煤化工基礎(chǔ)知識培訓

--爐料事業(yè)部煤焦組

煤化工產(chǎn)品基礎(chǔ)知識培訓

--煤焦組孫杰

“在當前應對國際金融危機的形勢下，節(jié)能減排和開發(fā)新能源工作尤其不能放松?！?-爐料事業(yè)部煤焦組

宏觀經(jīng)濟對煤化工行業(yè)的影響◆國外金融危機，市場萎縮，需求下降;

◆國內(nèi)市場受影響，需求下降;◆國際原油價格下降的影響:

◆國外石化產(chǎn)品生產(chǎn)成本下降;

◆以出口為目標的產(chǎn)品直接受影響;

◆廉價的國外石油產(chǎn)品大量進口帶來的影響;

◆無原料優(yōu)勢的企業(yè)“危機”中處境困難;

◆產(chǎn)業(yè)鏈短的企業(yè)“危機”處境困難;◆技術(shù)落后、消耗高的企業(yè)處境困難;◆地處偏遠的企業(yè)，物流成本高，處境困難;--爐料事業(yè)部煤焦組

--爐料事業(yè)部煤焦組

目錄一、煤化工產(chǎn)業(yè)鏈涉及的相關(guān)基礎(chǔ)產(chǎn)品及工藝流程

二、煤焦油及深加工產(chǎn)品篇

三、粗苯及深加工產(chǎn)品篇

四、甲醇及下游產(chǎn)品篇

五、其他煤化工產(chǎn)品篇

煤化工產(chǎn)業(yè)鏈涉及的相關(guān)基礎(chǔ)產(chǎn)品一、煤焦油及其加工系列產(chǎn)品1、高溫煤焦油工業(yè)萘（相關(guān)：精萘，2-萘酚）煤瀝青蒽油洗油粗酚酚油輕油燃料油2、中溫煤焦油3、低溫煤焦油二、粗苯及其加工系列產(chǎn)品焦化純苯焦化甲苯焦化二甲苯加氫苯氯化苯三、甲醇四、其他硫酸銨順酐炭黑碳素（石墨電極）減水劑--爐料事業(yè)部煤焦組

--爐料事業(yè)部煤焦組

整個煤化工行業(yè)工藝流程概要圖

--爐料事業(yè)部煤焦組

幾個主要化產(chǎn)品的來源

--爐料事業(yè)部煤焦組

化產(chǎn)品加工流程注：煤焦油深加工有不生產(chǎn)煤瀝青和蒽油，直接生產(chǎn)燃料油的，也有三者都生產(chǎn)的，也有直接制作炭黑的；炭黑的原料有煤焦油和蒽油；深加工產(chǎn)品主要產(chǎn)品是煤瀝青、工業(yè)萘、蒽油、洗油四種，占總量的90％，目前國內(nèi)深加工技術(shù)落后，一般只有六七種產(chǎn)品，上海寶鋼化工生產(chǎn)工藝較為先進，有十幾種產(chǎn)品。--爐料事業(yè)部煤焦組

煤焦油及深加工產(chǎn)品篇--爐料事業(yè)部煤焦組

煤焦油篇

前言煤焦油不僅僅是煉焦的副產(chǎn)品，我國焦炭產(chǎn)量大約占世界焦炭產(chǎn)量的60%，每年大約產(chǎn)煤焦油1000—1200萬噸，大量的煤焦油產(chǎn)量有力推動了煤焦油的加工利用。

我國煤焦油加工開始于上個世紀50年代，一直到2002年，半個世紀以來，技術(shù)裝備水平幾乎停滯不前；而近幾年我國煤焦油加工業(yè)迅速發(fā)展，煤焦油下游產(chǎn)品應用領(lǐng)域不斷拓寬，人們越來越重視煤焦油加工的技術(shù)進展狀況及發(fā)展方向。--爐料事業(yè)部煤焦組

焦油餾分及產(chǎn)品產(chǎn)率--爐料事業(yè)部煤焦組

高溫煤焦油是怎樣形成的？煤在煉焦過程中的產(chǎn)物（主要是500℃前膠質(zhì)體分解形成的熱分解產(chǎn)品）在荒煤氣導出過程中，受到焦炭、半焦及爐頂空間高溫作用而二次裂解，最后形成高溫煤焦油呈氣態(tài)被煤水帶走，經(jīng)過冷凝析出形成高溫煤焦油（以后稱煤焦油）。其過程示意如下：

煤熱分解500℃

低溫煤焦油

800℃以上

高溫煤焦油

二次裂解（氣態(tài)）

→冷凝聚集分離→粗苯工段→焦油大槽。

（液態(tài)焦油）

（洗萘）

--爐料事業(yè)部煤焦組

焦油有哪些物理性質(zhì)？工廠常用哪些指標檢查焦油質(zhì)量？焦油在常溫下是一種黑褐色、粘稠，有特殊氣味的油狀液體，20℃時相對密度在1.12～1.22之間。

工廠一般用焦油全分析檢查焦油質(zhì)量，全分析一般包括以下項目：20℃時的相對密度、水分、游離炭、灰分、蒸餾試驗、萘、粗蒽、酚、吡啶鹽基含量等。蒸餾試驗用于測定焦油各餾分及瀝青產(chǎn)率。它是工業(yè)中估計焦油工藝性質(zhì)好壞的重要指標，對蒸餾加工有一定指導意義。--爐料事業(yè)部煤焦組

焦油主要由哪幾種元素組成？組成焦油的化合物一般可分為哪幾類？構(gòu)成焦油主要元素有五種：C、H、O、N、S。此外還有極少量其他元素和稀有元素。

組成焦油的化合物可以分為以下四類（其中以中性環(huán)族芳香烴有機化合物為主，約占90%以上）。

(1)是性碳氫化合物(2)含氧化合物(3)含氮化合物(4)含硫化合物上述化合物中，含氧化合物中的酚類是酸性化合物，其中又以碳氫化合物為主體，是組成焦油的最主部分。

--爐料事業(yè)部煤焦組

低溫煤焦油和高溫煤焦油有何區(qū)別？按煉焦溫度不同，煤焦油可分為低溫焦油和高溫焦油。低溫焦油為褐黑，密度較小，其組成中烷烴、烯烴及芳香烴類約占50%，酚類含量可達30%左右。高溫焦油色黑，密度較大，是低溫焦油在高溫下二次分解的產(chǎn)物，因而在組成上與低溫焦油有根本性區(qū)別。高溫焦油主要是由芳香烴所組成的復雜混合物，目前查明的有480多種。本文主要討論高溫焦油。--爐料事業(yè)部煤焦組

1、國內(nèi)煤焦油市場及加工現(xiàn)狀在當前原油儲量日趨枯竭的背景下，迫使人們尋求新的能源，為長期處于競爭劣勢的煤化工業(yè)提供了一個千載難逢的發(fā)展機遇。2008年世界粗鋼產(chǎn)量13.454億噸，需要消耗大量的焦炭，焦化產(chǎn)業(yè)作為傳統(tǒng)煤化工的一個組成部分，在我國得到了迅速發(fā)展，其副產(chǎn)品煤焦油也不例外。--爐料事業(yè)部煤焦組

1.1煤焦油的種類及用途煤焦油是煤在干餾和汽化過程中獲得的液體產(chǎn)品。根據(jù)干餾溫度和方法的不同可得到以下幾種焦油：低溫（450~650℃）干餾焦油；低溫和中溫（600~800℃）發(fā)生爐焦油；中溫（900~1000℃）立式爐焦油；高溫（1000℃）煉焦焦油。高溫焦油產(chǎn)率根據(jù)煉焦工藝和所用煤種類的不同一般在2.5—4%（對入爐干煤）范圍內(nèi)變化。--爐料事業(yè)部煤焦組

無論哪種焦油均為具有刺激性臭味的黑色或黑褐色的黏稠狀液體，簡稱焦油。比較有代表性的是低溫焦油和高溫焦油。

低溫焦油呈黑褐色，密度較小，其組成中烷烴、烯烴及芳香烴約占50%，酚類含量可達30%左右（主要是高級酚），其余為吡啶類為主的含氮化合物、含硫化合物及膠狀化合物。--爐料事業(yè)部煤焦組

