Cnooc (Qingdao) Centrum Badań Technologii Inżynierii Przetwarzania Ciężkiego Oleju Co., LTD
Technologia konserwacji sprzętu, wydanie 32, 2021
Streszczenie: Ciągły rozwój chińskiej nauki i technologii promował rozwój różnych sektorów społeczeństwa. Jednocześnie skutecznie wzmocnił naszą siłę ekonomiczną i ogólną siłę narodową. Jako ważna część procesu produkcji stali obwodowej, koks igłowy jest głównie stosowany w produkcji elektrod grafitowych. Odgrywa ważną rolę w produkcji produktów baterii litowych, a także w przemyśle energetycznym i lotniczym. Dzięki promocji zaplecza naukowego i technologicznego promowano ciągłą optymalizację i doskonalenie technologii produkcji stali w piecach elektrycznych, a odpowiednie normy i wymagania dotyczące koksu igłowego w procesie badawczo-rozwojowym i produkcyjnym były stale aktualizowane, aby spełnić wymagania rozwoju produkcji społecznej. Ze względu na różne surowce wykorzystywane w procesie produkcyjnym, koks igłowy dzieli się na serię naftową i serię węglową. Zgodnie z wynikami konkretnych zastosowań można zauważyć, że koks igłowy serii naftowej ma silniejszą aktywność chemiczną niż seria węglowa. W tym artykule badamy obecną sytuację na rynku igieł naftowych oraz problemy w procesie badawczo-produkcyjnym odpowiedniej technologii, a także analizujemy trudności w rozwoju produkcji i związane z tym trudności techniczne w segmencie igieł naftowych.
I. Wprowadzenie
Koks igłowy odgrywa ważną rolę w produkcji elektrody grafitowej. Z obecnej sytuacji rozwojowej, rozwinięte kraje zagraniczne, takie jak Stany Zjednoczone i Japonia, rozpoczęły wcześniej badania i rozwój oraz produkcję koksu igłowego, a zastosowanie odpowiednich technologii miało tendencję do dojrzałości, a także opanowały podstawową technologię produkcji koksu igłowego naftowego. Dla porównania, niezależne badania i produkcja koksu igłowego w sektorze naftowym rozpoczynają się późno. Jednak wraz z ciągłym rozwojem naszej gospodarki rynkowej, promując wszechstronną ekspansję różnych dziedzin przemysłu, badania i rozwój koksu igłowego w sektorze naftowym dokonały przełomu w ostatnich latach, realizując produkcję przemysłową. Jednak nadal istnieją pewne luki w jakości i efekcie użytkowym w porównaniu z produktami importowanymi. Dlatego konieczne jest wyjaśnienie obecnego stanu rozwoju rynku i trudności technicznych w systemie naftowym.
II. Wprowadzenie i analiza zastosowania technologii koksu igłowego naftowego
(1) Analiza aktualnego stanu rozwoju koksu igłowego naftowego w kraju i za granicą
Technologia koksu igłowego naftowego powstała w Stanach Zjednoczonych w latach 50. XX wieku. Ale nasz kraj jest oficjalnie otwarty
Badania nad technologią i produkcją koksu naftowego do igłowania rozpoczęto na początku lat 80. Dzięki wsparciu krajowej polityki w zakresie badań i rozwoju technologii chińskie instytuty badawcze zaczęły przeprowadzać różne testy koksu naftowego do igłowania i stale badać różne metody testowe. Ponadto w latach 90. nasz kraj zakończył wiele badań eksperymentalnych nad przygotowaniem systemu naftowego skoncentrowanego na igłach i złożył wniosek o odpowiednią technologię patentową. W ostatnich latach, dzięki wsparciu odpowiednich polityk krajowych, wiele krajowych Akademii Nauk i powiązanych przedsiębiorstw zainwestowało w badania i rozwój oraz promowało rozwój produkcji i wytwarzania w przemyśle. Poziom badań i rozwoju technologii koksu naftowego do igieł również stale się poprawia. Głównym powodem tego zjawiska jest duży popyt krajowy na koks naftowy do igieł. Jednak krajowe badania i rozwój oraz produkcja nie są w stanie sprostać popytowi rynkowemu, znaczną część rynku krajowego zajmują produkty importowane. Biorąc pod uwagę obecną sytuację rozwojową, chociaż zainteresowanie i uwaga poświęcane badaniom i rozwojowi technologii i produkcji igieł naftowych wzrasta, to jednak pod względem poziomu badań i rozwoju technologicznego istnieją pewne trudności, które stanowią przeszkody w odpowiednich badaniach i rozwoju technologicznym, co prowadzi do dużej przepaści między naszym krajem a krajami rozwiniętymi.
