ニードルコークスは、繊維組織方向が明らかな銀灰色の多孔質固体であり、高結晶性、高強度、高黒鉛化、低熱膨張、低アブレーションなどの特徴を持ち、国防および民生産業で特別な用途を持っています。グラファイト電極、電池の負極材料、および高級カーボン製品の製造のための高品質の原材料です。

使用される製造原料の違いに応じて、ニードルコークスは石油ベースと石炭ベースの 2 種類に分けられます。石油精製製品から製造されるニードルコークスは石油ベースのニードルコークスと呼ばれ、コールタールピッチおよびその留分はニードルコークスと呼ばれます。石油から製造されるものは石炭系ニードルコークスと呼ばれます。石油製品を原料としたニードルコークスの製造は、環境保護に優れ、導入の難易度も低く、製造コストも低いため、ますます注目を集めています。

石油系ニードルコークスは、生コークスと調理済みコークス（か焼コークス）の2種類に分けられます。このうち、生コークスはさまざまな電池負極材料の製造に使用され、加熱コークスは高出力黒鉛電極の製造に使用されます。近年、環境保護の状況がますます厳しくなり、新エネルギー自動車の急速な発展により、バッテリーの負極材料の需要が高まっています。同時に、鉄鋼会社の時代遅れの転炉は電気炉に置き換えられました。二重の効果により、ニードルコークスの市場需要は大幅に増加しました。現在、世界の石油系ニードルコークス生産は米国企業が独占しており、我が国で安定生産を達成しているのは錦州石化、京陽石化、宜達新素材など数社のみである。高級ニードルコークス製品は主に輸入に依存しています。多額のお金が無駄になるだけでなく、簡単に封じ込めることもできます。ニードルコークスの製造プロセスの研究を加速し、一日も早く生産へのジャッキアップを実現することは戦略的に極めて重要である。

原料はニードルコークスの品質に影響を与える重要な要素です。適切な原料を使用すると、メソフェーズピッチの形成の困難さを大幅に軽減し、その後の不安定要因を取り除くことができます。ニードルコークスを製造するための原料は、次の特性を備えている必要があります。

①芳香族の含有量は高く、特に直鎖状に配置された３環および４環の短い側鎖芳香族の含有量は４０％〜５０％であることが好ましい。このようにして、炭化中に芳香族分子が互いに凝縮して、より大きな平面状芳香族分子を形成します。π 結合した電子雲は互いに重なり合って、比較的完全なグラファイト状構造格子を形成します。

②縮合環の大きな芳香族炭化水素の分子構造中に存在するアスファルテンおよびコロイドの含有量は低い。これらの物質は分子極性が強く、反応性が高い。, 一般にヘプタン不溶分が2%未満であることが求められます。

③硫黄分は０．６％以下、窒素分は１％以下である。硫黄や窒素は電極製造時の高温により抜けやすく、ガス膨潤を起こし、電極のクラックの原因となります。

④灰分は0.05%未満であり、炭化中に反応が速すぎてメソフェーズ球の形成が困難になり、コークスの特性に影響を与える触媒粉末などの機械的不純物がありません。

⑤バナジウム、ニッケル等の重金属の含有量が１００ｐｐｍ未満であると、これらの金属から構成される化合物が触媒作用を有し、メソフェーズ球の核生成を促進し、球が十分に成長しにくくなるからである。同時に、これらの金属不純物が製品中に存在するとボイドの原因となり、クラックなどの問題が生じ、製品強度の低下につながります。

⑥キノリン不溶分（QI）がゼロになると、メソフェーズ周囲にQIが付着して球状結晶の成長や融合が阻害され、コークス化後に良好な繊維構造を有するニードルコークス構造が得られなくなります。

⑦十分なコークス収量を確保するために、密度は 1.0g/cm3 より大きくなります。

実際、上記の要件を満たす原料油は比較的稀です。成分の観点から見ると、芳香族含有量の高い接触分解油スラリー、フルフラール抽出油、エチレンタールはニードルコークス製造に最適な原料です。接触分解油スラリーは触媒装置の副産物の 1 つであり、通常は安価な燃料油として出荷されます。芳香族分を多く含むため、組成的にも高品質なニードルコークスの原料です。実際、世界中でニードルコークス製品の大部分は接触分解油スラリーから製造されています。