高溫煤焦油為黑色，密度大，是低溫焦油在高溫下二次分解的產(chǎn)物，因而，在組成上與低溫焦油有根本的區(qū)別。高溫焦油主要是由芳香烴所組成的復雜混合物。其中很多有機化合物是塑料、合成纖維、染料、合成橡膠、農(nóng)藥、建筑材料、耐高溫材料以及國防工業(yè)的貴重原料。

不同的焦油在組成上有很大差異，中溫、低溫焦油含酚高、含水高。在煤焦油加工利用方面，除了一些專門加工低、中溫焦油用來生產(chǎn)甲酚等產(chǎn)品的焦油加工廠，絕大多數(shù)焦油加工廠只加工高溫煤焦油。近年來我國高溫煤焦油產(chǎn)量增長很快，帶動了煤焦油加工業(yè)的發(fā)展。

焦油加工工藝按處理量不同而采用不同的裝備水平。小型焦油加工采用釜式間歇蒸餾工藝，大中型焦油加工采用管式爐加熱的連續(xù)蒸餾工藝。焦油加工的產(chǎn)品路線不同，工藝路線也有所不同。--爐料事業(yè)部煤焦組

焦油運輸和貯存有哪此要求？對本廠回收車間生產(chǎn)的粗焦油，可經(jīng)管道用泵直接送入焦油貯槽;如果有焦油洗滌煤氣終冷水中萘的流程，粗焦油送至煤氣終冷器附近的焦油混勻槽，然后用泵送至除萘器洗萘。洗萘后的焦油靜置脫水至含水不大于4%，再用泵送至焦油貯槽。如是外廠來油，則須用鐵路槽車輸送。槽車有下卸口，可從槽車自流入餾槽，再由此流入地下槽，然后用泵倒入焦油貯槽。如果槽車無下卸口，則用汽泵直接倒入焦油貯槽。

焦油貯槽一般為鋼板焊制的立式槽，內(nèi)設有蒸汽加熱器，使焦油保持在70～80℃。在此溫度下，焦油易于流動，并易與水分離。分離水送往回收車間的氨水澄清槽。焦油貯槽的容量按貯備10～12d的焦油加工量確定。通常用三個貯槽，即一個接受焦油，一個靜置脫水，一個向管式爐送油。三槽應輪換使用。--爐料事業(yè)部煤焦組

1.2煤焦油加氫利用

國內(nèi)很多單位在研究開發(fā)煤焦油加氫技術(shù)，中、低溫煤焦油加氫生產(chǎn)動力燃料工廠已在建設中，高溫煤焦油餾分加氫生產(chǎn)動力燃料項目還處于研制階段，有關(guān)研究單位介紹，高溫煤焦油300℃以前餾分加氫制燃料油已獲成功--爐料事業(yè)部煤焦組

1.3焦炭市場競爭激烈，產(chǎn)量略有下降2008年我國焦炭產(chǎn)量32359萬噸，據(jù)不完全統(tǒng)計，2008年底我國焦炭產(chǎn)能已達4億噸左右，預計2009年我國焦炭需求降至2.8億--2.9億噸，今明兩年在建、擬建有可能投產(chǎn)的大中型焦爐產(chǎn)能高達5000萬噸（信息來自2009年焦化行業(yè)信息發(fā)布暨市場形勢分析會議）。產(chǎn)能過剩已是不爭的事實，焦炭市場競爭激烈，焦炭價格走低，生產(chǎn)企業(yè)效益下滑。煤焦油產(chǎn)量應該在1200萬噸左右。--爐料事業(yè)部煤焦組

1.4煤焦油加工狀況1.4.1、我國煤焦油加工的起步階段

我國煤焦油加工起步于二十世紀五十年代，從蘇聯(lián)引進的鞍鋼、本鋼、武鋼、包鋼焦油加工裝置，形成了5萬噸/年和10萬噸/年焦油系列，至今還在發(fā)揮作用。--爐料事業(yè)部煤焦組

1.4.2我國煤焦油加工的發(fā)展階段七十年代寶鋼引進日本焦油加工技術(shù)，使我國焦油加工技術(shù)有所進展。特別是2002年以來，我國煤焦油加工技術(shù)裝備發(fā)展迅速，主要體現(xiàn)在一下幾個方面。

（1）國內(nèi)技術(shù)開發(fā)，以山西宏特為代表的國內(nèi)自行開發(fā)的焦油蒸餾技術(shù)，不僅在規(guī)模上達到了25萬噸/年，在工藝設計和節(jié)能等方面也有很大改進，寶鋼、濟寧炭素廠工業(yè)萘一爐兩塔工藝。

（2）國外技術(shù)引進，寶鋼、唐鋼考伯斯、山西焦化廠、山東杰富意引進國外焦油蒸餾技術(shù)，將促進我國焦油蒸餾技術(shù)裝備水平的提高。

山西焦化廠引進法國技術(shù)，單套焦油蒸餾能力30萬噸/年；山東杰富意引進日本技術(shù)，引進時單套焦油蒸餾能力30萬噸/年，后經(jīng)改造，單套焦油蒸餾能力達到40萬噸/年.--爐料事業(yè)部煤焦組

1.4.3、煤焦油集中加工的格局已經(jīng)形成

一般認為，煤焦油加工的經(jīng)濟規(guī)模在20萬噸/年以上，我國煤焦油蒸餾單套裝置加工水平已經(jīng)形成了15萬噸/年、25萬噸/年、30萬噸/年的能力，并根據(jù)煤焦油生產(chǎn)情況分區(qū)域建廠。雖然還有一些小規(guī)模裝置（包括間歇蒸餾）在運行，集中加工的格局已經(jīng)形成。--爐料事業(yè)部煤焦組

（1）大規(guī)模焦油加工裝置相繼投產(chǎn)

自2002年10月山西宏特煤化工集團國內(nèi)第一套15萬噸/年煤焦油蒸餾裝置投產(chǎn)至今，國內(nèi)多套較大規(guī)模的煤焦油加工廠相繼投產(chǎn)，煤焦油加工能力迅速膨脹，直接影響煤焦油市場。--爐料事業(yè)部煤焦組

（2.）大型煤焦油加工基地在規(guī)劃中山西宏特煤化工有限公司規(guī)劃100萬噸煤焦油加工基地，生產(chǎn)5個系列產(chǎn)品，瀝青加工系列產(chǎn)品、工業(yè)萘加工系列產(chǎn)品、蒽油加工系列產(chǎn)品、洗油加工系列產(chǎn)品、精細化工系列產(chǎn)品。鞍鋼規(guī)劃建設60萬噸煤焦油加工基地，武鋼規(guī)劃建設50萬噸煤焦油加工基地，項目均處于實施過程當中，我國將真正實現(xiàn)煤焦油集中加工。--爐料事業(yè)部煤焦組

2、煤焦油加工業(yè)存在的問題2.1、煤焦油加工能力過剩局面已顯現(xiàn)

2.1.1小規(guī)模焦油加工裝置仍在運行據(jù)不完全統(tǒng)計：

我國單套裝置規(guī)模在15萬噸/年以下仍在運行的焦油加工裝置總加工能力為475萬噸；--爐料事業(yè)部煤焦組

2.1.2、煤焦油加工能力急劇增加2002年10月至2008年底不到6年時間，我國投產(chǎn)的單套裝置規(guī)模在15萬噸/年以上的焦油加工裝置加工能力達515萬噸；

再建和規(guī)劃焦油加工項目315萬噸。

我國已投產(chǎn)的煤焦油加工能力達到990萬噸，再建和規(guī)劃項目投產(chǎn)后，煤焦油總的加工量將達到1305萬噸。--爐料事業(yè)部煤焦組

