Cnooc (Qingdao) Tungolieforarbejdningsteknologi Forskningscenter Co., LTD
Udstyrsvedligeholdelsesteknologi, nummer 32, 2021
Resumé: Den kontinuerlige udvikling af kinesisk videnskab og teknologi har fremmet udviklingen af forskellige samfundssektorer. Samtidig har det også effektivt forbedret vores økonomiske styrke og den samlede nationale styrke. Som en vigtig del af kredsløbsstålfremstillingsprocessen anvendes nålekoks hovedsageligt i produktionen af grafitelektroder. Det spiller en vigtig rolle i produktionen af lithiumbatteriprodukter, såvel som i atomkraftindustrien og luftfartssektoren. Med fremme af baggrunden for videnskab og teknologi er den kontinuerlige optimering og forbedring af stålfremstillingsteknologien i elektriske ovne blevet fremmet, og de tilsvarende standarder og krav til nålekoks i forsknings-, udviklings- og produktionsprocessen er løbende blevet opdateret for at overholde kravene til social produktionsudvikling. På grund af de forskellige råmaterialer, der anvendes i produktionsprocessen, er nålekoks opdelt i petroleumserier og kulserier. Ifølge de specifikke anvendelsesresultater kan det ses, at petroleumserie-nålekoks har stærkere kemisk aktivitet end kulserier. I denne artikel studerer vi den nuværende situation på markedet for nålefokuserede petroleumsnåle og problemerne i forsknings- og produktionsprocessen for relevant teknologi, og analyserer vanskelighederne i produktionsudviklingen og relaterede tekniske vanskeligheder i forbindelse med nålefokuserede petroleumsnåle.
I. Introduktion
Nålekoks spiller en vigtig rolle i produktionen af grafitelektroder. I den nuværende udviklingssituation er udenlandske udviklede lande som USA og Japan begyndt at udvikle og producere nålekoks tidligere, og anvendelsen af relevante teknologier har haft en tendens til at være moden, og de har mestret den centrale fremstillingsteknologi for petroleumsnålekoks. Til sammenligning starter den uafhængige forskning og produktion af nålekoks i oliesektoren sent. Men med den fortsatte udvikling af vores markedsøkonomi, der fremmer den omfattende udvidelse af forskellige industriområder, har forskning og udvikling af nålekoks i oliesektoren haft et gennembrud i de senere år og realiseret industriel produktion. Der er dog stadig nogle huller i kvalitet og brugseffekt sammenlignet med importerede produkter. Derfor er det nødvendigt at afklare den nuværende markedsudviklingsstatus og de tekniske vanskeligheder i oliesystemet.
Ii. Introduktion og analyse af anvendelsen af petroleumnålekoksteknologi
(1) Analyse af den nuværende udviklingsstatus for nålekoks i ind- og udland
Petroleumnålkoksteknologi opstod i USA i 1950'erne. Men vores land er officielt åbent
Forskningen i teknologien og fremstillingen af petroleumnålekoks begyndte i begyndelsen af 1980'erne. Med støtte fra den nationale politik for teknologisk forskning og udvikling begyndte kinesiske forskningsinstitutter at udføre forskellige tests på petroleumnålekoks og konstant at udforske og forske i en række forskellige testmetoder. Derudover har vores land i 1990'erne gennemført en masse eksperimentel forskning i fremstillingen af nålefokuserede petroleumsystemer og ansøgt om relevant patentteknologi. I de senere år har mange indenlandske videnskabsakademier og relaterede virksomheder med støtte fra relevante nationale politikker investeret i forskning og udvikling og fremmet udviklingen af produktion og fremstilling inden for industrien. Forsknings- og udviklingsniveauet for petroleumnålekoksteknologi forbedres også løbende. Hovedårsagen til dette fænomen er, at der er en stor indenlandsk efterspørgsel efter petroleumnålekoks. Imidlertid kan indenlandsk forskning, udvikling og fremstilling ikke imødekomme markedets efterspørgsel, og en stor del af det indenlandske marked er optaget af importerede produkter. I lyset af den nuværende udviklingssituation, selvom det nuværende fokus på forskning, udvikling og fremstilling med fokus på petroleumnåle er stigende, er der med hensyn til niveauet af teknologisk forskning og udvikling nogle vanskeligheder, der skaber hindringer for den relevante teknologiske forskning og udvikling, hvilket fører til en stor kløft mellem vores land og de udviklede lande.
