Cnooc (Qingdao) Heavy Oil Processing Engineering Technology Research Center Co., LTD
Teknolohiya sa Pagpapanatili ng Kagamitan, Isyu 32, 2021
Abstract: Ang patuloy na pag-unlad ng agham at teknolohiya ng Tsino ay nagsulong ng pag-unlad ng iba't ibang sektor ng lipunan. Kasabay nito, epektibo rin nitong pinahusay ang ating pang-ekonomiyang lakas at pangkalahatang pambansang lakas. Bilang isang mahalagang bahagi ng proseso ng paggawa ng bakal, ang needle coke ay pangunahing ginagamit sa paggawa ng mga graphite electrodes. Ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa paggawa ng mga produktong lithium battery, gayundin sa industriya ng nuclear power at aviation field. Sa pagsulong ng background ng agham at teknolohiya, ang patuloy na pag-optimize at pagpapabuti ng teknolohiya ng paggawa ng bakal na electric furnace ay na-promote, at ang mga kaukulang pamantayan at pangangailangan ng needle coke sa proseso ng pananaliksik at pag-unlad at produksyon ay patuloy na na-update, upang sumunod sa mga kinakailangan ng pagpapaunlad ng produksyong panlipunan. Dahil sa iba't ibang hilaw na materyales na ginamit sa proseso ng produksyon, ang needle coke ay nahahati sa petrolyo series at coal series. Ayon sa mga tiyak na resulta ng aplikasyon, makikita na ang petroleum series needle coke ay may mas malakas na aktibidad ng kemikal kaysa sa coal series. Sa papel na ito, pinag-aaralan namin ang kasalukuyang sitwasyon ng petroleum needle-focus market at ang mga problema sa proseso ng pananaliksik at produksyon ng may-katuturang teknolohiya, at sinusuri ang mga kahirapan sa pagbuo ng produksyon at mga kaugnay na teknikal na paghihirap ng petrolyo needle-focus.
I. Panimula
Ang needle coke ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa paggawa ng graphite electrode. Mula sa kasalukuyang sitwasyon ng pag-unlad, ang mga dayuhang maunlad na bansa tulad ng Estados Unidos at Japan ay nagsimula nang mas maaga sa pananaliksik at pagpapaunlad at paggawa ng needle coke, at ang paggamit ng mga kaugnay na teknolohiya ay may posibilidad na maging mature, at sila ay pinagkadalubhasaan ang pangunahing teknolohiya ng pagmamanupaktura ng karayom ng petrolyo coke. Sa paghahambing, ang independiyenteng pananaliksik at paggawa ng karayom sa pokus ng langis ay nagsisimula nang huli. Ngunit sa patuloy na pag-unlad ng ating ekonomiya sa merkado, na nagsusulong ng komprehensibong pagpapalawak ng iba't ibang larangan ng industriya, ang pananaliksik at pagpapaunlad ng karayom sa pokus ng langis ay gumawa ng pambihirang tagumpay sa mga nakaraang taon, na napagtatanto ang industriyal na produksyon. Gayunpaman, mayroon pa ring ilang mga agwat sa kalidad at epekto ng paggamit kumpara sa mga imported na produkto. Samakatuwid, kinakailangang linawin ang kasalukuyang katayuan sa pag-unlad ng merkado at mga teknikal na kahirapan sa sistema ng petrolyo.