2.1.3、我國焦炭產(chǎn)量將進入平穩(wěn)增長期2007年焦炭產(chǎn)量3.3億噸，專家指出：我國焦炭將進入平穩(wěn)增長期。

（1）、焦炭產(chǎn)能平穩(wěn)增長，焦化行業(yè)面臨的產(chǎn)能過剩，總體技術(shù)水平落后，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，我國將利用2—3年時間，控制焦炭產(chǎn)量，使產(chǎn)能進入平穩(wěn)增長階段。焦炭增長速度放緩的原因，鋼廠降低消耗，焦比05年0.72，目前包鋼已經(jīng)達到0.41；鋼產(chǎn)量增長速度減緩；控制出口，幾年來出口配額一直在1400---1500萬噸左右，2008年出口焦炭1213萬噸，08年12月出口22萬噸，09年1月出口8萬噸。

（2）、全球焦炭需求增幅明顯趨緩，出口量不會大幅增長。

國外焦炭需求略有減少

①、由于國外粗鋼與生鐵產(chǎn)量下降以及直接還原鐵的增長，焦炭消耗量略有減少。

②、環(huán)保法規(guī)日趨嚴格，焦炭生產(chǎn)費用提高，采用高爐噴煤等新技術(shù)，使生鐵生產(chǎn)焦比下降，也使焦炭消耗量有所減少。

幾年來，我國政府一直控制焦炭出口配額在1400—1500萬噸，從以上幾點分析，在今后一個時期內(nèi)，我國焦炭產(chǎn)量不會有大幅度增長。因此，煤焦油產(chǎn)量也不會明顯增加，加工能力已顯過剩。--爐料事業(yè)部煤焦組

2.2.焦炭生產(chǎn)區(qū)域分布將發(fā)生變化，焦油的交易量減少

焦化廠的分布決定焦油產(chǎn)量的分布。我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和焦化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，將使焦化廠分布發(fā)生變化，將直接影響到焦油生產(chǎn)及加工企業(yè)的分布。08年全國焦炭減產(chǎn)125萬噸，山西則減產(chǎn)1251萬噸，說明有的省份增產(chǎn)了（山東180萬噸、河南170萬噸），

原因主要有以下幾個方面。

（1）焦炭生產(chǎn)區(qū)域發(fā)生變化

①、鋼鐵企業(yè)焦炭自給率不斷提高

焦炭生產(chǎn)將向大型鋼鐵聯(lián)合體轉(zhuǎn)移。焦油的產(chǎn)量也隨之轉(zhuǎn)大型鋼鐵聯(lián)合體。我國規(guī)劃建設的鋼鐵企業(yè)，都配套設計了焦化裝置。國家政策支持鋼鐵企業(yè)向大型化聯(lián)合體發(fā)展，焦炭生產(chǎn)主體將是鋼鐵企業(yè)（焦油也轉(zhuǎn)向鋼鐵企業(yè)）。鋼鐵企業(yè)焦炭自給率2003年只有30%，2005年已達到60%，隨著鋼鐵企業(yè)的發(fā)展，焦炭自給率將不斷提高，2008年鋼鐵企業(yè)焦炭產(chǎn)量同比增加500余萬噸，獨立焦化廠減產(chǎn)600余萬噸。獨立焦化廠發(fā)展要定好位，與鋼廠建立長期、穩(wěn)定戰(zhàn)略伙伴關(guān)系很重要。--爐料事業(yè)部煤焦組

②、大的鋼鐵聯(lián)合體是大的焦炭生產(chǎn)基地

中國“鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度過低”，被認為是中國鋼鐵業(yè)“大而不強”問題的關(guān)鍵。2005年7月20日，國家發(fā)改委出臺了《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》，提出2010年，國內(nèi)居前10位的鋼鐵企業(yè)鋼產(chǎn)量居全國50％以上；2020年則達70％以上。標志著鋼鐵企業(yè)采取增加產(chǎn)能、并購等手段實現(xiàn)大型化，以優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和提高市場競爭力。大的鋼鐵聯(lián)合體成為大的焦炭生產(chǎn)地，2008年全國焦炭同比減產(chǎn)125萬噸，山西減產(chǎn)1251萬噸（山西焦炭企業(yè)絕大部分為獨立焦化廠）這說明有的區(qū)域焦炭在增產(chǎn)，焦炭產(chǎn)量向著鋼鐵廠或者鋼鐵廠附近地區(qū)轉(zhuǎn)移。

③獨立焦化廠將走向大型化發(fā)展

國家對焦炭產(chǎn)能實行“上大壓小”政策，已淘汰小焦爐產(chǎn)能8000萬噸；

環(huán)保法規(guī)出臺及實施；

將促使獨立焦化向大型化發(fā)展。

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（2）大型焦炭生產(chǎn)基地將對自產(chǎn)煤焦油進行加工（2）大型焦炭生產(chǎn)基地將對自產(chǎn)煤焦油進行加工

煤焦油市場交易量減少。我國焦炭產(chǎn)量前13位企業(yè)，九家有焦油加工裝置，還有兩家正在規(guī)劃建設焦油加工裝置。

①、大型鋼鐵聯(lián)合體配套建設煤焦油加工裝置，

寶鋼并購南京梅山冶金公司和新疆八一鋼廠等，煤焦油統(tǒng)一調(diào)配加工；鞍鋼籌劃建60萬噸／年焦油加工裝置，武鋼與平煤集團合作建設50萬噸焦油加工裝置；

②、大的焦炭生產(chǎn)地配套建設煤焦油加工裝置，

山西潞寶、河北旭陽焦化集團配套建設了焦油加工裝置，山東鐵雄規(guī)劃建設30萬噸/年煤焦油加工項目。--爐料事業(yè)部煤焦組

2.2.3、投資煤焦油加工需要審慎（1）切忌盲目新建煤焦油加工設施。（2）煤焦油加工建設要講求規(guī)模效應，不斷延伸產(chǎn)業(yè)鏈。（3）投資者必須做好市場調(diào)研，慎重考慮投資收益率。

（4）其他行業(yè)對煤焦油的需求和煤焦油交易量的減少提醒我們，新建煤焦油加工廠一定要進行充分論證。--爐料事業(yè)部煤焦組

2006-2010年國內(nèi)煤焦油走勢分析

--爐料事業(yè)部煤焦組

后期影響國內(nèi)煤焦油市場波動的主要因素：

1、企業(yè)競爭壓力。2、炭黑行業(yè)對煤焦油市場影響很大。3、原油價格波動間接對市場的影響。4.鋼鐵行業(yè)影響焦化廠開工率的高低，焦油市場上貨源的多少。5.貿(mào)易商的心態(tài)及市場炒作因素。--爐料事業(yè)部煤焦組

企業(yè)評級從眾多深加工企業(yè)來看，我們可以用幾個標準來形容：優(yōu)秀、良好、一般、較差。--爐料事業(yè)部煤焦組

影響因素：

1、客戶群：2、資金：3、產(chǎn)業(yè)鏈：4、提高附加值：--爐料事業(yè)部煤焦組

1、客戶群：

下游企業(yè)的直銷客戶比重較大，且信譽良好者，是企業(yè)持續(xù)發(fā)展、有較大抗風險能力的最大保證。據(jù)了解，煤焦油深加工企業(yè)多數(shù)關(guān)注即時價格，不太注重固定客戶的穩(wěn)定性。由于開工不穩(wěn)，客戶關(guān)系普遍一般，形成了煤瀝青市場多數(shù)時間處于觀望態(tài)勢和工業(yè)萘交易不佳的混亂局面。--爐料事業(yè)部煤焦組

2、資金：糟糕的市場狀況使得絕大多數(shù)企業(yè)流動資金收緊，貸款依賴度越來越大；一些企業(yè)為緩解資金壓力抓住部分產(chǎn)品市場緊張的時機盲目預售貨款以備原料采購，此舉帶來的是巨大的收益縮水，并不可取。目前政府實行適度寬松的貨幣政策，而商業(yè)銀行對目前煤焦油深加工行業(yè)信心不足，理論層面上看，對此行業(yè)的貸款沒有好轉(zhuǎn)跡象。--爐料事業(yè)部煤焦組