(2) Teknisk anvendelsesanalyse af indenlandske petroleumnålkoksvirksomheder
Baseret på analysen af indenlandsk og udenlandsk produktkvalitet og anvendelseseffekt kan det ses, at forskellen mellem dem i kvaliteten af petroleumnålekoks primært skyldes forskellen i de to indekser for termisk udvidelseskoefficient og partikelstørrelsesfordeling, hvilket afspejler forskellen i produktkvalitet [1]. Denne kvalitetsforskel skyldes primært produktionsvanskeligheder i fremstillingsprocessen. Kombineret med den specifikke produktionsproces og metodeindhold i petroleumnålekoks er dens kerneproduktionsteknologi primært forbehandlingsniveauet af råmaterialer. I øjeblikket har kun Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) og Jinzhou Petrochemical realiseret masseproduktion. I modsætning hertil er Jinzhou Petrochemical Companys produktions- og fremstillingssystem for petroleumnålekoks relativt modent, enhedens forarbejdningskapacitet forbedres løbende, og de relaterede producerede produkter kan nå det mellemste og høje niveau på markedet, hvilket kan bruges til fremstilling af elektroder til højtydende eller ultrahøjtydende stål.
III. Analyse af det indenlandske marked for nålekoks til petroleum
(1) Med den accelererende industrialisering stiger efterspørgslen efter nålekoks dagligt.
Vores land er det største industriproduktionsland i verden, hvilket hovedsageligt bestemmes af vores industrielle struktur.
Jern- og stålproduktion er også en af de vigtige industrier, der fremmer udviklingen af vores økonomi. På denne baggrund stiger efterspørgslen efter nålearbejde hver dag. Men i øjeblikket matcher vores tekniske forsknings- og udviklingsniveau og produktionskapacitet ikke markedets efterspørgsel. Hovedårsagen er, at der er få virksomheder med fokus på petroleumnåle, der rent faktisk kan producere kvalitetsstandarder, og produktionskapaciteten er ustabil. Selvom den relevante teknologiske forskning og udvikling i øjeblikket skrider frem, men ønsker at opfylde kravene til høj- eller ultrahøj-effekt grafitelektroder, er der et stort gab, hvilket fører til hindringer i kvalitetskontrollen af produkter med fokus på petroleumnåle. I øjeblikket er markedet for nålemålkoks opdelt i petroleumnålemålkoks og kulnålemålkoks. Derimod er petroleumnålemålkoks lidt lavere end kulnålemålkoks, enten i projektudviklingsmængde eller udviklingsniveau, hvilket også er en af hovedårsagerne til at hindre den effektive ekspansion af kinesisk petroleumnålemålkoks. Men sammen med den løbende forbedring af stålindustriens produktionsteknologiske niveau stiger efterspørgslen efter ultrahøj-effekt grafitelektroder i stålproduktion og -fremstilling. Dette understreger også, at med den kontinuerlige forbedring af vores industrielle udviklingsniveau og accelerationen af industrialiseringsprocessen vil efterspørgslen efter nålekoks blive større og større.
(2) Analyse af markedet for flydende priser på nålekoks
I henhold til det nuværende niveau af industriel udvikling og tilpasningen af den industrielle struktur og det industrielle indhold i vores land, har det vist sig, at nålekoks fra petroleumserien er mere egnet til vores land end nålekoks fra kulserien, hvilket yderligere vil forværre den indenlandske situation med ubalance mellem udbud og efterspørgsel efter nålekoks. For at løse situationen med ubalance mellem udbud og efterspørgsel i petroleumssystemet kan vi kun stole på import. Ud fra analysen af prisudsvingskarakteristikaene for importerede produkter i de senere år kan det ses, at prisen på importerede nålekoksprodukter fra petroleum er steget siden 2014. Derfor vil nålekoks fra petroleum for den indenlandske industri blive et nyt investeringshotspot i Kinas nålekoksindustri med det stigende udbudskløft og de stigende importpriser [2].
