Cnooc (Qingdao) Onderzoekscentrum voor zware olieverwerkingstechnologie Co., LTD
Onderhoudstechnologie voor apparatuur, nummer 32, 2021
Samenvatting: De voortdurende ontwikkeling van Chinese wetenschap en technologie heeft de ontwikkeling van verschillende sectoren van de samenleving bevorderd. Tegelijkertijd heeft het ook onze economische kracht en algehele nationale kracht effectief versterkt. Als belangrijk onderdeel van het circuitstaalproductieproces wordt naaldcokes voornamelijk gebruikt bij de productie van grafietelektroden. Het speelt een belangrijke rol bij de productie van lithiumbatterijproducten, evenals in de kernenergie-industrie en de luchtvaartsector. Met de bevordering van de achtergrond van wetenschap en technologie is de continue optimalisatie en verbetering van de staalproductietechnologie voor elektrische ovens bevorderd en zijn de bijbehorende normen en vereisten voor naaldcokes in het onderzoeks- en ontwikkelings- en productieproces voortdurend bijgewerkt om te voldoen aan de eisen van de maatschappelijke productieontwikkeling. Vanwege de verschillende grondstoffen die in het productieproces worden gebruikt, wordt naaldcokes onderverdeeld in aardolieseries en steenkoolseries. Volgens de specifieke toepassingsresultaten kan worden gezien dat naaldcokes uit aardolieseries een sterkere chemische activiteit heeft dan steenkoolseries. In dit artikel onderzoeken we de huidige situatie op de markt voor naaldfocusproducten voor aardolieproducten en de problemen in het onderzoeks- en productieproces van relevante technologie. Daarnaast analyseren we de moeilijkheden in de productieontwikkeling en gerelateerde technische moeilijkheden van de naaldfocusproducten voor aardolieproducten.
I. Inleiding
Naaldcokes spelen een belangrijke rol bij de productie van grafietelektroden. Gezien de huidige ontwikkelingssituatie zijn buitenlandse ontwikkelde landen zoals de Verenigde Staten en Japan eerder begonnen met onderzoek, ontwikkeling en productie van naaldcokes. De toepassing van relevante technologieën is over het algemeen volwassen en ze beheersen de kerntechnologie voor de productie van petroleumnaaldcokes. Ter vergelijking: het onafhankelijke onderzoek naar en de productie van naaldcokes in de oliesector beginnen pas laat. Maar met de voortdurende ontwikkeling van onze markteconomie, die de algehele uitbreiding van diverse industriële sectoren bevordert, heeft het onderzoek naar en de ontwikkeling van naaldcokes in de oliesector de afgelopen jaren een doorbraak bereikt en geleid tot industriële productie. Er zijn echter nog steeds enkele hiaten in kwaliteit en gebruikseffect in vergelijking met geïmporteerde producten. Daarom is het noodzakelijk om de huidige marktontwikkelingsstatus en de technische moeilijkheden binnen het petroleumsysteem te verduidelijken.
Ii. Inleiding en analyse van de toepassing van petroleumnaaldcokestechnologie
(1) Analyse van de huidige ontwikkelingsstatus van petroleumnaaldcokes in binnen- en buitenland
De technologie van petroleumnaaldcokes ontstond in de jaren vijftig in de Verenigde Staten. Maar ons land is officieel open
Het onderzoek naar de technologie en productie van petroleumnaaldcokes begon begin jaren tachtig. Ondersteund door het nationale beleid voor technologisch onderzoek en ontwikkeling begonnen Chinese onderzoeksinstituten verschillende tests uit te voeren op petroleumnaaldcokes en onderzochten en onderzochten ze voortdurend diverse testmethoden. Daarnaast heeft ons land in de jaren negentig veel experimenteel onderzoek gedaan naar de bereiding van naaldgerichte petroleumsystemen en relevante octrooien aangevraagd. In de afgelopen jaren hebben veel binnenlandse bedrijven van de Academie van Wetenschappen en aanverwante bedrijven, ondersteund door relevant nationaal beleid, geïnvesteerd in onderzoek en ontwikkeling en de ontwikkeling van productie en fabricage binnen de industrie bevorderd. Het onderzoeks- en ontwikkelingsniveau van petroleumnaaldcokestechnologie verbetert ook voortdurend. De belangrijkste reden hiervoor is de grote binnenlandse vraag naar petroleumnaaldcokes. Binnenlands onderzoek, ontwikkeling en productie kunnen echter niet aan de marktvraag voldoen, waardoor een groot deel van de binnenlandse markt wordt ingenomen door geïmporteerde producten. Gezien de huidige ontwikkelingssituatie neemt de focus en aandacht voor onderzoek, ontwikkeling en productie op het gebied van technologie voor de naaldgerichte aardoliesector weliswaar toe, maar er zijn wat betreft het niveau van technologisch onderzoek en ontwikkeling enkele moeilijkheden die belemmeringen vormen voor het relevante technologische onderzoek en de ontwikkeling, wat leidt tot een grote kloof tussen ons land en de ontwikkelde landen.