3、產(chǎn)業(yè)鏈：煤焦油深加工企業(yè)目前看有延伸產(chǎn)業(yè)鏈的以上游居多，下游炭素、炭黑、減水劑等基本與煤焦油深加工企業(yè)形成買賣關(guān)系，產(chǎn)品居多而且行業(yè)分散，未來與下游重組的可能性不大。而上游焦化廠特別是山西地區(qū)配套煤焦油深加工企業(yè)較多，但多數(shù)煤焦油供應靠外部采購，有部分企業(yè)小負荷生產(chǎn)只為產(chǎn)洗油自用，絕大多數(shù)煤焦油外銷。除國企之外，直接外銷副產(chǎn)品收益大于加工后外銷加工產(chǎn)品。多數(shù)私營焦化企業(yè)也沒有延伸產(chǎn)業(yè)鏈的打算。實際上有產(chǎn)業(yè)鏈延長的企業(yè)和獨立企業(yè)在減小成本壓力上沒有明顯的區(qū)別，可能在資金流轉(zhuǎn)上有一定緩沖。--爐料事業(yè)部煤焦組

4、提高附加值：部分業(yè)內(nèi)人士暢言，煤焦油深加工企業(yè)可以學習日本、德國等加工先進技術(shù)，提煉更多的精細產(chǎn)品，如甲基萘、苊、喹啉、咔唑、蒽醌等。即使有先進技術(shù)，沒有配套的下游市場需求跟進，對一個企業(yè)來說根本不能持續(xù)發(fā)展。據(jù)了解，國內(nèi)僅有極少數(shù)企業(yè)對粗蒽、洗油進行加工，生產(chǎn)蒽醌、咔唑，甲基萘、苊、喹啉、異喹啉等，部分煤焦油深加工企業(yè)配有蒽油脫晶工藝，從近幾年生產(chǎn)來看，多數(shù)沒有進行脫晶，說明粗蒽市場不佳；洗油加工全國有一定規(guī)模的屈指可數(shù)，據(jù)廠家介紹，下游需求分散，量少且不穩(wěn)定，08年之前利潤還比較客觀，但金融危機之后，只有混合甲基萘和苊有一定需求量。此后是金融危機恢復“創(chuàng)傷”的時期，誰也不敢在此時間盲目建設對初級煤焦油加工產(chǎn)品的再加工。--爐料事業(yè)部煤焦組

煤焦油深加工產(chǎn)品（一）

煤瀝青篇--爐料事業(yè)部煤焦組

前言煤瀝青是煤焦油加工的主要產(chǎn)品之一，是煤焦油蒸餾提取各種餾分后的殘留物。煤瀝青在常溫下為黑色固體，無固定的熔點，呈玻璃相，受熱后軟化，繼而熔化，密度為1.25～1.35g/cm3。按其軟化點高低分為低溫、中溫和高溫瀝青3種。中溫瀝青產(chǎn)率約為煤焦油的54%～56％。煤瀝青的組成極為復雜，與煤焦油的性質(zhì)及雜原子的含量有關(guān)，又受煉焦工藝制度和煤焦油加工條件的影響。表征煤瀝青特性的指標很多，如瀝青軟化點、甲苯不溶物（TI）、喹啉不溶物（QI）和煤瀝青流變性等。--爐料事業(yè)部煤焦組

煤瀝青主要用途是作為成型碳材料的粘結(jié)劑，也可用于耐火材料工業(yè)，煤瀝青的其它用途還有生產(chǎn)針狀焦、防腐材料、中間相碳微球、超高功率石墨電極用浸漬瀝青、燃料等。在瀝青生產(chǎn)和使用中經(jīng)常檢測的性質(zhì)有軟化點、QI、TI、結(jié)焦值、黏度等，對性能影響最大的是QI、TI和結(jié)焦值。--爐料事業(yè)部煤焦組

煤瀝青中的QI和TI煤瀝青是由很多高分子量的芳香族化合物組成的復雜混合物，一般難于從中提取出單獨的具有一定化學組成和結(jié)構(gòu)的單一物質(zhì)。通常采用各種不同溶劑對其進行萃取，將其分成若干組分來研究。由于研究目的、溶劑和操作細節(jié)不同，煤瀝青有多種分組方法，其中比較常用是分成α、β和γ三種組分。

作為成型碳材料的粘結(jié)劑用瀝青，人們最感興趣的是α組分，即喹啉不溶物（QI）和甲苯不溶物（TI）。β組分（又稱為β樹脂）是瀝青中不溶于甲苯而溶于喹啉的組分，其值等于TI與QI之差。β樹脂是高、中分子量的稠環(huán)芳烴，粘結(jié)性好，結(jié)焦性好，作為粘結(jié)劑瀝青含有一定的β樹脂是需要的。由于瀝青中β樹脂含量是由QI和TI決定的，瀝青指標當中受關(guān)注的也是QI和TI,對粘結(jié)劑性能影響最大的是瀝青中的QI。國內(nèi)外煤瀝青生產(chǎn)和使用者都對煤瀝青QI進行了大量細致的研究。

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煤焦油蒸餾產(chǎn)品中，產(chǎn)量最大的是瀝青，占焦油加工量的52-55%，市場上流通的傳統(tǒng)產(chǎn)品是中溫瀝青和改質(zhì)瀝青，主要用于成型炭材料粘結(jié)劑，成型碳材料主要品種為鋁用碳素和石墨電極。

2006年，中國鋁產(chǎn)量達到935萬噸，占世界鋁產(chǎn)量3397萬噸的27.5%。

2007年，中國鋁產(chǎn)量達到1250萬噸以上，約占世界鋁產(chǎn)量3700萬噸的1/3。

2008年，中國鋁產(chǎn)量仍然達到1317.6萬噸。

生產(chǎn)一噸鋁消耗炭陽極500—550公斤，消耗炭素陰極材料15—20公斤。

鋁用碳素2007年產(chǎn)量700萬噸以上，其中出口63萬噸。

2008年我國電解鋁消耗陽極680萬噸，出口110萬噸，庫存增加10萬噸，據(jù)此估計，我國陽極產(chǎn)量約800萬噸，鋁用陰極2007年約36萬噸。

生產(chǎn)一噸預焙陽極消耗煤瀝青180—220公斤。

生產(chǎn)一噸陰極制品約需要煤瀝青180—250公斤。

2008年石墨電極產(chǎn)量約58.67萬噸，其中超高功率約15.41萬噸，高功率約24.02萬噸。其他領(lǐng)域用量較少，嚴重供大于求。國內(nèi)瀝青表觀消費量170--190萬噸左右，煤瀝青總量過剩，其下游產(chǎn)品的開發(fā)具有十分重要的意義，直關(guān)系到國內(nèi)煤焦油加工業(yè)的發(fā)展。--爐料事業(yè)部煤焦組

3.1.1、普通煤瀝青的生產(chǎn)

煤瀝青是煤焦油蒸餾提取餾分后的殘留物，中溫瀝青產(chǎn)率為煤焦油的54%~56%。煤瀝青常溫下為黑色固體，無固定的熔點，呈玻璃相，受熱后軟化繼而熔化。按其軟化點高低可分為低溫、中溫和高溫瀝青。瀝青的性質(zhì)及組成與煉焦煤的性質(zhì)、煉焦工藝條件、焦油蒸餾條件及瀝青的生產(chǎn)工藝有關(guān)。

（1）低溫瀝青（或稱軟瀝青）

軟瀝青軟化點30℃左右，焦油蒸餾時直接生產(chǎn)，分為直餾軟瀝青和回配軟瀝青；

主要用于建筑、鋪路，也可用于制作炭黑和作為燃料油用。中溫瀝青和改質(zhì)瀝青主要作為鋁用炭素及石墨電極的黏結(jié)劑。瀝青經(jīng)過特殊處理還可以用來制取針狀焦和瀝青炭纖維等新型炭素材料。