Fire, vores olienålefokus forskning og udvikling og analyse af vanskeligheder med produktionsteknologi
(1) Analyse af vanskeligheder med forbehandling af råmaterialer
Gennem en analyse af hele processen med produktion og fremstilling af petroleumnålekoks kan det ses, at petroleum er det vigtigste råmateriale til forbehandling af råmaterialer. På grund af petroleumressourcernes særlige karakter skal råolie udvindes under jorden, og petroleumråolie i vores land vil bruge forskellige katalysatorer i minedrift og forarbejdningsprocessen, så der vil være en vis mængde urenheder i olieprodukterne. Denne forbehandlingsmetode vil have negative virkninger på produktionen af petroleumnålekoks. Derudover er selve petroleumssammensætningen hovedsageligt alifatisk kulbrinte, og indholdet af aromatiske kulbrinter er lavt, hvilket skyldes de eksisterende petroleumressourcers egenskaber. Det skal bemærkes, at produktionen af petroleumnålekoks af høj kvalitet har strenge krav til råmaterialer med en høj andel af aromatiske kulbrinter, og der vælges lavt svovlindhold, iltindhold, asfalten og anden petroleum som råmaterialer, hvilket kræver, at massefraktionen af svovl er mindre end 0,3%, og massefraktionen af asfalten er mindre end 1,0%. Baseret på detektion og analyse af den oprindelige sammensætning har det imidlertid vist sig, at størstedelen af den råolie, der forarbejdes i vores land, tilhører råolie med højt svovlindhold, og at der mangler olie, der er egnet til produktion af nålekoks med et højt indhold af aromatiske kulbrinter. Det er en stor teknisk vanskelighed at fjerne urenheder i olien. I mellemtiden har Jinzhou Petrochemical, som i øjeblikket er mere moden inden for forskning og udvikling og fremstilling, brug for råmaterialer, der er egnede til produktion af nåleorienteret koks, i produktionsprocessen og forarbejdningen af nåleorienteret koks fra petroleum. Manglen på råmaterialer og ustabilitet i kvaliteten er en af de vigtigste faktorer, der begrænser kvalitetsstabiliteten af nåleorienteret koks [3]. Shandong Yida New Material Co., Ltd. designede og implementerede forbehandling af råmaterialer til produktionsenheden for nålekoks fra petroleum.
Samtidig blev der anvendt en række metoder til at fjerne faste partikler. Ud over at udvælge tung olie, der var egnet til produktion af nålekoks, blev skadelige stoffer i råmaterialerne fjernet før koksning.
(2) Analyse af tekniske vanskeligheder i den forsinkede koksningsproces for nålekoks fra petroleum
Produktionen af nålekoks er relativt kompliceret, og der er høje krav til kontrol af ændringer i miljøtemperaturen og driftstrykket i den specifikke forarbejdningsproces. Det er en af vanskelighederne i koksningsprocessen for nålekoksproduktion, om tryk, tid og temperatur for koks kan kontrolleres videnskabeligt og rimeligt, således at reaktionstiden kan opfylde standardkravene. Samtidig kan bedre optimering og justering af koksningsprocesparametre og specifikke driftsstandarder også spille en vigtig rolle i optimeringen og kvalitetsforbedringen af hele nålekoksproduktionen.
