Nõelkoks on hõbehall poorne tahke aine, millel on selge kiu tekstuuri suund ja millel on kõrge kristallilisus, kõrge tugevus, kõrge grafitiseeritus, madal soojuspaisumine, madal ablatsioon jne. Seda kasutatakse spetsiaalselt riigikaitses ja tsiviiltööstuses. kvaliteetne tooraine grafiitelektroodide, akuanoodi materjalide ja kõrgekvaliteediliste süsiniktoodete valmistamiseks.

Erinevate tootmistoorainete järgi võib nõelkoksi jagada kahte tüüpi: õli- ja kivisöepõhiseks: nafta rafineerimistoodetest toodetud nõelkoksi nimetatakse õlipõhiseks nõelkoksiks ning kivisöetõrva pigi ja selle fraktsioonid nõelkoksiks. naftast toodetud, nimetatakse kivisöepõhiseks nõelkoksiks.Naftasaadustega nõelkoksi tootmisel on silmapaistvad keskkonnakaitselised eelised ning selle rakendamine on lihtsam ja tootmiskulud madalad, mistõttu inimesed on sellele järjest rohkem tähelepanu pööranud.

Õlipõhise nõelkoksi võib jagada kahte tüüpi: toorkoks ja keedetud koks (kaltsineeritud koks).Nende hulgas kasutatakse toorkoksi mitmesuguste aku negatiivsete elektroodide materjalide tootmiseks ja keedetud koksi suure võimsusega grafiitelektroodide tootmiseks.Viimastel aastatel on üha karmimaks muutuva keskkonnakaitse olukorra tõttu uute energiasõidukite kiire areng kaasa toonud suure nõudluse aku anoodimaterjalide järele;samal ajal on teraseettevõtete vananenud muundurid asendunud elektriahjudega.Kahe mõju tõttu on nõudlus nõelkoksi järele märkimisväärselt suurenenud.Praegu domineerivad naftapõhise nõelkoksi tootmises maailmas Ameerika ettevõtted ning ainult mõned ettevõtted, nagu Jinzhou Petrochemical, Jingyang Petrochemical ja Yida New Materials, on saavutanud minu riigis stabiilse tootmise.Kõrgekvaliteedilised nõelkoksitooted sõltuvad peamiselt impordist.Mitte ainult ei raisata palju raha, vaid see on ka kergesti ohjeldatav.Strateegilise tähtsusega on nõelkoksi tootmisprotsessi uurimise kiirendamine ja tootmisega ülestõstmine võimalikult kiiresti.

Tooraine on nõelkoksi kvaliteeti mõjutav võtmetegur.Sobiv tooraine võib oluliselt vähendada mesofaasi pigi moodustamise raskust ja eemaldada järgnevad ebastabiilsed tegurid.Nõelkoksi tootmise toorainel peaksid olema järgmised omadused:

①Aromaatsete ainete sisaldus on kõrge, eriti 3- ja 4-tsükliliste lühikese külgahelaga aromaatsete ainete sisaldus lineaarses paigutuses on eelistatavalt 40% kuni 50%.Sel viisil kondenseeruvad aromaatsed molekulid karboniseerumise käigus üksteisega, moodustades suuremaid tasapinnalisi aromaatseid molekule ja läbi suurteπ Seotud elektronipilved asetsevad üksteise peale, moodustades suhteliselt tervikliku grafiiditaolise struktuurivõre

②Asfalteenid ja kolloidid, mis esinevad sulatatud tsükliga suurte aromaatsete süsivesinike molekulaarstruktuuris, on madala sisaldusega.Nendel ainetel on tugev molekulaarne polaarsus ja kõrge reaktsioonivõime.Üldiselt nõutakse, et heptaanis lahustumatu aine sisaldus oleks alla 2%.

③Väävlisisaldus ei ületa 0,6% ja lämmastikusisaldus ei ületa 1%.Väävel ja lämmastik pääsevad elektroodide valmistamisel kõrge temperatuuri tõttu kergesti välja ning põhjustavad gaasi paisumist, mis põhjustab elektroodides pragusid.

④Tuhasisaldus on alla 0,05% ja puuduvad mehaanilised lisandid, nagu katalüsaatorpulber, mis põhjustab karboniseerumise ajal reaktsiooni liiga kiire kulgemise, raskendab mesofaasisfääride moodustamist ja mõjutab koksi omadusi.

⑤Raskmetallide, nagu vanaadium ja nikkel, sisaldus on alla 100 ppm, kuna nendest metallidest koosnevatel ühenditel on katalüütiline toime, mis kiirendab mesofaasisfääride tuuma moodustumist ning keradel on raske piisavalt kasvada.Samal ajal põhjustab nende metalliliste lisandite olemasolu tootes ka tühimikke. Sellised probleemid nagu praod põhjustavad toote tugevuse vähenemist.

⑥Kinoliini lahustumatu aine (QI) on null, QI kinnitub mesofaasi ümber, takistades sfääriliste kristallide kasvu ja sulandumist ning hea kiustruktuuriga nõelkoksi struktuuri ei saa pärast koksimist saada.

⑦Koksi piisava saagise tagamiseks on tihedus suurem kui 1,0 g/cm3.

Tegelikult on ülaltoodud nõuetele vastavad lähteõlid suhteliselt haruldased.Komponentide vaatenurgast on nõelkoksi tootmiseks ideaalsed toorained kõrge aromaatsete ainete sisaldusega katalüütilise krakkimise õlipulber, furfuraalist ekstraheeritud õli ja etüleentõrv.Katalüütilise krakkimise õlipulber on üks katalüütilise üksuse kõrvalsaadustest ja seda tarnitakse tavaliselt odava kütteõlina.Suure aromaatse sisalduse tõttu selles on see koostiselt kvaliteetne tooraine nõelkoksi tootmiseks.Tegelikult kogu maailmas Valdav enamus nõelkoksitooteid valmistatakse katalüütilise krakkimise õlisuspensioonist.