Ii. Panimula at pagsusuri ng aplikasyon ng petroleum needle coke technology
(1) Pagsusuri sa kasalukuyang kalagayan ng pag-unlad ng petrolyo needle coke sa loob at labas ng bansa
Ang teknolohiya ng coke ng karayom ng petrolyo ay nagmula sa Estados Unidos noong 1950s. Ngunit ang ating bansa ay opisyal na bukas
Ang pananaliksik sa teknolohiya at paggawa ng petroleum needling coke ay nagsimula noong unang bahagi ng 1980s. Sa ilalim ng suporta ng pambansang patakaran sa pananaliksik at pagpapaunlad ng teknolohiya, nagsimulang magsagawa ng iba't ibang pagsubok ang mga institusyong pananaliksik ng Tsina sa petrolyo needling coke at patuloy na nagsaliksik at nagsaliksik ng iba't ibang paraan ng pagsubok. Bilang karagdagan, noong 1990s, ang ating bansa ay nakakumpleto ng maraming eksperimentong pananaliksik sa paghahanda ng sistema ng petrolyo na nakatutok sa karayom, at nag-aplay para sa may-katuturang teknolohiya ng patent. Sa mga nakalipas na taon, sa suporta ng mga kaugnay na pambansang patakaran, maraming domestic Academy of Sciences at mga kaugnay na negosyo ang namuhunan sa pananaliksik at pagpapaunlad at itinaguyod ang pag-unlad ng produksyon at pagmamanupaktura sa loob ng industriya. Ang antas ng pagsasaliksik at pagpapaunlad ng teknolohiya ng karayom ng petrolyo-coke ay patuloy na umuunlad. Ang pangunahing dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay mayroong malaking domestic demand para sa petroleum needle-coke. Gayunpaman, ang lokal na pananaliksik at pag-unlad at pagmamanupaktura ay hindi maaaring matugunan ang pangangailangan ng merkado, isang malaking bahagi ng domestic market ay inookupahan ng mga imported na produkto. Sa view ng kasalukuyang sitwasyon ng pag-unlad, kahit na ang kasalukuyang focus at atensyon para sa petrolyo needle-focus teknolohiya pananaliksik at pag-unlad at pagmamanupaktura ay tumataas, sa mga tuntunin ng antas ng teknolohiya ng pananaliksik at pag-unlad, may ilang mga paghihirap na gumagawa ng may-katuturang teknolohiya pananaliksik at mga hadlang sa pag-unlad, na humahantong sa malaking agwat sa pagitan ng ating bansa at ng mga mauunlad na bansa.
(2) Pagsusuri ng teknikal na aplikasyon ng domestic petroleum needle coke enterprises
Batay sa pagsusuri ng kalidad ng domestic at dayuhang produkto at epekto ng aplikasyon, makikita na ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito sa kalidad ng petrolyo needle coke ay higit sa lahat dahil sa pagkakaiba sa dalawang index ng thermal expansion coefficient at particle size distribution, na kung saan sumasalamin sa pagkakaiba sa kalidad ng produkto [1]. Ang agwat sa kalidad na ito ay pangunahing sanhi ng mga paghihirap sa produksyon sa proseso ng pagmamanupaktura. Kasama ang tiyak na proseso ng produksyon at paraan ng nilalaman ng petroleum needle coke, ang pangunahing teknolohiya ng produksyon nito ay pangunahin para sa antas ng pretreatment ng mga hilaw na materyales. Sa kasalukuyan, tanging ang Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) at Jinzhou Petrochemical lamang ang nakagawa ng mass production. Sa kabaligtaran, ang sistema ng produksyon at pagmamanupaktura ng Jinzhou Petrochemical Company ng petroleum needle coke ay medyo mature, ang kapasidad ng pagproseso ng device ay patuloy na napabuti, at ang mga kaugnay na produkto na ginawa ay maaaring umabot sa gitna at mataas na antas sa merkado, na maaaring magamit para sa mataas. -power o ultra-high-power steel making electrodes.
iii. Pagsusuri ng domestic petroleum needle coke market
(1) Sa pagbilis ng industriyalisasyon, ang pangangailangan para sa needle coke ay tumataas araw-araw
Ang ating bansa ay ang malaking industriyal na produksyon na bansa sa mundo, na higit sa lahat ay napagpasyahan ng paraan ng ating istrukturang pang-industriya.
