Cnooc (Qingdao) tungoljeprosesseringsteknologiforskningssenter Co., LTD
Teknologi for vedlikehold av utstyr, utgave 32, 2021
Sammendrag: Den kontinuerlige utviklingen av kinesisk vitenskap og teknologi har fremmet utviklingen av ulike sektorer i samfunnet. Samtidig har det også effektivt styrket vår økonomiske styrke og den generelle nasjonale styrken. Nålekoks, som en viktig del av kretsstålproduksjonsprosessen, brukes hovedsakelig i produksjonen av grafittelektroder. Det spiller en viktig rolle i produksjonen av litiumbatteriprodukter, så vel som i kjernekraftindustrien og luftfartsfeltene. Med fremme av bakgrunnen innen vitenskap og teknologi har kontinuerlig optimalisering og forbedring av stålproduksjonsteknologi for elektriske ovner blitt fremmet, og de tilsvarende standardene og kravene til nålekoks i forsknings-, utviklings- og produksjonsprosessen har blitt kontinuerlig oppdatert for å oppfylle kravene til sosial produksjonsutvikling. På grunn av de forskjellige råvarene som brukes i produksjonsprosessen, er nålekoks delt inn i petroleumserier og kullserier. I henhold til de spesifikke anvendelsesresultatene kan man se at nålekoks i petroleumserien har sterkere kjemisk aktivitet enn kullserien. I denne artikkelen studerer vi den nåværende situasjonen i markedet for petroleumsnålefokus og problemene i forsknings- og produksjonsprosessen for relevant teknologi, og analyserer vanskelighetene i produksjonsutviklingen og relaterte tekniske vanskeligheter knyttet til petroleumsnålefokus.
I. Innledning
Nålekoks spiller en viktig rolle i produksjonen av grafittelektroder. I dagens utviklingssituasjon har utenlandske utviklede land som USA og Japan startet forskning, utvikling og produksjon av nålekoks tidligere, og anvendelsen av relevante teknologier har en tendens til å være moden, og de har mestret kjerneteknologien for petroleumsnålkoks. Til sammenligning starter uavhengig forskning og produksjon av nålekoks i oljefokus sent. Men med den kontinuerlige utviklingen av vår markedsøkonomi, som fremmer omfattende utvidelse av ulike industrifelt, har forskning og utvikling av nålekoks i oljefokus gjort et gjennombrudd de siste årene, og har resultert i industriell produksjon. Det er imidlertid fortsatt noen hull i kvalitet og brukseffekt sammenlignet med importerte produkter. Derfor er det nødvendig å avklare den nåværende markedsutviklingsstatusen og tekniske vanskeligheter i petroleumssystemet.
Ii. Introduksjon og analyse av anvendelsen av petroleumsnålkoksteknologi
(1) Analyse av den nåværende utviklingsstatusen for petroleumsnålkoks i inn- og utland
Petroleumnålkoksteknologi oppsto i USA på 1950-tallet. Men landet vårt er offisielt åpent
Forskning på teknologi og produksjon av petroleumsnålkoks startet tidlig på 1980-tallet. Med støtte fra nasjonal politikk for teknologisk forskning og utvikling begynte kinesiske forskningsinstitutter å utføre ulike tester på petroleumsnålkoks og stadig utforske og forske på en rekke testmetoder. I tillegg har landet vårt på 1990-tallet fullført mye eksperimentell forskning på utarbeidelse av nålefokuserte petroleumssystemer, og søkt om relevant patentteknologi. I de senere årene, med støtte fra relevant nasjonal politikk, har mange innenlandske vitenskapsakademier og relaterte bedrifter investert i forskning og utvikling og fremmet utviklingen av produksjon og produksjon innen industrien. Forsknings- og utviklingsnivået for petroleumsnålkoksteknologi forbedres også kontinuerlig. Hovedårsaken til dette fenomenet er at det er stor innenlandsk etterspørsel etter petroleumsnålkoks. Imidlertid kan ikke innenlandsk forskning, utvikling og produksjon møte markedets etterspørsel, og en stor del av det innenlandske markedet er okkupert av importerte produkter. I lys av den nåværende utviklingssituasjonen, selv om det nåværende fokuset og oppmerksomheten på teknologisk forskning, utvikling og produksjon med fokus på petroleumsnåler øker, er det noen vanskeligheter som hindrer relevant teknologisk forskning og utvikling når det gjelder nivået av teknologisk forskning og utvikling, noe som fører til et stort gap mellom landet vårt og de utviklede landene.
(2) Teknisk anvendelsesanalyse av innenlandske petroleumsnålkoksbedrifter
Basert på analysen av innenlandsk og utenlandsk produktkvalitet og anvendelseseffekt, kan man se at forskjellen mellom dem i kvaliteten på petroleumsnålkoks hovedsakelig skyldes forskjellen i de to indeksene for termisk ekspansjonskoeffisient og partikkelstørrelsesfordeling, noe som gjenspeiler forskjellen i produktkvalitet [1]. Dette kvalitetsgapet skyldes hovedsakelig produksjonsvanskene i produksjonsprosessen. Kombinert med den spesifikke produksjonsprosessen og metodeinnholdet i petroleumsnålkoks, er kjerneproduksjonsteknologien hovedsakelig forbehandlingsnivået av råvarer. For tiden er det bare Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) og Jinzhou Petrochemical som har realisert masseproduksjon. I motsetning til dette er Jinzhou Petrochemical Companys produksjons- og produksjonssystem for petroleumsnålkoks relativt modent, enhetens prosesseringskapasitet forbedres kontinuerlig, og de relaterte produktene som produseres kan nå middels og høyt nivå i markedet, noe som kan brukes til elektroder for stålproduksjon med høy effekt eller ultrahøy effekt.
