一文简介焦炭、沥青焦、针状焦、石油焦的区别与用途

焦炭是以焦煤或者几种煤的配煤为原料，在无氧条件下，加热至1000℃，经过高温干馏形成的固体产物，同时还生成煤气、煤焦油等产品。煤焦油沥青经过高温碳化后生成的固体材料，称为沥青焦。煤焦油沥青或者石油沥青，经过液相碳化生成各向异性中间相后，在经过高温碳化等工艺，可以生成针状纹理的焦，称为针状焦。石油渣油或者石油沥青经过高温碳化后，形成的焦，称为石油焦。四种焦特点列在下表：

 

 

品种	生产原料	生产工艺	材料特点	应用领域	性能要求
焦炭	焦煤或配煤	高温干馏	产量高、成本低、可燃性好、化学成分稳定、多孔	高炉炼铁、有色金属冶炼	灰分低、杂原子少、强度高、气孔率高
石油焦	石油渣油或石油沥青	延迟焦化	成本低、石墨化性能好、热膨胀系数低	燃料、石墨电极、预焙阳极、电极糊、特种石墨	导电性好、耐热冲击性好、强度高
沥青焦	煤沥青	延迟焦化或炉室	密度大于石油焦、灰分和硫含量低、各项同性	石墨电极、预焙阳极、电极糊、特种石墨	导电性好、能耐辐射和氧化、强度高、纯度高
针状焦	石油沥青或煤沥青	延迟焦化	各向异性明显、石墨化性能最好、呈针状或纤维状纹理结构、热膨胀系数小	高功率石墨电极、超高功率石墨电极、锂离子电池负极材料	导电性好、能耐热冲击性、强度高、硫和氮等杂质含量低

 

焦炭主要成分是碳，也含少量氢氧氮硫基少量金属元素。焦炭是高炉炼铁不可缺少的原料，也应用于冶金、铸造、生产合成气、生产电石等。高炉炼铁时，焦炭提供热量，并作为还原剂将铁矿石还原。我国高炉炼铁对焦炭需求量巨大，2016年我国焦炭产量为4.49亿吨。

石油焦是炼油工业的副产品。石油炼制时，利用延迟焦化装置，将石油渣油进行高温深度热裂化和缩聚反应，生产除焦化气体、焦化石脑油、焦化柴油、焦化蜡油和石油焦，使低廉的油品主要转化为高价值的液体油品和气体，石油焦是整个炼化过程的副产品。原油中的各种杂质以及炼化过程中的催化剂，最后都残留在石油焦中，其中作为有害物质的硫含量，是石油焦重要指标之一。2016年我国石油焦产量，接近3000万吨。

煤沥青芳香性比石油沥青高，生产出来的沥青焦，硫含量、挥发分和灰分都比石油焦要低，结构比较致密，气孔率低。

而针状焦对原料的要求较高，因为沥青原料中的杂质和杂原子影响广域型体中间相的形成，而广域中间相是形成优质针状焦的必要条件。所以，在制备针状焦时无论是煤沥青还是石油沥青原料，都需要经过预处理，一方面降低沥青中的机械杂质和一次QI，另一方面要尽可能的降低硫氮氧等杂原子的含量，从而制备优异的针状焦。

 

 

焦炭

 

石油焦

 

沥青焦

 

针状焦