(2) Technische toepassingsanalyse van binnenlandse petroleum-naaldcokesbedrijven
Nederlands Op basis van de analyse van de binnenlandse en buitenlandse productkwaliteit en het toepassingseffect, kan worden gezien dat het verschil tussen hen in de kwaliteit van petroleumnaaldcokes voornamelijk te wijten is aan het verschil in de twee indexen van thermische uitzettingscoëfficiënt en deeltjesgrootteverdeling, wat het verschil in productkwaliteit weerspiegelt [1]. Deze kwaliteitskloof wordt voornamelijk veroorzaakt door de productiemoeilijkheden in het productieproces. Gecombineerd met het specifieke productieproces en de methode-inhoud van petroleumnaaldcokes, is de kernproductietechnologie voornamelijk gericht op het voorbehandelingsniveau van grondstoffen. Op dit moment hebben alleen Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) en Jinzhou Petrochemical massaproductie gerealiseerd. Daarentegen is het productie- en fabricagesysteem van petroleumnaaldcokes van Jinzhou Petrochemical Company relatief volwassen, wordt de verwerkingscapaciteit van het apparaat continu verbeterd en kunnen de geproduceerde gerelateerde producten het midden- en hoge niveau in de markt bereiken, die kunnen worden gebruikt voor elektroden voor de productie van staal met een hoog vermogen of ultrahoog vermogen.
Iii. Analyse van de binnenlandse markt voor petroleumnaaldcokes
(1) Met de versnelling van de industrialisatie neemt de vraag naar naaldcokes dagelijks toe
Ons land is het grootste industriële productieland ter wereld en dat wordt voornamelijk bepaald door de wijze waarop onze industriële structuur is ingericht.
De productie van ijzer en staal is ook een belangrijke industrie die de ontwikkeling van onze economie bevordert. Tegen deze achtergrond neemt de vraag naar naalden dagelijks toe. Maar momenteel voldoen ons technische R&D-niveau en onze productiecapaciteit niet aan de marktvraag. De belangrijkste reden hiervoor is dat er weinig bedrijven zijn die zich richten op de productie van naalden uit aardolie die daadwerkelijk aan kwaliteitsnormen kunnen voldoen, en dat de productiecapaciteit onstabiel is. Hoewel de relevante technologische R&D momenteel vordert, is er een grote kloof tussen de behoefte aan krachtige of ultrakrachtige grafietelektroden en de behoefte aan hoogwaardige producten die gericht zijn op de productie van naalden uit aardolie. Momenteel is de markt voor naaldcokes verdeeld in zowel petroleumcokes als steenkoolcokes. De prijs van naaldcokes uit aardolie ligt daarentegen iets lager dan die van steenkoolcokes, zowel qua projectontwikkeling als qua ontwikkelingsniveau. Dit is ook een van de belangrijkste redenen voor de effectieve uitbreiding van Chinese petroleumcokes uit aardolie. Maar samen met de voortdurende verbetering van de productietechnologie in de staalindustrie, neemt ook de vraag naar ultrahoogvermogengrafietelektroden in de staalproductie en -fabricage toe. Dit onderstreept ook dat met de voortdurende verbetering van ons industriële ontwikkelingsniveau en de versnelling van het industrialisatieproces de vraag naar naaldcokes steeds groter zal worden.
(2) Analyse van de markt voor zwevende prijzen van naaldcokes
Volgens het huidige niveau van industriële ontwikkeling en de aanpassing van de industriële structuur en industriële inhoud van ons land, blijkt dat de petroleumserie van naaldcokes geschikter is voor ons land dan de kolenserie van naaldcokes, wat de binnenlandse situatie van onevenwicht tussen vraag en aanbod van de naaldcokes verder zal verergeren, om de situatie van onevenwicht tussen vraag en aanbod van het petroleumsysteem op te lossen, kunnen we alleen vertrouwen op import. Uit de analyse van de prijsfluctuatiekenmerken van geïmporteerde producten in de afgelopen jaren blijkt dat de prijs van geïmporteerde petroleumnaaldcokesproducten sinds 2014 is gestegen. Daarom zal petroleumnaaldcokes voor de binnenlandse industrie, met een toenemend aanbodtekort en een stijgende importprijs, een nieuwe investeringshotspot worden in de Chinese naaldcokesindustrie [2].