(2) Analiza zastosowań technicznych krajowych przedsiębiorstw produkujących koks igłowy naftowy
Na podstawie analizy jakości produktów krajowych i zagranicznych oraz wpływu zastosowania można zauważyć, że różnica między nimi w jakości koksu naftowego igłowego wynika głównie z różnicy dwóch indeksów współczynnika rozszerzalności cieplnej i rozkładu wielkości cząstek, co odzwierciedla różnicę w jakości produktu [1]. Ta luka jakościowa jest spowodowana głównie trudnościami produkcyjnymi w procesie produkcyjnym. W połączeniu ze specyficznym procesem produkcyjnym i zawartością metody koksu naftowego igłowego, jego podstawowa technologia produkcji dotyczy głównie poziomu wstępnej obróbki surowców. Obecnie tylko Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) i Jinzhou Petrochemical zrealizowały masową produkcję. Natomiast system produkcji i wytwarzania koksu naftowego igłowego Jinzhou Petrochemical Company jest stosunkowo dojrzały, wydajność przetwarzania urządzenia jest stale ulepszana, a powiązane produkty wytwarzane mogą osiągnąć średni i wysoki poziom na rynku, który może być stosowany do elektrod do produkcji stali o dużej lub bardzo dużej mocy.
III. Analiza krajowego rynku koksu igłowego naftowego
(1) Wraz z przyspieszeniem industrializacji zapotrzebowanie na koks igłowy rośnie z dnia na dzień
Nasz kraj jest największym producentem przemysłowym na świecie, o czym decyduje przede wszystkim struktura naszej branży.
Produkcja żelaza i stali jest również jedną z ważnych gałęzi przemysłu, która promuje rozwój naszej gospodarki. Na tym tle popyt na igłowanie rośnie każdego dnia. Jednak obecnie nasz poziom badań technicznych i rozwoju oraz zdolność produkcyjna nie odpowiadają popytowi rynkowemu. Głównym powodem jest to, że istnieje niewiele przedsiębiorstw skoncentrowanych na igłach naftowych, które mogą faktycznie produkować standardy jakości, a zdolność produkcyjna jest niestabilna. Chociaż odpowiednie prace badawczo-rozwojowe w zakresie technologii są obecnie zaawansowane, ale chcą sprostać elektrodzie grafitowej o dużej mocy lub ultrawysokiej mocy, istnieje duża luka, która prowadzi do przeszkód w kontroli jakości produktów skoncentrowanych na igłach naftowych. Obecnie rynek koksu igłowego jest podzielony na koks igłowy naftowy i koks igłowy węglowy. Natomiast koks igłowy naftowy jest nieco niższy niż koks igłowy węglowy pod względem ilości rozwoju projektu lub poziomu rozwoju, co jest również jednym z głównych powodów utrudniających skuteczną ekspansję chińskiego koksu igłowego naftowego. Ale wraz z ciągłym udoskonalaniem poziomu technologii produkcji w przemyśle stalowym, popyt na produkcję stali i wytwarzanie ultrawysokiej mocy elektrod grafitowych wzrasta. Podkreśla to również, że wraz z ciągłym udoskonalaniem naszego poziomu rozwoju przemysłowego i przyspieszeniem procesu industrializacji, popyt na koks igłowy będzie coraz większy.