Ang produksyon ng bakal at bakal ay isa rin sa mga mahalagang industriya para isulong ang pag-unlad ng ating ekonomiya. Sa ilalim ng background na ito, ang pangangailangan para sa karayom ay tumataas araw-araw. Ngunit sa kasalukuyan, ang aming teknikal na antas ng pananaliksik at pagpapaunlad at kapasidad ng produksyon ay hindi tumutugma sa pangangailangan ng merkado. Ang pangunahing dahilan ay kakaunti ang mga negosyong nakatutok sa karayom ng petrolyo na talagang makakagawa ng mga pamantayan ng kalidad, at ang kapasidad ng produksyon ay hindi matatag. Kahit na ang may-katuturang teknolohiya sa pananaliksik at pag-unlad ng trabaho ay sumusulong sa kasalukuyan, ngunit nais na matugunan ang mataas na kapangyarihan o ultra high power graphite electrode at mayroong isang malaking puwang, na humahantong sa mga hadlang sa kontrol ng kalidad ng mga produktong petrolyo na nakatuon sa karayom. Sa kasalukuyan, ang market ng needle-measure coke ay nahahati sa petroleum needle-measure coke at coal needle-measure coke. Sa kabilang banda, ang petroleum needle-measure coke ay bahagyang mas mababa kaysa coal needle-measure coke alinman sa project development quantity o development level, na isa rin sa mga pangunahing dahilan upang hadlangan ang epektibong pagpapalawak ng Chinese petroleum needle-measure coke. Ngunit kasabay ng patuloy na pagpapabuti ng antas ng teknolohiya ng produksyon ng industriya ng bakal, ang produksyon ng bakal at pangangailangan sa pagmamanupaktura para sa ultra-high power graphite electrode ay tumataas. Binibigyang-diin din nito na sa patuloy na pagpapabuti ng ating antas ng pag-unlad ng industriya at ang pagbilis ng proseso ng industriyalisasyon, ang pangangailangan para sa needle coke ay magiging mas at mas malaki.
(2) Pagsusuri ng lumulutang na presyo ng needle coke market
Ayon sa kasalukuyang antas ng pag-unlad ng industriya at pagsasaayos ng istrukturang pang-industriya at nilalamang pang-industriya ng ating bansa, napag-alaman na ang serye ng petrolyo ng needle-measure coking ay mas angkop para sa ating bansa kaysa sa coal series ng needle-measure coking, na kung saan ay higit pang magpapalubha sa domestic sitwasyon ng kawalan ng balanse sa pagitan ng supply at demand ng needle-measure coking, upang malutas ang sitwasyon ng kawalan ng timbang sa pagitan ng supply at demand ng sistema ng petrolyo, maaari lamang tayong umasa sa mga pag-import. Mula sa pagsusuri sa mga katangian ng pagbabagu-bago ng presyo ng mga imported na produkto nitong mga nakaraang taon, makikita na ang presyo ng mga imported na produktong petrolyo needle coke ay tumaas mula noong 2014. Kaya naman, para sa domestic industry, sa pagtaas ng agwat ng suplay at pagtaas ng import presyo, petrolyo karayom coke ay magiging isang bagong pamumuhunan hotspot sa China's needle coke industriya [2].
Apat, ang aming oil needle focus research and development at production technology difficulties analysis
(1) Pagsusuri ng mga kahirapan sa pretreatment ng hilaw na materyal
Sa pamamagitan ng pagsusuri sa buong proseso ng produksyon at pagmamanupaktura ng petroleum needle-coke, makikita na, para sa pretreatment ng mga hilaw na materyales, ang petrolyo ang pangunahing hilaw na materyal, dahil sa partikularidad ng mga mapagkukunan ng petrolyo, ang langis na krudo ay kailangang maging mina sa ilalim ng lupa, at ang petrolyo na krudo sa ating bansa ay gagamit ng iba't ibang mga katalista sa proseso ng pagmimina at pagproseso, upang magkaroon ng isang tiyak na halaga ng mga dumi sa mga produktong petrolyo. Ang paraan ng pretreatment na ito ay magdudulot ng masamang epekto sa paggawa ng petroleum needle coke. Bilang karagdagan, ang komposisyon ng petrolyo mismo ay halos aliphatic hydrocarbon, ang nilalaman ng aromatic hydrocarbon ay mababa, na sanhi ng mga katangian ng umiiral na mga mapagkukunan ng petrolyo. Dapat pansinin na ang paggawa ng de-kalidad na petrolyo needle coke ay may mahigpit na mga kinakailangan para sa mga hilaw na materyales, na may mataas na proporsyon ng