De toekomstige onderzoeks- en ontwikkelingsrichtingen voor de technologie van gegrafiteerde petroleumcokes richten zich hoofdzakelijk op de volgende aspecten:
Technologieën voor hoge zuiverheid en lage onzuiverheid
Door het verbeteren van vertraagde cokesvormingsprocessen en diepe ontzwavelingstechnieken kan het zwavel-, as- en andere onzuiverheidsgehalte in petroleumcokes worden verlaagd. Zo heeft de Sinopec Qingdao-raffinaderij het zwavelgehalte verlaagd tot onder de 0,3%, waarmee wordt voldaan aan de vraag naar zwavelarme petroleumcokes in de sector van nieuwe energie. In de toekomst is het nodig om efficiënte ontassingstechnologieën verder te ontwikkelen om het asgehalte te verlagen van 8-10 gewichtsprocent tot onder de 1 gewichtsprocent, waardoor de zuiverheid en prestatiestabiliteit van het materiaal worden verbeterd.
Ontwikkeling op maat van hoogwaardige producten
Er moeten gespecialiseerde petroleumcokesproducten worden ontwikkeld voor hoogwaardige toepassingen, zoals anodematerialen voor lithiumbatterijen en reductiemiddelen voor silicium in fotovoltaïsche cellen. Zo moet cokes specifiek voor energiebatterijen voldoen aan indicatoren zoals een zwavelgehalte van <0,5% en een asgehalte van <0,3% om de energiedichtheid en levensduur van de batterij te verbeteren. Daarnaast vereist petroleumcokes van fotovoltaïsche kwaliteit geoptimaliseerde poriënstructuren om de reductie-efficiëntie te verhogen en de productiekosten van silicium te verlagen.
Diepgaande verwerking en hoogwaardige benutting
Diepverwerkte producten zoals naaldcokes en koolstofvezels moeten worden ontwikkeld om de toegevoegde waarde van de industrie te verhogen. Als belangrijkste grondstof voor ultra-hoogvermogen grafietelektroden is de vraag naar naaldcokes aanzienlijk toegenomen in de elektrische vlamboogovenstaalproductie en de toeleveringsketen voor nieuwe energie. Jinzhou Petrochemical heeft bijvoorbeeld een langdurige productie van naaldcokes gerealiseerd, waarmee aan de vraag van de high-end markt wordt voldaan.
Milieuvriendelijke en groene productietechnologieën
Als reactie op steeds strengere milieuregelgeving moeten productieprocessen met een lage vervuiling en een laag energieverbruik worden ontwikkeld. Zo kan elektrolyse met gesmolten zout grafitisatie bereiken bij temperaturen onder de 1000 °C, waardoor het energieverbruik met 40% daalt ten opzichte van traditionele methoden met hoge temperaturen en hoge drukken (boven de 2000 °C) en deze methode toepasbaar is op diverse koolstofhoudende grondstoffen. Bovendien voorkomt de activeringstechnologie met een wervelbed agglomeratie door de introductie van inerte deeltjes, waardoor de activeringstijd wordt verkort tot 2-8 uur en het energieverbruik verder wordt gereduceerd.
Nauwkeurige technologieën voor het beheersen van de poriënstructuur
Door middel van gradiëntactivering en in-situ dopingtechnieken kan de poriestructuur van poreuze koolstoffen op basis van petroleumcokes worden gereguleerd om de materiaaleigenschappen te verbeteren. Zo kan bijvoorbeeld met een synergetisch H₂O/CO₂-activeringsmechanisme een samengestelde microporie-mesoporiestructuur (mesoporieverhouding van 20%-60%) worden gevormd die geschikt is voor verschillende toepassingsscenario's. Tegelijkertijd maakt de introductie van NH₃ of H₃PO₄ doping met stikstof-/fosforatomen mogelijk (doteringsniveaus van 1-5 at%), wat de geleidbaarheid en oppervlakteactiviteit verbetert.
Uitbreiding van toepassingen in de nieuwe energiesector
Er moeten nieuwe energiematerialen worden ontwikkeld, zoals actieve kool op basis van petroleumcokes en koolstof voor supercondensatoren. Zo verbetert poreuze koolstof op basis van petroleumcokes, als de "gouden partner" voor siliciumanodes, de cyclusstabiliteit met 300% door de regulering van de poriënstructuur (gesloten poriënstructuur van 50-500 nm) om de volumetoename van silicium op te vangen. Naar verwachting zal de wereldwijde markt in 2030 een omvang van meer dan 120 miljard yuan bereiken, met een samengestelde jaarlijkse groei van 25%.
Intelligente en geautomatiseerde productietechnologieën
Door gebruik te maken van Internet of Things (IoT) en blockchaintechnologieën kan de productie-efficiëntie en productkwaliteit worden verbeterd. Zo maakt een intelligent magazijnbeheer realtime voorraadbewaking mogelijk, waardoor de reactiesnelheid met 50% toeneemt. Blockchain-traceerbaarheid biedt certificering van de CO2-voetafdruk van producten, waarmee wordt voldaan aan de ESG-investeringsvereisten van de EU.
Geplaatst op: 24 september 2025