(2) Analiza rynku cen zmiennych koksu igłowego
Zgodnie z obecnym poziomem rozwoju przemysłu i dostosowaniem struktury przemysłowej i zawartości przemysłowej naszego kraju, stwierdzono, że seria naftowa koksu igłowego jest bardziej odpowiednia dla naszego kraju niż seria węglowa koksu igłowego, co jeszcze bardziej pogorszy krajową sytuację nierównowagi między podażą a popytem na koks igłowy, aby rozwiązać sytuację nierównowagi między podażą a popytem systemu naftowego, możemy polegać tylko na imporcie. Z analizy charakterystyki wahań cen produktów importowanych w ostatnich latach można zauważyć, że cena importowanych produktów koksu igłowego naftowego rośnie od 2014 r. Dlatego dla przemysłu krajowego, wraz ze zwiększającą się luką podażową i rosnącą ceną importu, koks igłowy naftowy stanie się nowym punktem zapalnym inwestycji w chińskim przemyśle koksu igłowego [2].
Cztery, nasze badania i rozwój w zakresie igieł olejowych oraz analiza trudności w zakresie technologii produkcji
(1) Analiza trudności związanych z wstępną obróbką surowca
Poprzez analizę całego procesu produkcji i wytwarzania koksu naftowego igłowego, można zauważyć, że do wstępnej obróbki surowców, ropa naftowa jest głównym surowcem, ze względu na specyfikę zasobów ropy naftowej, ropa naftowa musi być wydobywana pod ziemią, a ropa naftowa w naszym kraju będzie wykorzystywać różne katalizatory w procesie wydobycia i przetwarzania, tak że w produktach naftowych będzie pewna ilość zanieczyszczeń. Ta metoda wstępnej obróbki przyniesie negatywne skutki dla produkcji koksu naftowego igłowego. Ponadto, skład samej ropy naftowej jest głównie węglowodorem alifatycznym, zawartość węglowodorów aromatycznych jest niska, co jest spowodowane charakterystyką istniejących zasobów ropy naftowej. Należy zauważyć, że produkcja wysokiej jakości koksu igłowego naftowego ma ścisłe wymagania dotyczące surowców, z wysoką zawartością węglowodorów aromatycznych i wybiera jako surowce niską zawartość siarki, tlenu, asfaltenów i innych produktów naftowych, wymagając, aby ułamek masowy siarki był mniejszy niż 0,3%, a ułamek masowy asfaltenów był mniejszy niż 1,0%. Jednak na podstawie wykrycia i analizy oryginalnego składu stwierdzono, że większość ropy naftowej przetwarzanej w naszym kraju należy do ropy naftowej o wysokiej zawartości siarki, a brak ropy naftowej odpowiedniej do produkcji koksu igłowego o wysokiej zawartości węglowodorów aromatycznych. Usuwanie zanieczyszczeń z oleju stanowi duże wyzwanie techniczne. Tymczasem Jinzhou Petrochemical, który jest obecnie bardziej dojrzały w zakresie badań i rozwoju oraz produkcji, wymaga surowców odpowiednich do produkcji koksu igłowego w procesie produkcji i przetwarzania koksu igłowego naftowego. Niedobór surowców i niestabilność jakości są jednymi z głównych czynników ograniczających stabilność jakości koksu igłowego [3]. Shandong Yida New Material Co., Ltd. zaprojektowała i przyjęła wstępną obróbkę surowców dla jednostki produkcyjnej koksu igłowego naftowego
Jednocześnie przyjęto wiele metod usuwania stałych cząstek stałych. Oprócz wybrania ciężkiego oleju odpowiedniego do produkcji koksu igłowego, szkodliwe substancje w surowcach zostały usunięte przed koksowaniem.
(2) Analiza trudności technicznych w procesie opóźnionego koksowania koksu igłowego naftowego
Operacja produkcyjna koksu igłowego jest stosunkowo skomplikowana, a wymagania dotyczące kontroli zmian temperatury otoczenia i ciśnienia roboczego w konkretnym procesie przetwarzania są wysokie. Jedną z trudności w procesie koksowania produkcji koksu igłowego jest to, czy ciśnienie, czas i temperatura koksu mogą być naprawdę kontrolowane naukowo i rozsądnie, tak aby czas reakcji mógł spełniać standardowe wymagania. Jednocześnie lepsza optymalizacja i dostosowanie parametrów procesu koksowania oraz konkretnych norm operacyjnych może również odgrywać ważną rolę w optymalizacji i poprawie jakości całej produkcji koksu igłowego.
