Cnooc (Qingdao) Heavy Oil Processing Engineering Technology Research Center Co., LTD
Equipment Maintenance Technology, nummer 32, 2021
Sammanfattning: Den kontinuerliga utvecklingen av kinesisk vetenskap och teknik har främjat utvecklingen av olika sektorer av samhället. Samtidigt har det också effektivt förbättrat vår ekonomiska styrka och övergripande nationella styrka. Som en viktig del av kretsståltillverkningsprocessen används nålkoks huvudsakligen vid tillverkning av grafitelektroder. Det spelar en viktig roll i produktionen av litiumbatteriprodukter, såväl som inom kärnkraftsindustrin och flygfälten. Med främjandet av bakgrunden till vetenskap och teknik har den kontinuerliga optimeringen och förbättringen av ståltillverkningsteknik för elektrisk ugn främjats, och motsvarande standarder och krav för nålkoks i forskning och utveckling och produktionsprocessen har ständigt uppdaterats, för att uppfylla kraven för social produktionsutveckling. På grund av de olika råvarorna som används i produktionsprocessen delas nålkoks in i petroleumserier och kolserier. Enligt de specifika applikationsresultaten kan man se att petroleumseriens nålkoks har starkare kemisk aktivitet än kolserien. I det här dokumentet studerar vi den nuvarande situationen för petroleumnålfokusmarknaden och problemen i forskningen och produktionsprocessen för relevant teknik, och analyserar svårigheterna i produktionsutvecklingen och relaterade tekniska svårigheter med petroleumnålsfokuseringen.
I. Inledning
Nålkoks spelar en viktig roll i produktionen av grafitelektrod. Från den nuvarande utvecklingssituationen började utländska utvecklade länder som USA och Japan tidigare med forskning och utveckling och produktion av nålkoks, och tillämpningen av relevant teknik har tenderat att vara mogen, och de har bemästrat kärntillverkningstekniken för petroleumnålkoks. Som jämförelse börjar den oberoende forskningen och produktionen av nålen i oljefokus sent. Men med den kontinuerliga utvecklingen av vår marknadsekonomi, som främjar den omfattande expansionen av olika industriområden, har forskningen och utvecklingen av nålen i oljefokus fått ett genombrott under de senaste åren, förverkligande av industriell produktion. Det finns dock fortfarande vissa luckor i kvalitet och användningseffekt jämfört med importerade produkter. Därför är det nödvändigt att klargöra den nuvarande marknadsutvecklingsstatusen och tekniska svårigheter i petroleumsystemet.
Ii. Introduktion och analys av tillämpningen av petroleumnålkoksteknik
(1) Analys av den nuvarande utvecklingsstatusen för petroleumnålkoks hemma och utomlands
Petroleumnålkokstekniken har sitt ursprung i USA på 1950-talet. Men vårt land är officiellt öppet
Forskningen om teknik och tillverkning av petroleumnålkoks började i början av 1980-talet. Under stöd av nationell politik för teknisk forskning och utveckling började kinesiska forskningsinstitut genomföra olika tester på petroleumnålkoks och ständigt utforska och undersöka en mängd olika testmetoder. Dessutom, på 1990-talet, har vårt land slutfört en hel del experimentell forskning om beredning av nålfokuserade petroleumsystem och ansökt om relevant patentteknik. Under de senaste åren, med stöd av relevant nationell politik, har många inhemska vetenskapsakademier och relaterade företag investerat i forskning och utveckling och främjat utvecklingen av produktion och tillverkning inom industrin. Forsknings- och utvecklingsnivån för petroleumnålkoksteknik förbättras också kontinuerligt. Den främsta orsaken till detta fenomen är att det finns en stor inhemsk efterfrågan på petroleumnålkoks. Men inhemsk forskning och utveckling och tillverkning kan inte möta marknadens efterfrågan, en stor del av den inhemska marknaden är ockuperad av importerade produkter. Med tanke på den nuvarande utvecklingssituationen, även om det nuvarande fokuset och uppmärksamheten för petroleumnålfokuserad teknologisk forskning och utveckling och tillverkning ökar, när det gäller nivån på teknisk forskning och utveckling, finns det vissa svårigheter som gör den relevanta tekniska forskningen och utvecklingshinder, vilket leder till en stor klyfta mellan vårt land och de utvecklade länderna.