aromatic hydrocarbon content, at pinipili ang mababang sulfur, oxygen, asphaltene at iba pang petrolyo bilang hilaw na materyales, na nangangailangan ng mass fraction. ng sulfur ay mas mababa sa 0.3%, at ang mass fraction ng asphaltene ay mas mababa sa 1.0%. Gayunpaman, batay sa pagtuklas at pagsusuri ng orihinal na komposisyon, natuklasan na karamihan sa krudo na naproseso sa ating bansa ay kabilang sa mataas na sulfur na krudo, at ang kakulangan ng langis na angkop para sa paggawa ng needle coke na may mataas na aromatic hydrocarbon. nilalaman. Ito ay isang mahusay na teknikal na kahirapan upang alisin ang mga impurities sa langis. Samantala, ang Jinzhou Petrochemical, na mas mature sa R&D at pagmamanupaktura sa kasalukuyan, ay nangangailangan ng mga hilaw na materyales na angkop para sa produksyon ng needle-oriented coke sa proseso ng produksyon at pagproseso ng petroleum needle-oriented coke. Ang kakulangan ng mga hilaw na materyales at kawalang-tatag ng kalidad ay isa sa mga pangunahing kadahilanan na naghihigpit sa katatagan ng kalidad ng needle-oriented coke [3]. Dinisenyo at pinagtibay ng Shandong Yida New Material Co., Ltd. ang pretreatment ng mga hilaw na materyales para sa production unit ng petroleum needle coke
Kasabay nito, ang iba't ibang mga pamamaraan ay pinagtibay upang alisin ang solid particulate matter. Bilang karagdagan sa pagpili ng mabibigat na langis na angkop para sa paggawa ng needle coke, ang mga nakakapinsalang sangkap sa mga hilaw na materyales ay inalis bago mag-coke.
(2) Pagsusuri ng mga teknikal na problema sa naantalang proseso ng coking ng petroleum needle coke
Ang operasyon ng produksyon ng needle coke ay medyo kumplikado, at may mataas na mga kinakailangan sa kontrol ng mga pagbabago sa temperatura ng kapaligiran at operating pressure sa partikular na proseso ng pagproseso. Ito ay isa sa mga kahirapan sa proseso ng coking ng needle coke production kung ang presyon, oras at temperatura ng coke ay talagang makokontrol sa siyentipiko at makatwirang, upang ang oras ng reaksyon ay matugunan ang mga pamantayang kinakailangan. Kasabay nito, ang mas mahusay na pag-optimize at pagsasaayos ng mga parameter ng proseso ng coking at mga tiyak na pamantayan sa pagpapatakbo ay maaari ding maglaro ng isang mahalagang papel sa pag-optimize at pagpapabuti ng kalidad ng buong produksyon ng coke ng karayom.
Ang pangunahing layunin ng paggamit ng heating furnace para sa pagpapatakbo ng pagbabago ng temperatura ay upang isagawa ang karaniwang operasyon alinsunod sa pamantayan sa proseso ng produksyon ng needle coke upang maabot ng ambient temperature ang mga kinakailangang parameter. Sa katunayan, ang proseso ng pagbabago ng temperatura ay upang i-promote ang reaksyon ng coking ay maaaring isagawa sa isang mabagal at mababang temperatura na kapaligiran habang naantala ang reaksyon ng coking, upang makamit ang mabangong paghalay, matiyak ang iniutos na pag-aayos ng mga molekula, upang matiyak na magagawa nila. maging nakatuon at patatagin sa ilalim ng pagkilos ng presyur, at itaguyod ang katatagan ng estado. Ang heating furnace ay isang mahalagang operasyon sa buong proseso ng produksyon ng petroleum needle coke, at may ilang mga kinakailangan at pamantayan para sa mga partikular na parameter ng hanay ng temperatura, na hindi maaaring mas mababa kaysa sa mas mababang limitasyon na 476 ℃ at hindi maaaring lumampas sa itaas na limitasyon ng 500 ℃. Kasabay nito, dapat ding tandaan na ang variable na temperatura ng pugon ay isang malaking kagamitan at pasilidad, dapat nating bigyang-pansin ang pagkakapareho ng kalidad ng bawat tore ng needle coke: ang bawat tore sa proseso ng pagpapakain, dahil sa temperatura. , presyon, bilis ng hangin at iba pang mga kadahilanan ay nagbabago, kaya ang coke tower pagkatapos ng coke ay hindi pantay, gitna at mas mababang kalidad. Kung paano epektibong malutas ang problema ng pagkakapareho ng kalidad ng needle coke ay isa rin sa mga problema na dapat isaalang-alang sa paggawa ng needle coke.