Głównym celem stosowania pieca grzewczego do operacji zmiany temperatury jest przeprowadzenie standardowej operacji zgodnie ze standardem w procesie produkcji koksu igłowego, tak aby temperatura otoczenia mogła osiągnąć wymagane parametry. W rzeczywistości proces zmiany temperatury ma na celu promowanie reakcji koksowania, którą można przeprowadzić w wolnym i niskotemperaturowym środowisku, jednocześnie opóźniając reakcję koksowania, aby uzyskać aromatyczną kondensację, zapewnić uporządkowany układ cząsteczek, zapewnić, że mogą być zorientowane i zestalone pod wpływem ciśnienia i promować stabilność stanu. Piec grzewczy jest niezbędną operacją w całym procesie produkcji koksu igłowego naftowego, a istnieją pewne wymagania i normy dotyczące określonych parametrów zakresu temperatur, które nie mogą być niższe niż dolna granica 476℃ i nie mogą przekraczać górnej granicy 500℃. Jednocześnie należy zauważyć, że piec o zmiennej temperaturze jest dużym sprzętem i obiektami, powinniśmy 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 koksowa po koksie jest nierówna, średniej i niższej jakości. Jak skutecznie rozwiązać problem jednorodności jakości koksu igłowego jest również jednym z problemów, które należy wziąć pod uwagę przy produkcji koksu igłowego.
5. Analiza przyszłych kierunków rozwoju koksu igłowego naftowego
(a) Promować ciągłą poprawę jakości koksu igłowego krajowego systemu naftowego
Technologia i rynek skupienia igieł zdominowały Stany Zjednoczone i Japonia. Obecnie w rzeczywistej produkcji koksu igłowego w Chinach nadal występują pewne problemy, takie jak niestabilna jakość, niska wytrzymałość koksu i dużo proszkowego koksu. Chociaż wyprodukowany koks igłowy został użyty do produkcji elektrod grafitowych o dużej mocy i ultrawysokiej mocy w dużych ilościach, nie może być użyty do produkcji elektrod grafitowych o dużej średnicy i ultrawysokiej mocy w dużych ilościach. W ostatnich latach nasze badania i rozwój skupienia igieł nie ustały, a jakość produktu będzie nadal się poprawiać. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Coal mierzą koks igłowy, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Jednostki koksu igłowego serii Oil osiągnęły skalę 40 000-50 000 ton/rok i mogą pracować stabilnie, stale poprawiając jakość.
(2) Krajowy popyt na koks igłowy naftowy nadal rośnie
Rozwój przemysłu żelaza i stali wymaga dużej liczby elektrod o bardzo dużej mocy i elektrod o dużej mocy. W tym kontekście popyt na koks igłowy do produkcji elektrod o bardzo dużej mocy i elektrod o dużej mocy szybko rośnie, szacowany 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, niedobór dostaw koksu igłowego będzie nieunikniony. Dlatego należy podjąć działania w celu zwiększenia źródła surowców i ulepszenia metody produkcji w celu zaspokojenia potrzeb produkcyjnych.
(3) Rozwój popytu rynkowego sprzyja poprawie poziomu krajowej technologii badawczo-rozwojowej
Różnica w jakości i wzrost popytu na igłową opaleniznę wymagają przyspieszenia rozwoju igłowej opalenizny. Podczas rozwoju i produkcji igłowej opalenizny badacze stali się coraz bardziej świadomi trudności w produkcji igłowej opalenizny, zwiększając wysiłki badawcze i budując małe i pilotażowe obiekty testowe w celu uzyskania danych eksperymentalnych do kierowania produkcją. Technologia przetwarzania igłowego koksu jest stale udoskonalana w celu zaspokojenia rosnącego popytu. Z perspektywy surowców i metod produkcji, światowy niedobór ropy naftowej i rosnąca zawartość siarki ograniczają rozwój igłowego koksu systemu olejowego. Nowy przemysłowy zakład produkcyjny wstępnej obróbki surowca serii igłowej koksu olejowego został zbudowany i uruchomiony w Shandong Yida New Material Co., LTD., a doskonały surowiec serii igłowej koksu olejowego został wyprodukowany, co skutecznie poprawi jakość i wydajność igłowego koksu olejowego.
Czas publikacji: 07-12-2022