Cnooc (Qingdao) Centrum badawcze technologii przetwarzania oleju ciężkiego Co., LTD
Technologia konserwacji sprzętu, wydanie 32, 2021
Streszczenie: Ciągły rozwój chińskiej nauki i technologii sprzyja rozwojowi różnych sektorów społeczeństwa. Jednocześnie skutecznie wzmocnił naszą siłę gospodarczą i ogólną siłę narodową. Jako ważna część obiegowego procesu wytwarzania stali, koks igłowy stosowany jest głównie do produkcji elektrod grafitowych. Odgrywa ważną rolę w produkcji wyrobów z baterii litowych, a także w energetyce jądrowej i lotnictwie. Dzięki promocji zaplecza nauki i technologii promowano ciągłą optymalizację i doskonalenie technologii wytwarzania stali w piecach elektrycznych, a odpowiednie standardy i wymagania dotyczące koksu igłowego w procesie badawczo-rozwojowym i produkcyjnym były stale aktualizowane, w celu spełniać wymogi rozwoju produkcji społecznej. Ze względu na różne surowce stosowane w procesie produkcyjnym, koks igłowy dzieli się na serię naftową i serię węglową. Na podstawie wyników konkretnego zastosowania można zauważyć, że koks igłowy z ropy naftowej ma silniejszą aktywność chemiczną niż koks z węgla. W artykule badamy obecną sytuację na rynku ognisków igłowych naftowych oraz problemy w procesie badawczym i produkcyjnym odpowiednich technologii, a także analizujemy trudności w rozwoju produkcji i związane z nimi trudności techniczne ogniskowania igłowego naftowego.
I. Wprowadzenie
Koks igłowy odgrywa ważną rolę w produkcji elektrody grafitowej. Z obecnej sytuacji rozwojowej zagraniczne kraje rozwinięte, takie jak Stany Zjednoczone i Japonia, rozpoczęły wcześniej badania, rozwój i produkcję koksu igłowego, a zastosowanie odpowiednich technologii było zwykle dojrzałe i opanowały podstawową technologię produkcji koks igłowy naftowy. Dla porównania, niezależne badania i produkcja igły w ognisku olejowym rozpoczynają się późno. Jednak wraz z ciągłym rozwojem naszej gospodarki rynkowej, promującym wszechstronną ekspansję różnych dziedzin przemysłu, badania i rozwój igły w przemyśle naftowym dokonały w ostatnich latach przełomu, realizując produkcję przemysłową. Jednakże nadal istnieją pewne luki w jakości i efekcie użytkowym w porównaniu z produktami importowanymi. Dlatego też konieczne jest wyjaśnienie obecnego stanu rozwoju rynku oraz trudności technicznych w systemie naftowym.
II. Wprowadzenie i analiza zastosowań technologii koksu igłowego naftowego
(1) Analiza aktualnego stanu rozwoju koksu igłowego naftowego w kraju i za granicą
Technologia koksu igłowego powstała w Stanach Zjednoczonych w latach pięćdziesiątych XX wieku. Ale nasz kraj jest oficjalnie otwarty
Badania nad technologią i produkcją koksu naftowego igłowanego rozpoczęły się na początku lat 80-tych. Przy wsparciu krajowej polityki w zakresie badań i rozwoju technologii, chińskie instytuty badawcze rozpoczęły przeprowadzanie różnych testów koksu igłowanego naftowego oraz stale badają i badają różne metody testowe. Ponadto w latach 90-tych nasz kraj zakończył wiele badań eksperymentalnych nad przygotowaniem igłowego układu naftowego i złożył wniosek o patent na odpowiednią technologię. W ostatnich latach, przy wsparciu odpowiednich polityk krajowych, wiele krajowych Akademii Nauk i powiązanych przedsiębiorstw zainwestowało w badania i rozwój oraz promowało rozwój produkcji i wytwarzania w branży. Stale podnosi się także poziom badań i rozwoju technologii koksu igłowego naftowego. Główną przyczyną tego zjawiska jest duże zapotrzebowanie krajowe na koks igłowy naftowy. Jednak krajowe badania i rozwój oraz produkcja nie są w stanie zaspokoić zapotrzebowania rynku, dużą część rynku krajowego zajmują produkty importowane. W świetle obecnej sytuacji rozwojowej, chociaż obecnie wzrasta skupienie i uwaga poświęcona badaniom i rozwojowi technologii ogniskowania igłowego naftowego oraz produkcji, jeśli chodzi o poziom badań i rozwoju technologii, istnieją pewne trudności, które sprawiają, że odpowiednie badania technologiczne i bariery rozwojowe, co prowadzi do dużej przepaści pomiędzy naszym krajem a krajami rozwiniętymi.