（2）中溫瀝青

軟化點75--90℃（一般控制在80--90℃），是焦油蒸餾時得到的殘余物。在生產(chǎn)過程中通過控制工藝參數(shù)可以使TI值達到15%。要控制瀝青TI在較高值（20%）并且保持穩(wěn)定是非常困難的，因為中溫瀝青重的TI一部分來源于煤焦油的原生TI，另一部分是煤焦油在蒸餾時生成的，而我國各廠家焦油蒸餾工藝差別不大，所以，中溫瀝青中TI主要由煤焦油中TI決定。我國煉焦爐爐型很多，加熱溫度差異較大，各地煉焦用煤性質(zhì)差異也較大，因此，煤焦油性質(zhì)也不同。這就是我國中溫瀝青生產(chǎn)方法基本相同，而質(zhì)量（TI含量）卻相差較大的原因。

目前國內(nèi)已經(jīng)能生產(chǎn)無鈉中溫瀝青和特種中溫瀝青。--爐料事業(yè)部煤焦組

中溫瀝青是怎樣制取的？

焦油蒸餾過程中由二段蒸發(fā)器底部引出瀝青溫度高達360～380℃，經(jīng)過冷卻處理得到軟化點75～90℃的瀝青（環(huán)球法），即所謂的中溫瀝青。--爐料事業(yè)部煤焦組

（3）改制瀝青（或稱高溫瀝青）由于中溫瀝青質(zhì)量受煤焦油質(zhì)量和煤焦油蒸餾條件的影響，質(zhì)量不易穩(wěn)定，作為成型炭材料黏結(jié)劑使用受到一定限制，因此出現(xiàn)了瀝青改質(zhì)技術(shù)。

由中溫瀝青經(jīng)過改質(zhì)處理可以得到各種規(guī)格的粘結(jié)劑瀝青（改制瀝青），在粘結(jié)劑瀝青的生產(chǎn)過程中，很難控制完全不產(chǎn)生中間相（二次QI）。有人認為，如果中間相小球大小和數(shù)量嚴格控制時，中間相的存在可能不是缺陷，甚至是有益的。有報道認為，中間相含量達到約2%是無害的，原因如下:

有研究者報導，中間相對陽極性能可能有不利和有利兩個方面的影響，不利是增加了

瀝青使用率而且有可能增加電阻，有利是降低電解期間的電極消耗。

中間相在與自然QI結(jié)合中，在瀝青和焦顆粒間形成一種強有力的結(jié)合力。

中間相由于在焙燒期間限制了膨脹作用而提高了電極的焙燒密度。

中溫瀝青或軟瀝青經(jīng)改質(zhì)處理后，可以得到各種性能不同的粘結(jié)劑瀝青。不同的炭材料對粘結(jié)劑要求不同（如：鋁用炭素，石墨電極，電碳材料等），瀝青的改質(zhì)主要是對軟化點、QI、TI、結(jié)焦值、粘度等指標進行調(diào)整，使其滿足各種不同用途的要求。--爐料事業(yè)部煤焦組

改質(zhì)瀝青是怎樣制取的？

近幾年我國的石家莊焦化廠、宣化焦化廠、貴州水城焦化廠、太原焦化廠、武鋼焦化廠、酒鋼焦化廠等先后建成了改質(zhì)瀝青生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品供給鋁廠和碳素廠用。這些廠的生產(chǎn)工藝與鞍鋼引進的工藝不同，由焦油蒸餾過程中由二段蒸發(fā)器底部引出的瀝青（溫度360～380℃）至連續(xù)瀝青反應釜中進行常壓熱聚合。也有采用間歇式加壓0.5～0.7MPa，在400℃條件下或常壓熱聚合的方法，根據(jù)各廠條件和特點，生產(chǎn)出改質(zhì)瀝青。改質(zhì)瀝青軟化點一般在100～110℃.--爐料事業(yè)部煤焦組

主要生產(chǎn)企業(yè)的改質(zhì)瀝青性能--爐料事業(yè)部煤焦組

.瀝青主要有哪些用途？.

瀝青的用途很廣泛，軟化點為40～60℃的軟瀝青用于鋪設路面和防水工程，軟化點為75～95℃（環(huán)球法）的中溫瀝青用于生產(chǎn)油毯和建筑防水層，還可以用于制取高級瀝青漆;軟化點為95～130℃的硬瀝青用于制取炭黑和鋪路;用瀝青生產(chǎn)無灰瀝青焦，用于制造石墨電極等。--爐料事業(yè)部煤焦組

主要制取方法有：1、化學催化法

2、空氣氧化法3、真空閃蒸法

4、熱聚合法5、管式爐連續(xù)熱聚合6、切里--特（CHERRY--T）法--爐料事業(yè)部煤焦組

3.1.2、煤瀝青深加工產(chǎn)品（1）特種瀝青

在焦油加工和瀝青改質(zhì)時，由于熱作用，可產(chǎn)生中間相小球體，稱為次生QI（二次QI或再生QI），中間相在煤煉焦時不會產(chǎn)生。

控制煤瀝青QI的含量和種類可以得到各種不同性能的特種瀝青。--爐料事業(yè)部煤焦組

浸漬劑瀝青(無QI瀝青)

石墨電極浸漬過程中，電極(胚)起著過濾器作用，在其表面上除去QI，電極胚表面大部分微孔被QI顆粒堵塞，因而阻止了浸漬劑瀝青浸入到電極的中心，直接影響浸漬效果。因此，希望浸漬劑瀝青具有以下性質(zhì)，沒有QI（或盡可能的低QI含量）、結(jié)焦值高及浸漬溫度下瀝青粘度低。這種無QI瀝青很多人做過研究和試制工作，采用離心、過濾、溶劑絮凝沉淀等方法均可去除瀝青QI，普遍認為工業(yè)化生產(chǎn)溶劑法采用較多。我國采用溶劑法已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，得到的浸漬劑瀝青QI小于0.5％，TI（甲苯不溶物）大于18％，軟化點85℃－90℃，結(jié)焦值大于49％，2002年兗礦科藍已研制成功。--爐料事業(yè)部煤焦組

（2）、煤系針狀焦①、煤系針狀焦技術(shù)進展：針狀焦是20世紀70年代大力發(fā)展一種新型碳材料，它具有低的熱膨脹系數(shù)、低空隙度、低灰、低硫、低金屬含量、高導電率及易石墨化等一系列優(yōu)點。其石墨化制品化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕、導熱率高、低溫和高溫時機械強度好，主要用于生產(chǎn)電爐煉鋼用的超高功率石墨電極，在電子反應堆中用作高能中子減速材料，也用于火箭技術(shù)中。--爐料事業(yè)部煤焦組

炭黑油相關(guān)知識炭黑油是煤焦油高沸點餾分。主要成分一般是過濾的蒽油，含硫量很低(等于或小于1％)。能在不完全燃燒時生成質(zhì)量較高的炭黑，可用于油墨工業(yè)和橡膠工業(yè)。產(chǎn)品用途：炭黑、燃料油。該項目充分利用國內(nèi)尤其是山東省境內(nèi)充足的煤焦油資源，采用世界最先進的工藝技術(shù)、設備裝置和科學的經(jīng)營管理辦法，生產(chǎn)經(jīng)營輕油、脫酚酚油、粗酚、工業(yè)萘、洗油。--爐料事業(yè)部煤焦組

碳黑與炭黑的區(qū)別碳是一種元素,一種主要呈四價的非金屬元素,存在于自然界中(如以金剛石和石墨形式),是煤、石油、瀝青、石灰石和其他碳酸鹽以及一切有機化合物的成分碳黑:全部或主要由碳組成的各種膠狀的黑色物質(zhì)的任何一種。通常由烴類化合物的部分燃燒而以煤煙制得炭黑:是由燒焦物質(zhì)(如木炭或骨炭)組成的一種黑色顏料--爐料事業(yè)部煤焦組

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影響煤瀝青走勢的因素1.各地煤焦油行情的走勢變化。2.碳素企業(yè)的開工情況以及鋁行業(yè)的運行態(tài)勢。3.燃料油市場走勢。4.貿(mào)易商囤貨心理。--爐料事業(yè)部煤焦組