Vier, onze focus op onderzoek en ontwikkeling en analyse van de moeilijkheden van de productietechnologie
(1) Analyse van de moeilijkheden bij de voorbehandeling van grondstoffen
Uit analyse van het gehele productieproces van petroleumnaaldcokes blijkt dat petroleum de belangrijkste grondstof is voor de voorbehandeling van grondstoffen. Vanwege de specifieke aardoliebronnen moet ruwe olie ondergronds worden gewonnen. De winning en verwerking van ruwe aardolie in ons land maakt gebruik van verschillende katalysatoren, waardoor er een bepaalde hoeveelheid onzuiverheden in aardolieproducten aanwezig zal zijn. Deze voorbehandelingsmethode heeft nadelige gevolgen voor de productie van petroleumnaaldcokes. Bovendien bestaat de aardolie zelf voornamelijk uit alifatische koolwaterstoffen en is het gehalte aan aromatische koolwaterstoffen laag, wat te wijten is aan de eigenschappen van de bestaande aardoliebronnen. De productie van hoogwaardige petroleumnaaldcokes stelt hoge eisen aan de grondstoffen, met een hoog aromatisch koolwaterstofgehalte. Er worden grondstoffen met een laag zwavelgehalte, zuurstofgehalte, asfalteen en andere aardolie als grondstof gekozen, waarbij de massafractie zwavel minder dan 0,3% en de massafractie asfalteen minder dan 1,0% bedraagt. Op basis van de detectie en analyse van de oorspronkelijke samenstelling blijkt echter dat het grootste deel van de ruwe olie die in ons land wordt verwerkt, ruwe olie met een hoog zwavelgehalte is en dat er een tekort is aan olie die geschikt is voor de productie van naaldcokes met een hoog gehalte aan aromatische koolwaterstoffen. Het verwijderen van onzuiverheden uit de olie is een grote technische moeilijkheid. Ondertussen heeft Jinzhou Petrochemical, dat momenteel volwassener is in R&D en productie, grondstoffen nodig die geschikt zijn voor de productie van naaldcokes in het proces van productie en verwerking van naaldcokes uit aardolie. Het tekort aan grondstoffen en de instabiliteit van de kwaliteit zijn een van de belangrijkste factoren die de kwaliteit van naaldcokes beperken [3]. Shandong Yida New Material Co., Ltd. heeft de voorbehandeling van grondstoffen voor de productie-eenheid van naaldcokes uit aardolie ontworpen en geïmplementeerd
Tegelijkertijd werden diverse methoden toegepast om vaste deeltjes te verwijderen. Naast het selecteren van zware olie die geschikt was voor de productie van naaldcokes, werden schadelijke stoffen uit de grondstoffen verwijderd vóór het cokesen.
(2) Analyse van technische moeilijkheden bij het vertraagde cokesproces van naaldcokes uit aardolie
De productie van naaldcokes is relatief complex en stelt hoge eisen aan de beheersing van veranderingen in de omgevingstemperatuur en de bedrijfsdruk in het specifieke verwerkingsproces. Een van de moeilijkheden bij de productie van naaldcokes is of de druk, tijd en temperatuur van de cokes daadwerkelijk wetenschappelijk en redelijk kunnen worden beheerst, zodat de reactietijd aan de normeisen voldoet. Tegelijkertijd kunnen een betere optimalisatie en aanpassing van de parameters van het cokesproces en specifieke bedrijfsnormen een belangrijke rol spelen bij de optimalisatie en kwaliteitsverbetering van de gehele naaldcokesproductie.