(2) Teknisk tillämpningsanalys av inhemska petroleumnålkoksföretag
Baserat på analysen av inhemsk och utländsk produktkvalitet och appliceringseffekt kan det ses att skillnaden mellan dem i kvaliteten på petroleumnålkoks främst beror på skillnaden i de två indexen för värmeutvidgningskoefficient och partikelstorleksfördelning, som speglar skillnaden i produktkvalitet [1]. Detta kvalitetsgap beror främst på produktionssvårigheterna i tillverkningsprocessen. I kombination med den specifika produktionsprocessen och metodinnehållet i petroleumnålkoks, är dess kärnproduktionsteknologi huvudsakligen för förbehandlingsnivån av råvaror. För närvarande är det bara Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) och Jinzhou Petrochemical som har realiserat massproduktion. Däremot är Jinzhou Petrochemical Companys produktions- och tillverkningssystem för petroleumnålkoks relativt mogen, enhetens bearbetningskapacitet förbättras kontinuerligt och de relaterade produkterna som produceras kan nå den mellersta och höga nivån på marknaden, som kan användas för hög -power eller ultra-high-power ståltillverkningselektroder.
Iii. Analys av den inhemska petroleumnålkoksmarknaden
(1) Med den accelererande industrialiseringen ökar efterfrågan på nålkoks dagligen
Vårt land är det stora industriproduktionslandet i världen, vilket huvudsakligen bestäms av vår industriella struktur.
Järn- och stålproduktion är också en av de viktiga industrierna för att främja utvecklingen av vår ekonomi. Under denna bakgrund ökar efterfrågan på nålning varje dag. Men för närvarande matchar inte vår tekniska forsknings- och utvecklingsnivå och produktionskapacitet marknadens efterfrågan. Det främsta skälet är att det finns få petroleumnålfokuserade företag som faktiskt kan producera kvalitetsstandarder, och produktionskapaciteten är instabil. Även om det relevanta tekniska forsknings- och utvecklingsarbetet går framåt för närvarande, men vill möta högeffekts- eller ultrahögeffektgrafitelektroden och det finns ett stort gap, vilket leder till hindren i kvalitetskontrollen av petroleumnålfokuserade produkter. För närvarande är marknaden för nålmätkoks uppdelad i petroleumnålkoks och nålmätkoks för kol. Däremot är petroleumnålmätkoks något lägre än kolnålmätkoks, antingen i projektutvecklingsmängd eller utvecklingsnivå, vilket också är ett av huvudskälen till att hindra den effektiva expansionen av kinesisk petroleumnålmätkoks. Men tillsammans med den kontinuerliga förbättringen av stålindustrins produktionstekniknivå ökar efterfrågan på stålproduktion och tillverkning av ultrahögeffektgrafitelektrod. Detta understryker också att med den kontinuerliga förbättringen av vår industriella utvecklingsnivå och accelerationen av industrialiseringsprocessen kommer efterfrågan på nålkoks att bli mer och mer stor.
(2) Analys av det rörliga priset på nålkoksmarknaden
Enligt den nuvarande nivån av industriell utveckling och anpassningen av industriell struktur och industriellt innehåll i vårt land, har det visat sig att petroleumserien av nålmätkoks är mer lämplig för vårt land än kolserie av nålmåttkoks, vilket kommer att ytterligare förvärra den inhemska situationen av obalans mellan utbud och efterfrågan av nål-mått koks, för att lösa situationen av obalans mellan utbud och efterfrågan i petroleumsystemet, kan vi bara lita på import. Från analysen av prisfluktuationsegenskaperna för importerade produkter under de senaste åren kan man se att priset på importerade petroleumnålkoksprodukter har stigit sedan 2014. Därför, för den inhemska industrin, med ökande utbudsgap och stigande import pris kommer petroleumnålkoks att bli en ny investeringshotspot i Kinas nålkoksindustri [2].