(2) Analiza techniczna zastosowań krajowych przedsiębiorstw zajmujących się koksem igłowym naftowym
Na podstawie analizy jakości produktów krajowych i zagranicznych oraz efektu zastosowania można zauważyć, że różnica między nimi w jakości koksu igłowego naftowego wynika głównie z różnicy dwóch wskaźników współczynnika rozszerzalności cieplnej oraz rozkładu wielkości cząstek, co odzwierciedla różnicę w jakości produktu [1]. Ta luka w jakości jest spowodowana głównie trudnościami produkcyjnymi w procesie produkcyjnym. W połączeniu ze specyficznym procesem produkcyjnym i zawartością metod koksu naftowego, podstawowa technologia produkcji dotyczy głównie wstępnej obróbki surowców. Obecnie tylko Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) i Jinzhou Petrochemical zrealizowały produkcję masową. Natomiast system produkcji i wytwarzania koksu igłowego naftowego Jinzhou Petrochemical Company jest stosunkowo dojrzały, wydajność urządzenia jest stale ulepszana, a wytwarzane powiązane produkty mogą osiągnąć średni i wysoki poziom na rynku, który można wykorzystać do wysokich -elektrody do produkcji stali dużej mocy lub o bardzo dużej mocy.
III. Analiza krajowego rynku koksu igłowego
(1) Wraz z przyspieszeniem industrializacji zapotrzebowanie na koks igłowy z dnia na dzień rośnie
Nasz kraj jest krajem o dużej produkcji przemysłowej na świecie, o czym decyduje głównie sposób naszej struktury przemysłowej.
Produkcja żelaza i stali jest również jedną z ważnych gałęzi przemysłu sprzyjającą rozwojowi naszej gospodarki. W tym kontekście zapotrzebowanie na igłowanie rośnie każdego dnia. Jednak obecnie poziom naszych badań technicznych i rozwoju oraz moce produkcyjne nie odpowiadają zapotrzebowaniu rynku. Głównym powodem jest to, że istnieje niewiele przedsiębiorstw zajmujących się igłami naftowymi, które faktycznie są w stanie zapewnić standardy jakości, a moce produkcyjne są niestabilne. Chociaż obecnie postępują badania i prace rozwojowe nad odpowiednią technologią, ale chcemy spotkać się z elektrodą grafitową o dużej lub bardzo dużej mocy i istnieje duża luka, co prowadzi do przeszkód w kontroli jakości produktów na bazie igieł naftowych. Obecnie rynek koksu igłowego dzieli się na koks igłowy naftowy i koks igłowy węglowy. Z kolei koks igłowy naftowy ma nieco niższą pozycję w porównaniu z koksem igłowym węglowym, zarówno pod względem wielkości projektu, jak i poziomu rozwoju, co jest również jednym z głównych powodów utrudniających skuteczną ekspansję chińskiego koksu igłowego naftowego. Jednak wraz z ciągłym doskonaleniem poziomu technologii produkcji w przemyśle stalowym rośnie zapotrzebowanie na produkcję stali i produkcję elektrod grafitowych o ultrawysokiej mocy. Świadczy to również o tym, że wraz z ciągłym podnoszeniem poziomu rozwoju naszego przemysłu i przyspieszaniem procesu industrializacji, zapotrzebowanie na koks igłowy będzie coraz większe.
(2) Analiza zmiennych cen rynku koksu igłowego
Zgodnie z obecnym poziomem rozwoju przemysłu oraz dostosowaniem struktury przemysłowej i zawartości przemysłowej naszego kraju, stwierdza się, że seria naftowa koksowania igłowego jest bardziej odpowiednia dla naszego kraju niż seria węglowa koksowania igłowego, która będzie jeszcze bardziej pogorszyć wewnętrzną sytuację braku równowagi między podażą i popytem na koksowanie igłowe, aby rozwiązać sytuację braku równowagi między podażą i popytem w systemie naftowym, możemy polegać wyłącznie na imporcie. Z analizy charakterystyki wahań cen produktów importowanych w ostatnich latach wynika, że od 2014 roku cena importowanych wyrobów z koksu igłowego rośnie. Dlatego dla krajowego przemysłu, przy rosnącej luce podażowej i rosnącym imporcie cenie koks naftowy igłowy stanie się nowym popularnym miejscem inwestycji w chińskim przemyśle koksu igłowego [2].