補充材料--爐料事業(yè)部煤焦組

何謂焦油餾分的加工？將焦油蒸餾過程所得各餾分中所含的產(chǎn)品分別提取出來，以便作為化學工業(yè)的原料，而用物理或化學的方法將產(chǎn)品分離，這就稱為餾分的加工。--爐料事業(yè)部煤焦組

餾分加工有哪些方法？餾分加工包括的范圍廣泛，應用的方法很多，但最主要和常見的加工方法有兩類：

1）物理和物理化學方法，包括結(jié)晶、離心分離、壓榨、溶劑萃取、精餾、吸附分離等。這類方法一般比較簡單，原料損失較少，比較經(jīng)濟。但由于焦油餾分組成比較復雜，僅僅靠這些方法有時達不到很好的分離效果。

2)化學方法，包括酸洗、堿洗等。這類方法比較復雜，原料損失較大，不夠經(jīng)濟。但根據(jù)各餾分的特點和對產(chǎn)品純度的要求的不同，常常必須采用此類方法。

在生產(chǎn)實際中，常常是把以上兩類方法結(jié)合起來進行餾分加工的。--爐料事業(yè)部煤焦組

焦油餾分的加工主要包括哪些內(nèi)容？焦油餾分的加工主要有以下七個方面的內(nèi)容：

1)提取酚類和吡啶類產(chǎn)品;

2)粗酚的精制;

3)輕吡啶鹽基和重吡啶鹽基的精制;

4)從萘油餾分中提取萘;

5)從洗油餾分中提取苊:提取工業(yè)苊;制取1,8-二甲酸酐;

6)從一蒽油餾分中提取粗蒽和制取精蒽;

7)瀝青制品的生產(chǎn)。2010.7.30--爐料事業(yè)部煤焦組

碳素篇2010-8-6--爐料事業(yè)部煤焦組

碳素制品炭和石墨材料是以碳元素為主的非金屬固體材料，其中炭材料基本上由非石墨質(zhì)碳組成的材料，而石墨材料則是基本上由石墨質(zhì)碳組成的材料。為了簡便起見，有時也把炭和石墨材料統(tǒng)稱為炭素材料（或碳材料）。--爐料事業(yè)部煤焦組

主要分類

炭素制品按產(chǎn)品用途可分為石墨電極類、炭塊類、石墨陽極類、炭電極類、糊類、電炭類、炭素纖維類、特種石墨類、石墨熱交換器類等。石墨電極類根據(jù)允許使用電流密度大小，可分為普通功率石墨電極。高功率電極、超高功率電極。炭塊按用途可分為高爐炭塊、鋁用炭塊、電爐塊等。炭素制品按加工深度高低可分為炭制品、石墨制品、炭纖維和石墨纖維等。炭素制品按原料和生產(chǎn)工藝不同，可分為石墨制品、炭制品、炭素纖維、特種石墨制品等。炭素制品按其所含灰分大小，又可分為多灰制品和少灰制品（含灰分低于l％）。--爐料事業(yè)部煤焦組

碳素行業(yè)的上游企業(yè)主要有：1、無煙煤的煅燒企業(yè)；2、煤焦油加工生產(chǎn)企業(yè)；3、石油焦生產(chǎn)及煅燒企業(yè)。--爐料事業(yè)部煤焦組

炭和石墨制品：

(一)石墨電極類（二）石墨陽極類（三）特種石墨類（四）石墨熱交換器（五）炭電極類（六）炭塊類（七）炭糊類（八）非標準炭、石墨制品類（九）不透性石墨類（十）電炭產(chǎn)品類--爐料事業(yè)部煤焦組

(一)石墨電極類主要以石油焦、針狀焦為原料，煤瀝青作結(jié)合劑，經(jīng)煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機加工而制成，是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對爐料進行加熱熔化的導體，根據(jù)其質(zhì)量指標高低，可分為普通功率、高功率和超高功率。石墨電極包括：

（1）普通功率石墨電極。允許使用電流密度低于17A／厘米2的石墨電極，主要用于煉鋼、煉硅、煉黃磷等的普通功率電爐。（2）抗氧化涂層石墨電極。表面涂覆一層抗氧化保護層的石墨電極，形成既能導電又耐高溫氧化的保護層，降低煉鋼時的電極消耗。（3）高功率石墨電極。允許使用電流密度為18～25A／厘米2的石墨電極，主要用于煉鋼的高功率電弧爐。（4）超高功率石墨電極。允許使用電流密度大于25A／厘米2的石墨電極。主要用于超高功率煉鋼電弧爐。--爐料事業(yè)部煤焦組

（二）石墨陽極類主要以石油焦為原料，煤瀝青作粘結(jié)劑，經(jīng)煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、浸漬、石墨化、機加工而制成。一般用于電化學工業(yè)中電解設備的導電陽極。包括：（1）各種化工用陽極板。（2）各種陽極棒。--爐料事業(yè)部煤焦組

（三）特種石墨類主要以優(yōu)質(zhì)石油焦為原料，煤瀝青或合成樹脂為粘結(jié)劑，經(jīng)原料制備、配料、混捏、壓片、粉碎、再混捏、成型、多次焙燒、多次侵漬、純化及石墨化、機加工而制成。一般用于航天、電子、核工業(yè)部門。它包括光譜純石墨，高純、高強、高密以及熱解石墨等。--爐料事業(yè)部煤焦組

（四）石墨熱交換器將人造石墨加工成所需要的形狀，再用樹脂浸漬和固化而制成的用于熱交換的不透性石墨制品，它是以人造不透性石墨為基體加工而成的換熱設備，主要用于化學工業(yè)。包括：（1）塊孔式熱交換器；（2）徑向式熱交換器；（3）降膜式熱交換器；（4）列管式熱交換器。--爐料事業(yè)部煤焦組

（五）炭電極類以炭質(zhì)材料如無煙煤和冶金焦（或石油焦）為原料、煤瀝青為粘結(jié)劑，不經(jīng)過石墨化，經(jīng)壓制成型而燒成的導電電極。它不適合熔煉高級合金鋼的電爐。包括：（l）多灰電極（用無煙煤、冶金焦、瀝青焦生產(chǎn)的電極）；（2）再生電極（用人造石墨、天然石墨生產(chǎn)的電極）；（3）炭電阻棒（即炭素格子磚）；（4）炭陽極（用石油焦生產(chǎn)的預焙陽極）；（5）焙燒電極毛坯。--爐料事業(yè)部煤焦組

（六）炭塊類以無煙煤、冶金焦為主要原料，煤瀝青為粘結(jié)劑，經(jīng)原料制備、配料、混粘、成型、焙燒、機加工而制成。其中高爐炭塊作為耐高溫抗腐蝕材料用于砌筑高爐內(nèi)襯；底部炭塊、側(cè)部炭塊、電爐塊則用于鋁電解槽和鐵合金電爐等。包括：（1）高爐炭塊；（2）鋁槽炭塊（底部炭塊及側(cè)部炭塊）；（3）電爐炭塊。--爐料事業(yè)部煤焦組

（七）炭糊類

以石油焦、無煙煤、冶金焦為主要原料，煤瀝青為粘結(jié)劑而制成。有的用于各種連續(xù)自焙電爐作為導電電極使用的電極糊；有的用于連續(xù)自焙式鋁槽作為導電陽極使用的陽極糊；有的用于高爐砌筑的填料和耐火泥漿的粗縫糊和細縫糊。高爐用自焙炭塊雖用途不同，但和糊類制品的生產(chǎn)工藝相仿，暫歸在糊類制品內(nèi)。包括：（1）陽極糊；（2）電極糊（包括標準、非標準電極糊）；（3）底糊（包括多灰、少灰底糊）；（4）密閉糊（包括多灰、少灰密閉糊）；（5）其它糊（包括粗縫糊、細縫糊、自焙炭磚等）。--爐料事業(yè)部煤焦組