Fyra, vår oljenål fokus forskning och utveckling och produktionsteknik svårigheter analys
(1) Analys av svårigheter vid förbehandling av råmaterial
Genom analysen av hela processen för produktion och tillverkning av petroleumnålkoks kan det ses att för förbehandling av råvaror är petroleum den huvudsakliga råvaran, på grund av petroleumresursernas speciella egenskaper måste råolja bryts under jorden, och petroleumråoljan i vårt land kommer att använda olika katalysatorer i processen för gruvdrift och bearbetning, så att det kommer att finnas en viss mängd föroreningar i petroleumprodukter. Denna förbehandlingsmetod kommer att medföra negativa effekter på produktionen av petroleumnålkoks. Dessutom är sammansättningen av själva petroleumet mestadels alifatiskt kolväte, innehållet av aromatiskt kolväte är lågt, vilket orsakas av egenskaperna hos de befintliga petroleumresurserna. Det bör noteras att produktionen av högkvalitativ petroleumnålkoks har stränga krav på råvaror, med en hög andel aromatiska kolväten, och väljer låg svavelhalt, syre, asfalten och annan petroleum som råmaterial, vilket kräver att massfraktionen svavel är mindre än 0,3 %, och massandelen av asfalten är mindre än 1,0 %. Men baserat på upptäckten och analysen av den ursprungliga sammansättningen har det visat sig att det mesta av den råolja som bearbetas i vårt land tillhör råoljan med hög svavelhalt och bristen på olja som är lämplig för produktion av nålkoks med högaromatiska kolväten innehåll. Det är en stor teknisk svårighet att ta bort orenheter i oljan. Samtidigt kräver Jinzhou Petrochemical, som är mer mogen inom FoU och tillverkning för närvarande, de råvaror som är lämpliga för produktion av nålorienterad koks i processen för produktion och bearbetning av petroleumnålorienterad koks. Bristen på råvaror och instabil kvalitet är en av de främsta faktorerna som begränsar kvalitetsstabiliteten hos nålorienterad koks [3]. Shandong Yida New Material Co., Ltd. designade och antog förbehandling av råmaterial för produktionsenheten för petroleumnålkoks
Samtidigt användes en mängd olika metoder för att avlägsna fasta partiklar. Förutom att välja tung olja som lämpar sig för framställning av nålkoks, avlägsnades skadliga ämnen i råvaror före koksning.
(2) Analys av tekniska svårigheter i den fördröjda koksningen av petroleumnålkoks
Produktionsdriften av nålkoks är relativt komplicerad och det ställs höga krav på kontroll av miljötemperaturförändringar och driftstryck i den specifika bearbetningsprocessen. Det är en av svårigheterna i koksningsprocessen för nålkoksproduktion om trycket, tiden och temperaturen för koks verkligen kan kontrolleras vetenskapligt och rimligt, så att reaktionstiden kan uppfylla standardkraven. Samtidigt kan bättre optimering och justering av parametrar för koksningsprocessen och specifika driftsstandarder också spela en viktig roll i optimeringen och kvalitetsförbättringen av hela nålkoksproduktionen.