Po czwarte, nasza analiza trudności w zakresie badań i rozwoju oraz technologii produkcji w zakresie igieł olejowych
(1) Analiza trudności związanych z obróbką wstępną surowców
Analizując cały proces produkcji i wytwarzania koksu igłowego naftowego można zauważyć, że do wstępnej obróbki surowców głównym surowcem jest ropa naftowa, ponieważ ze względu na specyfikę zasobów ropy naftowej, ropa naftowa musi być wydobywana pod ziemią, a ropa naftowa w naszym kraju będzie wykorzystywać w procesie wydobycia i przetwarzania różne katalizatory, dzięki czemu w produktach naftowych będzie pewna ilość zanieczyszczeń. Ta metoda obróbki wstępnej będzie miała niekorzystny wpływ na produkcję koksu igłowego. Ponadto sama ropa naftowa składa się głównie z węglowodorów alifatycznych, a zawartość węglowodorów aromatycznych jest niska, co wynika z charakterystyki istniejących zasobów ropy naftowej. Należy zauważyć, że do produkcji wysokiej jakości koksu igłowego naftowego obowiązują rygorystyczne wymagania dotyczące surowców, z dużą zawartością węglowodorów aromatycznych, a jako surowce wybiera się niską zawartość siarki, tlenu, asfaltenów i innych ropy naftowej, co wymaga, aby udział masowy siarki jest mniejsza niż 0,3%, a udział masowy asfaltenów jest mniejszy niż 1,0%. Jednakże na podstawie detekcji i analizy pierwotnego składu stwierdzono, że większość przerabianej w naszym kraju ropy naftowej należy do ropy o wysokiej zawartości siarki, a brakuje ropy nadającej się do produkcji koksu igłowego o wysokiej zawartości węglowodorów aromatycznych. treść. Dużą trudnością techniczną jest usunięcie zanieczyszczeń z oleju. Tymczasem Jinzhou Petrochemical, która jest obecnie bardziej dojrzała w zakresie badań i rozwoju oraz produkcji, potrzebuje surowców odpowiednich do produkcji koksu igłowego w procesie produkcji i przetwarzania koksu naftowego igłowanego. Niedobory surowców i niestabilność jakości są jednymi z głównych czynników ograniczających stabilność jakości koksu igłowego [3]. Shandong Yida New Material Co., Ltd. zaprojektowała i przyjęła obróbkę wstępną surowców dla jednostki produkcyjnej koksu igłowego naftowego
Jednocześnie przyjęto różne metody usuwania stałych cząstek stałych. Oprócz wyselekcjonowania oleju ciężkiego nadającego się do produkcji koksu igłowego, przed koksowaniem usunięto z surowców szkodliwe substancje.
(2) Analiza trudności technicznych w procesie opóźnionego koksowania koksu igłowego naftowego
Operacja produkcyjna koksu igłowego jest stosunkowo skomplikowana i istnieją wysokie wymagania dotyczące kontroli zmian temperatury otoczenia i ciśnienia roboczego w konkretnym procesie przetwarzania. Jedną z trudności w procesie koksowania przy produkcji koksu igłowego jest to, czy ciśnienie, czas i temperatura koksu mogą być rzeczywiście kontrolowane naukowo i rozsądnie, tak aby czas reakcji mógł spełniać standardowe wymagania. Jednocześnie lepsza optymalizacja i dostosowanie parametrów procesu koksowania oraz określonych standardów operacyjnych może również odegrać ważną rolę w optymalizacji i poprawie jakości całej produkcji koksu igłowego.