Het belangrijkste doel van het gebruik van een verwarmingsoven voor temperatuurverandering is het uitvoeren van standaardprocessen in overeenstemming met de norm in het productieproces van naaldcokes, zodat de omgevingstemperatuur de vereiste parameters kan bereiken. Het proces van temperatuurverandering is in feite bedoeld om de cokesreactie te bevorderen en uit te voeren in een langzame omgeving met lage temperaturen, terwijl de cokesreactie wordt vertraagd, om aromatische condensatie te bereiken, de geordende rangschikking van moleculen te garanderen, te zorgen voor oriëntatie en stolling onder druk, en de stabiliteit van de toestand te bevorderen. De verwarmingsoven is een essentiële handeling in het gehele productieproces van petroleumnaaldcokes en er zijn bepaalde eisen en normen voor de specifieke temperatuurbereikparameters, die niet lager mogen zijn dan de ondergrens van 476 °C en niet hoger dan de bovengrens van 500 °C. Tegelijkertijd moet worden opgemerkt dat de oven met variabele temperatuur een omvangrijke uitrusting en faciliteiten is. We moeten aandacht besteden aan de uniformiteit van de kwaliteit van elke toren met naaldcokes: elke toren in het toevoerproces verandert, afhankelijk van temperatuur, druk, luchtsnelheid en andere factoren, waardoor de cokestoren na cokes ongelijkmatig en van gemiddelde tot lagere kwaliteit is. Het effectief oplossen van het probleem van de kwaliteitsuniformiteit van naaldcokes is ook een van de problemen waarmee rekening moet worden gehouden bij de productie van naaldcokes.
5. Analyse van de toekomstige ontwikkelingsrichting van petroleumnaaldcokes
(a) Bevorderen van de voortdurende verbetering van de kwaliteit van het binnenlandse petroleumsysteem naaldcokes
De technologie en markt van naaldfocus wordt gedomineerd door de Verenigde Staten en Japan. Momenteel zijn er bij de daadwerkelijke productie van naaldcokes in China nog steeds enkele problemen, zoals onstabiele kwaliteit, lage cokessterkte en veel poedercokes. Hoewel de geproduceerde naaldcokes in grote hoeveelheden is gebruikt bij de productie van hoogvermogen- en ultrahoogvermogengrafietelektroden, kan deze niet in grote hoeveelheden worden gebruikt bij de productie van ultrahoogvermogengrafietelektroden met grote diameter. In de afgelopen jaren is ons onderzoek en onze ontwikkeling van naaldfocus niet gestopt en de productkwaliteit zal blijven verbeteren. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Coal meet naaldcokes, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Naaldcokeseenheden uit de olieserie hebben een schaal van 40.000-50.000 ton/jaar bereikt en kunnen stabiel draaien en de kwaliteit constant verbeteren.
(2) De binnenlandse vraag naar petroleumnaaldcokes blijft groeien
De ontwikkeling van de ijzer- en staalindustrie vereist een groot aantal ultrahoogvermogenelektroden en hoogvermogenelektroden. In deze context groeit de vraag naar naaldcokes voor de productie van ultrahoogvermogenelektroden en hoogvermogenelektroden snel, geschat op ongeveer 250.000 ton per jaar. De productie van staal voor elektrische ovens in China bedraagt minder dan 10% en de wereldwijde gemiddelde productie van staal voor elektrische ovens heeft 30% bereikt. Ons staalschroot heeft 160 miljoen ton bereikt. Volgens de huidige situatie is de ontwikkeling van staal voor elektrische ovens op de lange termijn onvermijdelijk en zal er een tekort aan naaldcokes ontstaan. Daarom moeten maatregelen worden genomen om de bron van grondstoffen te vergroten en de productiemethode te verbeteren om aan de productiebehoeften te voldoen.
(3) De uitbreiding van de marktvraag bevordert de verbetering van het binnenlandse R&D-technologieniveau
De kwaliteitskloof en de toenemende vraag naar naaldcokes vereisen een versnelling in de ontwikkeling ervan. Tijdens de ontwikkeling en productie van naaldcokes zijn onderzoekers zich steeds meer bewust geworden van de moeilijkheden bij de productie ervan, hebben ze de onderzoeksinspanningen opgevoerd en kleine en pilot-testfaciliteiten gebouwd om experimentele gegevens te verkrijgen ter ondersteuning van de productie. De verwerkingstechnologie van naaldcokes wordt voortdurend verbeterd om aan de groeiende vraag te voldoen. Vanuit het perspectief van grondstoffen en productiemethoden beperken het wereldwijde olietekort en het stijgende zwavelgehalte de ontwikkeling van naaldcokes voor oliesystemen. De nieuwe industriële productiefaciliteit voor de voorbehandeling van grondstoffen voor olieserie-naaldcokes is gebouwd en in gebruik genomen bij Shandong Yida New Material Co., LTD., en de uitstekende grondstof voor olieserie-naaldcokes is geproduceerd, wat de kwaliteit en output van olieserie-naaldcokes effectief zal verbeteren.
Plaatsingstijd: 07-12-2022