5. Pagsusuri ng hinaharap na direksyon ng pag-unlad ng petrolyo needle coke
(a) Isulong ang patuloy na pagpapabuti ng kalidad ng domestic petroleum system needle coke
Ang teknolohiya at market ng needle focus ay pinangungunahan ng United States at Japan. Sa kasalukuyan, sa aktwal na produksyon ng needle coke sa China, mayroon pa ring ilang mga problema, tulad ng hindi matatag na kalidad, mababang lakas ng coke at maraming powder coke. Bagama't ang ginawang needle coke ay ginamit sa paggawa ng mga high-power at ultra-high-power graphite electrodes sa malalaking dami, hindi ito magagamit sa paggawa ng malalaking diameter na ultra-high-power na graphite electrodes sa malalaking dami. Sa mga nagdaang taon, ang aming pananaliksik at pagpapaunlad ng pagtutok ng karayom ay hindi tumigil, at ang kalidad ng produkto ay patuloy na bubuti. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Coal measure needle coke, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Oil series needle coke units umabot na sa 40,000-50,000 tons/year scale, at maaaring tumakbo nang matatag, patuloy na mapabuti ang kalidad.
(2) Ang domestic demand para sa petroleum needle coke ay patuloy na lumalaki
Ang pag-unlad ng industriya ng bakal at bakal ay nangangailangan ng malaking bilang ng mga ultra-high power electrodes at high power electrodes. Sa kontekstong ito, ang pangangailangan para sa needle coke para sa ultra high power electrode at high power electrode production ay mabilis na lumalaki, na tinatantya sa humigit-kumulang 250,000 tonelada bawat taon. Ang output ng electric furnace steel sa China ay mas mababa sa 10%, at ang world average na output ng electric furnace steel ay umabot sa 30%. Umabot na sa 160 milyong tonelada ang scrap ng bakal natin. Ayon sa kasalukuyang sitwasyon sa katagalan, ang pagbuo ng electric furnace steel ay hindi maiiwasan, ang kakulangan ng supply ng karayom na coke ay hindi maiiwasan. Samakatuwid, ang mga hakbang ay dapat gawin upang madagdagan ang mapagkukunan ng mga hilaw na materyales at mapabuti ang paraan ng pagmamanupaktura upang matugunan ang mga pangangailangan ng produksyon.
(3) Ang pagpapalawak ng pangangailangan sa merkado ay nagtataguyod ng pagpapabuti ng antas ng teknolohiya sa domestic R&D
Ang puwang sa kalidad at ang pagtaas ng demand ng needle-scorch ay nangangailangan ng isang acceleration sa pagbuo ng needle-scorch. Sa panahon ng pagbuo at paggawa ng needle-scorch, ang mga mananaliksik ay naging higit at higit na may kamalayan sa mga kahirapan sa paggawa ng needle-scorch, pagtaas ng mga pagsisikap sa pananaliksik, at pagbuo ng maliliit at pilot test facility upang makakuha ng pang-eksperimentong data upang gabayan ang produksyon. Ang teknolohiya ng pagpoproseso ng needle coke ay patuloy na pinapabuti upang matugunan ang lumalaking pangangailangan. Mula sa pananaw ng mga hilaw na materyales at mga pamamaraan ng pagmamanupaktura, ang kakulangan ng langis sa mundo at ang pagtaas ng nilalaman ng asupre ay naghihigpit sa pagbuo ng sistema ng langis na needle coke. Ang bagong hilaw na materyal na pretreatment pang-industriya na pasilidad ng produksyon ng oil series needle coke ay itinayo at inilagay sa operasyon sa Shandong Yida New Material Co., LTD., at ang mahusay na hilaw na materyal ng oil series needle coke ay ginawa, na epektibong mapapabuti ang kalidad at output ng oil series needle coke.
Oras ng post: Dis-07-2022