Huvudsyftet med att använda uppvärmningsugn för temperaturändringsdrift är att utföra standarddrift i enlighet med standarden i produktionsprocessen av nålkoks så att omgivningstemperaturen kan nå de nödvändiga parametrarna. Faktum är att processen för temperaturändring är att främja koksreaktionen kan utföras i en långsam och låg temperaturmiljö samtidigt som koksreaktionen försenas, för att uppnå aromatisk kondensation, säkerställa det ordnade arrangemanget av molekyler, för att säkerställa att de kan vara orienterad och stelnad under inverkan av tryck och främja statens stabilitet. Uppvärmningsugnen är en viktig operation i hela produktionsprocessen av petroleumnålkoks, och det finns vissa krav och standarder för de specifika temperaturintervallsparametrarna, som inte kan vara lägre än den nedre gränsen på 476 ℃ och inte kan överstiga den övre gränsen på 500 ℃. Samtidigt bör det också noteras att ugnen med variabel temperatur är en stor utrustning och anläggningar, vi bör vara uppmärksamma på enhetligheten i kvaliteten på varje torn av nålkoks: varje torn i matningsprocessen, på grund av temperaturen , tryck, lufthastighet och andra faktorer ändras, så kokstornet efter koks är ojämnt, medelhög och lägre kvalitet. Hur man effektivt löser problemet med kvalitetslikformighet hos nålkoks är också ett av problemen som bör beaktas vid produktion av nålkoks.
5. Analys av den framtida utvecklingsriktningen för petroleumnålkoks
(a) Främja den kontinuerliga förbättringen av kvaliteten på nålkoks i det inhemska petroleumsystemet
Tekniken och marknaden för nålfokus har dominerats av USA och Japan. För närvarande, i den faktiska produktionen av nålkoks i Kina, finns det fortfarande vissa problem, såsom instabil kvalitet, låg koksstyrka och mycket pulverkoks. Även om den producerade nålkoksen har använts vid produktion av högeffekts- och ultrahögeffektgrafitelektroder i stora mängder, kan den inte användas vid produktion av ultrahögeffektgrafitelektroder med stor diameter i stora kvantiteter. Under de senaste åren har vår forskning och utveckling av nålfokus inte slutat, och produktkvaliteten kommer att fortsätta att förbättras. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Coal mäter nålkoks, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Nålkoksenheter i oljeserien har nått en skala på 40 000-50 000 ton/år och kan fungera stabilt och ständigt förbättra kvaliteten.
(2) Den inhemska efterfrågan på petroleumnålkoks fortsätter att växa
Utvecklingen av järn- och stålindustrin kräver ett stort antal ultrahögeffektelektroder och högeffektelektroder. I detta sammanhang växer efterfrågan på nålkoks för produktion av ultrahöga elektroder och högeffektselektroder snabbt, uppskattad till cirka 250 000 ton per år. Produktionen av elektriskt ugnsstål i Kina är mindre än 10%, och den genomsnittliga produktionen av elektrisk ugnsstål har nått 30%. Vårt stålskrot har nått 160 miljoner ton. Enligt den nuvarande situationen på lång sikt är utvecklingen av elektrisk ugnsstål oundviklig, bristen på nålkoksförsörjning kommer att vara oundviklig. Därför bör åtgärder vidtas för att öka källan till råvaror och förbättra tillverkningsmetoden för att möta produktionens behov.
(3) Den ökade efterfrågan på marknaden främjar en förbättring av den inhemska FoU-tekniknivån
Kvalitetsgapet och den ökade efterfrågan på nålbrännan kräver en acceleration i utvecklingen av nålviddningen. Under utvecklingen och produktionen av nålsveddhet har forskare blivit mer och mer medvetna om svårigheterna med att producera nålsvedda, ökade forskningsinsatser och bygga små och pilottestanläggningar för att få experimentella data för att styra produktionen. Bearbetningstekniken för nålkoks förbättras ständigt för att möta den växande efterfrågan. Ur perspektivet av råvaror och tillverkningsmetoder begränsar världens oljebrist och den ökande svavelhalten utvecklingen av oljesystemets nålkoks. Den nya industriella produktionsanläggningen för förbehandling av råmaterial av oljeseries nålkoks har byggts och tagits i drift i Shandong Yida New Material Co., LTD., och det utmärkta råmaterialet från oljeserien nålkoks har producerats, vilket effektivt kommer att förbättra kvalitet och produktion av oljeserien nålkoks.
Posttid: Dec-07-2022