chất thơm cao, đặc biệt là hàm lượng chất thơm chuỗi bên ngắn 3 và 4 vòng sắp xếp tuyến tính tốt nhất là từ 40% đến 50%.Theo cách này, trong quá trình cacbon hóa, các phân tử chất thơm ngưng tụ với nhau để tạo thành các phân tử chất thơm phẳng lớn hơn, và thông quaπ Các đám mây điện tử liên kết được xếp chồng lên nhau để tạo thành một mạng tinh thể có cấu trúc giống như than chì tương đối hoàn chỉnh

②Asphaltene và chất keo tồn tại trong cấu trúc phân tử của hydrocacbon thơm lớn vòng hợp nhất có hàm lượng thấp.Những chất này có tính phân cực mạnh và khả năng phản ứng cao., Nói chung, chất không hòa tan trong heptan được yêu cầu nhỏ hơn 2%.

③Hàm lượng lưu huỳnh không quá 0,6% và hàm lượng nitơ không quá 1%.Lưu huỳnh và nitơ dễ thoát ra ngoài do nhiệt độ cao trong quá trình sản xuất điện cực và gây ra hiện tượng phồng khí, sẽ gây ra các vết nứt trên điện cực.

④Hàm lượng tro nhỏ hơn 0,05% và không có tạp chất cơ học như bột xúc tác, sẽ khiến phản ứng diễn ra quá nhanh trong quá trình cacbon hóa, làm tăng khó khăn trong việc hình thành các quả cầu mesophase và ảnh hưởng đến tính chất của than cốc.

⑤Hàm lượng các kim loại nặng như vanadi và niken nhỏ hơn 100ppm, vì các hợp chất bao gồm các kim loại này có tác dụng xúc tác, sẽ đẩy nhanh quá trình tạo mầm của các quả cầu mesophase và rất khó để các quả cầu phát triển đủ.Đồng thời, sự có mặt của các tạp chất kim loại này trong sản phẩm cũng sẽ gây ra các lỗ rỗng, Các vấn đề như nứt vỡ dẫn đến giảm độ bền của sản phẩm.

⑥Chất không hòa tan Quinoline (QI) bằng 0, QI sẽ được gắn xung quanh mesophase, cản trở sự phát triển và hợp nhất của các tinh thể hình cầu, và không thể thu được cấu trúc than cốc kim có cấu trúc sợi tốt sau khi luyện cốc.

⑦Mật độ lớn hơn 1,0g / cm3 để đảm bảo đủ sản lượng than cốc.

Trên thực tế, dầu nguyên liệu đáp ứng các yêu cầu trên là tương đối hiếm.Từ góc độ của các thành phần, bùn dầu cracking xúc tác có hàm lượng chất thơm cao, dầu chiết xuất furfural và nhựa ethylene là những nguyên liệu lý tưởng để sản xuất than cốc.Bùn dầu cracking xúc tác là một trong những sản phẩm phụ của bộ xúc tác, và nó thường được vận chuyển dưới dạng dầu nhiên liệu rẻ tiền.Do hàm lượng chất thơm trong đó lớn nên về thành phần, nó là nguyên liệu chất lượng cao để sản xuất than cốc kim.Trên thực tế, trên toàn thế giới, phần lớn các sản phẩm than cốc kim được điều chế từ bùn dầu cracking xúc tác.