電極糊電極糊是供給鐵合金爐、電石爐等電爐設備使用的導電材料。

電極糊是用于電石爐，鐵合金爐硅鐵爐等自焙電極的導電材料。其主要技術(shù)特征是以鋁冶煉排放的廢渣為主要原料加冶金焦粉、瀝青而成；底糊是電石爐、鐵合金爐、硅鐵爐爐底整體搗固的碳質(zhì)耐火材料，主要是以陰極廢渣為主要原料加冶金焦粉、脫水煤焦油、硫磺粉、柴油而成。

它能耐高溫，同時熱膨脹系數(shù)小。具有比較小的電阻系數(shù)，可以降低電能的損失。具有較小的氣孔率，可以使加熱狀態(tài)的電極氧化緩慢。有較高的機械強度，才不致因機械與電氣負荷的影響電極折斷。

電流是通過電極輸入爐內(nèi)產(chǎn)生電弧進行冶煉，電極在整個電爐中是占有極其重要地位的，沒有它，電爐就無法產(chǎn)生作用。要使電極在電弧所產(chǎn)生的溫度下正常工作，必須具有高度的耐氧化性及導電性，這只有碳素材料制成的電極，才有這種性質(zhì)，因為碳素電極可承受達3500℃的電弧溫度僅緩慢氧化。--爐料事業(yè)部煤焦組

（八）非標準炭、石墨制品類這是指用炭、石墨制品經(jīng)過進一步加工而改制成的各種異型炭、石墨制品。包括鏟型陽極、制氟陽極以及各種規(guī)格的坩堝、板、棒、塊等異型品。--爐料事業(yè)部煤焦組

（九）不透性石墨類這是指經(jīng)樹脂及各種有機物浸漬、加工而制成的各種石墨異型品，包括熱交換器的基體塊。--爐料事業(yè)部煤焦組

（十）電炭產(chǎn)品類這是指炭精棒、電刷等產(chǎn)品。--爐料事業(yè)部煤焦組

炭素纖維它包括各種炭纖維、石墨纖維、預氧絲、炭布、炭帶、炭繩、炭氈及其復合材料。其中炭纖維為含碳量高于93％的纖維。用聚丙烯睛纖維、粘膠絲和瀝青纖維經(jīng)碳化制成。熱處理溫度由低至高，可分別制成耐熱纖維、碳化纖維和石墨纖維。--爐料事業(yè)部煤焦組

石墨篇--爐料事業(yè)部煤焦組

關(guān)于石墨石墨是碳質(zhì)元素結(jié)晶礦物，它的結(jié)晶格架為六邊形層狀結(jié)構(gòu)。屬六方晶系，具完整的層狀解理。解理面以分子鍵為主，對分子吸引力較弱，故其天然可浮性很好。

山東省萊西市為我國石墨重要產(chǎn)地之一,石墨探明儲量687.11萬噸，現(xiàn)保有儲量639.93萬噸.石墨質(zhì)軟，黑灰色；有油膩感，可污染紙張。硬度為1～2，沿垂直方向隨雜質(zhì)的增加其硬度可增至3～5。比重為1．9～2．3。在隔絕氧氣條件下，其熔點在3000℃以上，是最耐溫的礦物之一。自然界中純凈的石墨是沒有的，其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)常以石英、黃鐵礦、碳酸鹽等礦物形式出現(xiàn)。此外，還有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等氣體部分。因此對石墨的分析，除測定固定碳含量外，還必須同時測定揮發(fā)分和灰分的含量。--爐料事業(yè)部煤焦組

石墨分類石墨的工藝特性主要決定于它的結(jié)晶形態(tài)。結(jié)晶形態(tài)不同的石墨礦物，具有不同的工業(yè)價值和用途。工業(yè)上，根據(jù)結(jié)晶形態(tài)不同，將天然石墨分為三類。1．致密結(jié)晶狀石墨

致密結(jié)晶狀石墨又叫塊狀石墨。此類石墨結(jié)晶明顯晶體肉眼可見。顆粒直徑大于0．1毫米。晶體排列雜亂無章，呈致密塊狀構(gòu)造。這種：石墨的特點是品位很高，一般含碳量為60～65％，有時達80～98％，但其可塑性和滑膩性不如鱗片石墨好。

2．鱗片石墨

石墨晶體呈鱗片狀；這是在高強度的壓力下變質(zhì)而成的，有大鱗片和細鱗片之分。此類石墨礦石的特點是品位不高，一般在2～3％，或100～25％之間。是自然界中可浮性最好的礦石之一，經(jīng)過多磨多選可得高品位石墨精礦。這類石墨的可浮性、潤滑性、可塑性均比其他類型石墨優(yōu)越；因此它的工業(yè)價值最大。

3．隱晶質(zhì)石墨

隱品質(zhì)石墨又稱非晶質(zhì)石墨或土狀石墨，這種石墨的晶體直徑一般小于1微米，是微晶石墨的集合體，只有在電子顯微鏡下才能見到晶形。此類石墨的特點是表面呈土狀，缺乏光澤，潤滑性也差。品位較高。一般的60～80％。少數(shù)高達90％以上。礦石可選性較差。--爐料事業(yè)部煤焦組

石墨由于其特殊結(jié)構(gòu)，而具有如下特殊性質(zhì)：1）耐高溫型：石墨的熔點為3850±50℃，沸點為4250℃，即使經(jīng)超高溫電弧灼燒，重量的損失很小，熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強度隨溫度提高而加強，在2000℃時，石墨強度提高一倍。

2）導電、導熱性：石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱系數(shù)隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。

3）潤滑性：石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小，鱗片越大，摩擦系數(shù)越小，潤滑性能越好。

4）化學穩(wěn)定性：石墨在常溫下有良好的化學穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕。

5）可塑性：石墨的韌性好，可年成很薄的薄片。

6）抗熱震性：石墨在常溫下使用時能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞，溫度突變時，石墨的體積變化不大，不會產(chǎn)生裂紋。--爐料事業(yè)部煤焦組

主要用途：石墨在工業(yè)上用途很廣，用于制作冶煉上的高溫坩堝、機械工業(yè)的潤滑劑、制作電極和鉛筆芯；廣泛用于冶金工業(yè)的高級耐火材料與涂料、軍事工業(yè)火工材料安定劑、輕工業(yè)的鉛筆芯、電氣工業(yè)的碳刷、電池工業(yè)的電極、化肥工業(yè)催化劑等。鱗片石墨經(jīng)過深加工，又可生產(chǎn)出石墨乳、石墨密封材料與復合材料、石墨制品、石墨減磨添加劑等高新技術(shù)產(chǎn)品，成為各個工業(yè)部門的重要非金屬礦物原料--爐料事業(yè)部煤焦組

石墨新用途：隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對石墨也開發(fā)了許多新用途。柔性石墨制品。柔性石墨又稱膨脹石墨，是年代開發(fā)的一種新的石墨制品。年美國研究成功柔性石墨密封材料，解決了原子能閥門泄漏問題，隨后德、日、法也開始研制生產(chǎn)。這種產(chǎn)品除具有天然石墨所具有的特性外，還具有特殊的柔性和彈性。因此，是一種理想的密封材料。廣泛用于石油化工、原子能等工業(yè)領(lǐng)域。國際市場需求量逐年增長。--爐料事業(yè)部煤焦組