Hovedformålet med at bruge en varmeovn til temperaturændring er at udføre standarddrift i overensstemmelse med standarden i produktionsprocessen for nålekoks, så omgivelsestemperaturen kan nå de krævede parametre. Faktisk er temperaturændringsprocessen at fremme koksningsreaktionen, der kan udføres i et langsomt og lavt temperaturmiljø, samtidig med at koksningsreaktionen forsinkes for at opnå aromatisk kondensation, sikre en ordnet arrangement af molekyler, sikre, at de kan orienteres og størkne under trykpåvirkning og fremme tilstandens stabilitet. Varmeovnen er en essentiel operation i hele produktionsprocessen for petroleumsnålekoks, og der er visse krav og standarder for de specifikke temperaturområdeparametre, som ikke må være lavere end den nedre grænse på 476 ℃ og ikke må overstige den øvre grænse på 500 ℃. Samtidig skal det bemærkes, at variabeltemperaturovne er et stort udstyr og faciliteter, og vi bør være opmærksomme på ensartetheden af kvaliteten af hvert nålekokstårn: hvert tårn ændres under tilførselsprocessen på grund af temperatur, tryk, lufthastighed og andre faktorer, så kokstårnet efter koks er ujævnt og af middel og lav kvalitet. Hvordan man effektivt løser problemet med ensartethed i nålekokskvaliteten er også et af de problemer, der bør overvejes i produktionen af nålekoks.
5. Analyse af den fremtidige udviklingsretning for nålekoks
(a) Fremme den løbende forbedring af kvaliteten af nålekoks fra indenlandske oliesystemer
Teknologien og markedet for nålefokus har været domineret af USA og Japan. I øjeblikket er der stadig nogle problemer i den faktiske produktion af nålekoks i Kina, såsom ustabil kvalitet, lav koksstyrke og meget pulverkoks. Selvom den producerede nålekoks er blevet brugt i produktionen af højtydende og ultrahøjtydende grafitelektroder i store mængder, kan den ikke bruges i produktionen af ultrahøjtydende grafitelektroder med stor diameter i store mængder. I de senere år er vores forskning og udvikling inden for nålefokus ikke stoppet, og produktkvaliteten vil fortsætte med at forbedres. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Coal measure needle coke, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Olieserien af nålekoksenheder har nået en skala på 40.000-50.000 tons/år og kan køre stabilt og konstant forbedre kvaliteten.
(2) Den indenlandske efterspørgsel efter nålekoks fortsætter med at vokse.
Udviklingen af jern- og stålindustrien kræver et stort antal ultrahøjtydende elektroder og højtydende elektroder. I denne sammenhæng vokser efterspørgslen efter nålekoks til produktion af ultrahøjtydende elektroder og højtydende elektroder hurtigt og anslås til omkring 250.000 tons om året. Produktionen af elektrisk ovnstål i Kina er mindre end 10%, og den gennemsnitlige globale produktion af elektrisk ovnstål har nået 30%. Vores stålskrot har nået 160 millioner tons. I den nuværende situation er udviklingen af elektrisk ovnstål uundgåelig på lang sigt, og mangel på nålekoks vil være uundgåelig. Derfor bør der træffes foranstaltninger for at øge råvarekilden og forbedre fremstillingsmetoden for at imødekomme produktionsbehovene.
(3) Den øgede markedsefterspørgsel fremmer forbedringen af det indenlandske F&U-teknologiniveau
Kvalitetsforskellen og den stigende efterspørgsel efter nålekoks kræver en acceleration i udviklingen af nålekoks. Under udviklingen og produktionen af nålekoks er forskere blevet mere og mere opmærksomme på vanskelighederne ved produktionen af nålekoks, hvilket har øget forskningsindsatsen og bygger små og pilotforsøgsfaciliteter for at indhente eksperimentelle data til at styre produktionen. Forarbejdningsteknologien for nålekoks forbedres konstant for at imødekomme den voksende efterspørgsel. Fra et råmateriale- og fremstillingsmetoders perspektiv begrænser den globale oliemangel og det stigende svovlindhold udviklingen af nålekoks til oliesystemer. Det nye industrielle produktionsanlæg til forbehandling af råmaterialer til olieserie-nålekoks er blevet bygget og sat i drift i Shandong Yida New Material Co., LTD., og det fremragende råmateriale til olieserie-nålekoks er blevet produceret, hvilket effektivt vil forbedre kvaliteten og produktionen af olieserie-nålekoks.
Opslagstidspunkt: 7. dec. 2022