Głównym celem wykorzystania pieca grzewczego do pracy ze zmianą temperatury jest przeprowadzenie standardowej pracy zgodnie z normą w procesie produkcyjnym koksu igłowego tak, aby temperatura otoczenia mogła osiągnąć wymagane parametry. W rzeczywistości proces zmiany temperatury ma na celu wspomaganie reakcji koksowania. Można go prowadzić w środowisku o powolnej i niskiej temperaturze, jednocześnie opóźniając reakcję koksowania, aby osiągnąć kondensację aromatyczną, zapewnić uporządkowany układ cząsteczek, aby zapewnić, że mogą one być zorientowane i utrwalone pod wpływem nacisku oraz sprzyjać stabilności państwa. Piec grzewczy jest niezbędną operacją w całym procesie produkcyjnym koksu igłowego i istnieją pewne wymagania i normy dotyczące określonych parametrów zakresu temperatur, które nie mogą być niższe niż dolna granica 476 ℃ i nie mogą przekroczyć górnej granicy 500 ℃. Jednocześnie należy również zauważyć, że piec zmiennotemperaturowy to duży sprzęt i obiekty, należy zwrócić uwagę na jednorodność jakości każdej wieży koksu igłowego: każda wieża w procesie podawania, ze względu na temperaturę , ciśnienie, prędkość powietrza i inne czynniki ulegają zmianie, więc wieża koksownicza po koksie jest nierówna, ma średnią i niższą jakość. Jak skutecznie rozwiązać problem jednorodności jakości koksu igłowego, to także jeden z problemów, który należy uwzględnić przy produkcji koksu igłowego.
5. Analiza przyszłego kierunku rozwoju koksu igłowego
(a) Promowanie ciągłej poprawy jakości koksu igłowego do krajowego systemu naftowego
Technologia i rynek skupiania igieł zostały zdominowane przez Stany Zjednoczone i Japonię. Obecnie przy faktycznej produkcji koksu igłowego w Chinach nadal występują pewne problemy, takie jak niestabilna jakość, niska wytrzymałość koksu i duża ilość koksu w proszku. Mimo że powstały koks igłowy był wykorzystywany do produkcji elektrod grafitowych dużej i ultra dużej mocy w dużych ilościach, nie można go stosować w dużych ilościach do produkcji elektrod grafitowych ultra dużej mocy o dużej średnicy. W ostatnich latach nasze badania i rozwój skupiania się na igłach nie ustały, a jakość produktu będzie nadal się poprawiać. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Koks igłowy do pomiaru węgla, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Jednostki koksu igłowego serii olejowej osiągnęły skalę 40 000–50 000 ton rocznie i mogą pracować stabilnie, stale poprawiając jakość.
(2) Krajowy popyt na koks naftowy igłowy stale rośnie
Rozwój przemysłu żelaza i stali wymaga dużej liczby elektrod o ultrawysokiej mocy i elektrod o dużej mocy. W tym kontekście szybko rośnie zapotrzebowanie na koks igłowy do produkcji elektrod ultrawysokiej mocy i elektrod dużej mocy, szacowane na około 250 000 ton rocznie. Produkcja stali do pieców elektrycznych w Chinach wynosi mniej niż 10%, a średnia światowa produkcja stali do pieców elektrycznych osiągnęła 30%. Nasz złom stalowy osiągnął 160 milionów ton. Zgodnie z obecną sytuacją w dłuższej perspektywie rozwój stali do pieców elektrycznych jest nieunikniony, niedobory dostaw koksu igłowego będą nieuniknione. Dlatego należy podjąć działania mające na celu zwiększenie źródła surowców i udoskonalenie metody wytwarzania w celu zaspokojenia potrzeb produkcji.
(3) Ekspansja popytu rynkowego sprzyja poprawie poziomu krajowych technologii badawczo-rozwojowych
Różnica w jakości i wzrost popytu na igłę wymagają przyspieszenia rozwoju igieł. Podczas opracowywania i produkcji igieł badacze byli coraz bardziej świadomi trudności związanych z produkcją igieł, zwiększając wysiłki badawcze oraz budując małe i pilotażowe obiekty testowe w celu uzyskania danych eksperymentalnych do kierowania produkcją. Technologia przetwarzania koksu igłowego jest stale udoskonalana, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu. Z punktu widzenia surowców i metod produkcji światowy niedobór ropy naftowej i rosnąca zawartość siarki ograniczają rozwój koksu igłowego do systemów naftowych. W Shandong Yida New Material Co., LTD. zbudowano i uruchomiono nowy zakład przemysłowy do wstępnej obróbki surowców w postaci koksu igłowego z serii olejów, oraz wyprodukowano doskonały surowiec w postaci koksu igłowego z serii oleju, który skutecznie poprawi jakość jakość i wydajność koksu igłowego z serii olejowej.
Czas publikacji: 7 grudnia 2022 r