石墨粉里“飛”出金剛石提起鉆石，人們就會聯(lián)想到光彩奪目、閃爍耀眼的情景，它隨著擁有者的活動而光芒四射。但因它的昂貴價格，大多數(shù)人只能望而卻步。盡管如此，人們對鉆石還是很向往的。你知道鉆石是什么嗎？它的化學成分是碳(C)，天然的鉆石是由金剛石經(jīng)過琢磨后才能稱之謂“鉆石”。天然的鉆石是非常稀少的，世界上重量大于1000克拉(1克=5克拉)的鉆石只有2粒，400克拉以上的鉆石只有多粒，我國迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的金剛石重158.786克拉，這就是“常林鉆石”。物以稀為貴，正因為可做“鉆石“用的天然金剛石很罕見，人們就想“人造“金剛石來代替它，這就自然地想到了金剛石的“孿生“兄弟--石墨了。金剛石和石墨的化學成分都是碳(C)，稱“同素異形體”。從這種稱呼可以知道它們具有相同的“質(zhì)”，但“形”或“性”卻不同，且有天壤之別，金剛石是目前最硬的物質(zhì)，而石墨卻是最軟的物質(zhì)之一。石墨和金剛石的硬度差別如此之大，但人們還是希望能用人工合成方法來獲取金剛石，因為自然界中石墨(碳)藏量是很豐富的。但是要使石墨中的碳變成金剛石那樣排列的碳，不是那么容易的。石墨在5-6萬大氣壓（（5-6）×103MPa）及攝氏1000至2000度高溫下，再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑，可使石墨轉(zhuǎn)變成金剛石。--爐料事業(yè)部煤焦組

目前世界上已有十幾個國家（包括我國）均合成出了金剛石。但這種金剛石因為顆粒很細，主要用途是做磨料，用于切削和地質(zhì)、石油的鉆井用的鉆頭。當前，世界金剛石的消費中，80%的人造金剛石主要是用于工業(yè)，它的產(chǎn)量也遠遠超過天然金剛石的產(chǎn)量。

最初合成的金剛石顆粒呈黑色，0.5mm大小，重約0.1克拉（用于寶石的金剛石一般最小不能小于0.1克拉）?，F(xiàn)在我國研制的大顆粒金剛石達3mm以上，美國、日本等已制成6.1克拉多的金剛石。我們說金剛石已從石墨中“飛”出，寶石級的人造金剛石也會在不久的將來供應于市場。--爐料事業(yè)部煤焦組

石墨電極石墨電極,主要以石油焦、針狀焦為原料，煤瀝青作結(jié)合劑，經(jīng)煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機加工而制成，是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對爐料進行加熱熔化的導體，根據(jù)其質(zhì)量指標高低，可分為普通功率、高功率和超高功率。--爐料事業(yè)部煤焦組

石墨電極包括：（1）普通功率石墨電極允許使用電流密度低于

17A／厘米2的石墨電極，主要用于煉鋼、煉硅、煉黃磷等的普通功率電爐。（2）抗氧化涂層石墨電極表面涂覆一層抗氧化保護層（石墨電極抗氧化劑）的石墨電極。形成既能導電又耐高溫氧化的保護層，降低煉鋼時的電極消耗（19%~50%），延長電極的使用壽命（22%~60%），降低電極的電能消耗。這項技術(shù)的推廣使用可以帶來這樣的經(jīng)濟社會效應：①石墨電極單位消耗的較少，生產(chǎn)成本有一定的降低。例如某煉鋼廠，按全年未發(fā)生停產(chǎn)一級LF精煉爐每周35根石墨電極左右，精煉處理165爐的消耗量計算，采用石墨電極抗氧化技術(shù)后，每年可節(jié)省373根（153噸）電極，每年每噸超高功率電極16，900元人民幣計算，可節(jié)省258.57萬元人民幣。②石墨電極所耗電能的較少，節(jié)約的單位煉鋼電消耗量，節(jié)約了生產(chǎn)成本，節(jié)能?、塾捎谑姌O換次數(shù)較少，就較少了操作工人勞動量和危險系數(shù)，提高了生產(chǎn)效率。

--爐料事業(yè)部煤焦組

④石墨電極是高消耗和高污染產(chǎn)品，在節(jié)能減排環(huán)保提倡的幾天，具有非常重要的社會意義。

這種技術(shù)在國內(nèi)尚處于研究開發(fā)階段，也有些國內(nèi)廠家也開始生產(chǎn)。在日本等發(fā)達國家有得到比較廣泛的應用。目前國內(nèi)也出現(xiàn)了專門進口這中抗氧化保護涂層的公司。（3）高功率石墨電極。允許使用電流密度為18～25A／厘米2的石墨電極，主要用于煉鋼的高功率電弧爐。（4）超高功率石墨電極。允許使用電流密度大于

25A／厘米

2的石墨電極。主要用于超高功率煉鋼電弧爐。--爐料事業(yè)部煤焦組

石墨電極的優(yōu)點注：電火花加工用石墨電極，也稱為銅公

1：模具幾何形狀的日益復雜化以及產(chǎn)品應用的多元化導致對火花機的放電精確度要求越來越高。石墨電極的優(yōu)點是加工較容易，放電加工去除率高，石墨損耗小，因此，部分群基火花機客戶放棄了銅電極而改用石墨電極。另外，有些特殊形狀的電極無法用銅制造，但石墨則較容易成型，而且銅電極較重，不適合加工大電極，這些因素都造成部分群基火花機客戶應用石墨電極。2：石墨電極較容易加工，且加工速度明顯快于銅電極。3：石墨電極與傳統(tǒng)銅電極的設計不同。石墨具有以下銅無法比擬的優(yōu)質(zhì)特性：加工速度：高速銑粗加工較銅塊3倍；高速銑精加工較銅塊5倍可加工性好，能實現(xiàn)復雜的幾何造型重量輕，密度不足銅的1/4，電極容易夾持可減少單個電極的數(shù)量，因為可捆綁做成組合電極熱穩(wěn)定性好，不變形無加工毛刺--爐料事業(yè)部煤焦組

針狀焦篇--爐料事業(yè)部煤焦組

什么是針狀焦？針狀焦是炭素材料中大力發(fā)展的一個優(yōu)質(zhì)品種，其外觀為銀灰色、有金屬光澤的多孔固體，其結(jié)構(gòu)具有明顯流動紋理，孔大而少且略呈橢圓形，顆粒有較大的長寬比，有如纖維狀或針狀的紋理走向，摸之有潤滑感，是生產(chǎn)超高功率電極、特種炭素材料、炭纖維及其復合材料等高端炭素制品的原料。根據(jù)生產(chǎn)原料的不同，針狀焦可分為油系針狀焦和煤系針狀焦兩種。以石油渣油為原料生產(chǎn)的針狀焦為油系針狀焦；以煤焦油瀝青及其餾分為原料生產(chǎn)的針狀焦為煤系針狀焦。--爐料事業(yè)部煤焦組

針狀焦用途針狀焦是制造高功率和超高功率電極的優(yōu)質(zhì)材料，用針狀焦制成的石墨電極具有耐熱沖擊性能強、機械強度高、氧化性能好、電極消耗低及允許的電流密度大等優(yōu)點。目前生產(chǎn)的針狀焦根據(jù)使用的原料可分為石油系和煤系兩類。石油系以美國為代表，煤系則以日本為代表。日本的三菱化成和新日化公司的生產(chǎn)裝置于20世紀70年代末和80年代初投產(chǎn)。美國大湖炭素公司卻在1950年首先開發(fā)成功。1964年美國聯(lián)合碳化物公司成功地以針狀焦為原料制造出超高功率電極。據(jù)最新統(tǒng)計，國內(nèi)高功率和超高功率電極的需求量為6～10萬t/a，相應的針狀焦需要量為6～12萬t/a。目前，因進口的針狀焦數(shù)量有限，錦州石化公司的產(chǎn)量也只有3萬t/a。因此國內(nèi)超高功率電極的產(chǎn)量只好由針狀焦的數(shù)量來決定。--爐料事業(yè)部煤焦組

針狀焦生產(chǎn)工藝煤系針狀焦的生產(chǎn)工藝技術(shù)主要有如下4種。（1）真空蒸餾法。1971年美國LCI公司首先提出用真空分離法從煤焦油瀝青內(nèi)分離出針狀焦，并申請了美國專利，核心技術(shù)是通過真空蒸餾切取適合生產(chǎn)針狀焦的原料，工藝較簡單，且針狀焦的收率低。（2）溶劑萃取法。1981年LCI公司用溶劑處理方法除去瀝青中的喹啉不溶物（QI）成分的方法申請了美國專利。即先用助聚劑液體使QI凝聚，凝聚體在重力沉降器內(nèi)被分離