III. Analyse av det innenlandske markedet for nålekoks fra petroleum
(1) Med den akselererende industrialiseringen øker etterspørselen etter nålekoks daglig.
Landet vårt er det største industriproduksjonslandet i verden, noe som hovedsakelig bestemmes av vår industrielle struktur.
Jern- og stålproduksjon er også en av de viktigste næringene for å fremme utviklingen av økonomien vår. Med denne bakgrunnen øker etterspørselen etter nåling hver dag. Men for tiden samsvarer ikke vårt tekniske forsknings- og utviklingsnivå og produksjonskapasitet med markedets etterspørsel. Hovedårsaken er at det er få petroleumsnålefokuserte bedrifter som faktisk kan produsere kvalitetsstandarder, og produksjonskapasiteten er ustabil. Selv om relevant teknologisk forskning og utvikling går fremover for tiden, men ønsker å møte kravene til høy- eller ultrahøy-effekt grafittelektroder, er det et stort gap, noe som fører til hindringer i kvalitetskontrollen av petroleumsnålefokuserte produkter. For tiden er markedet for nålemålkoks delt inn i petroleumsnålmålkoks og kullnålmålkoks. Derimot er petroleumsnålmålkoks litt lavere enn kullnålmålkoks, enten i prosjektutviklingsmengde eller utviklingsnivå, noe som også er en av hovedårsakene til å hindre effektiv utvidelse av kinesisk petroleumsnålmålkoks. Men sammen med den kontinuerlige forbedringen av stålindustriens produksjonsteknologinivå øker stålproduksjonen og -produksjonens etterspørsel etter ultrahøy-effekt grafittelektroder. Dette fremhever også at med den kontinuerlige forbedringen av vårt industrielle utviklingsnivå og akselerasjonen av industrialiseringsprosessen, vil etterspørselen etter nålekoks bli større og større.
(2) Analyse av markedet for flytende priser på nålekoks
I henhold til dagens nivå av industriell utvikling og justeringen av industristrukturen og industriinnholdet i landet vårt, har det vist seg at petroleumsnålkoks er mer egnet for landet vårt enn kullnålkoks, noe som ytterligere vil forverre den innenlandske situasjonen med ubalanse mellom tilbud og etterspørsel etter nålkoks. For å løse situasjonen med ubalanse mellom tilbud og etterspørsel i petroleumssystemet kan vi bare stole på import. Fra analysen av prissvingningsegenskapene til importerte produkter de siste årene, kan det sees at prisen på importerte petroleumsnålkoksprodukter har vært økende siden 2014. Derfor, for den innenlandske industrien, med økende tilbudsgap og stigende importpriser, vil petroleumsnålkoks bli et nytt investeringssted i Kinas nålkoksindustri [2].
Fire, vår oljenålfokus på forskning og utvikling og analyse av vanskeligheter med produksjonsteknologi
(1) Analyse av vanskeligheter med forbehandling av råmaterialer
Gjennom analyse av hele produksjons- og produksjonsprosessen for petroleumsnålkoks, kan man se at petroleum er det viktigste råmaterialet for forbehandling av råvarer. På grunn av petroleumsressursenes spesielle egenskaper må råolje utvinnes under jorden. Råolje i vårt land vil bruke forskjellige katalysatorer i gruvedrifts- og prosesseringsprosessen, slik at det vil være en viss mengde urenheter i petroleumsproduktene. Denne forbehandlingsmetoden vil ha negative effekter på produksjonen av petroleumsnålkoks. I tillegg er petroleumssammensetningen i seg selv for det meste alifatisk hydrokarbon, og innholdet av aromatiske hydrokarboner er lavt, noe som skyldes egenskapene til eksisterende petroleumsressurser. Det skal bemerkes at produksjonen av høykvalitets petroleumsnålkoks har strenge krav til råvarer, med en høy andel aromatiske hydrokarboner, og man velger lavt svovel-, oksygen-, asfalten- og annen petroleum som råvarer, noe som krever at massefraksjonen av svovel er mindre enn 0,3 %, og massefraksjonen av asfalten er mindre enn 1,0 %. Basert på deteksjon og analyse av den opprinnelige sammensetningen, viser det seg imidlertid at mesteparten av råoljen som bearbeides i landet vårt tilhører råolje med høyt svovelinnhold, og det er mangel på olje som er egnet for produksjon av nålekoks med høyt aromatisk hydrokarboninnhold. Det er en stor teknisk vanskelighet å fjerne urenheter i oljen. I mellomtiden trenger Jinzhou Petrochemical, som er mer modent innen FoU og produksjon for tiden, råvarer som er egnet for produksjon av nåleorientert koks i prosessen med produksjon og bearbeiding av petroleumsnålorientert koks. Mangel på råvarer og ustabilitet i kvaliteten er en av hovedfaktorene som begrenser stabiliteten i kvaliteten på nåleorientert koks [3]. Shandong Yida New Material Co., Ltd. designet og tok i bruk forbehandling av råvarer for produksjonsenheten for petroleumsnålkoks.
Samtidig ble det tatt i bruk en rekke metoder for å fjerne fast partikkelmateriale. I tillegg til å velge tungolje som var egnet for produksjon av nålekoks, ble skadelige stoffer i råmaterialene fjernet før koksing.
(2) Analyse av tekniske vanskeligheter i den forsinkede koksprosessen for nålekoks
Produksjonen av nålekoks er relativt komplisert, og det er høye krav til kontroll av endringer i miljøtemperaturen og driftstrykket i den spesifikke prosesseringsprosessen. Det er en av vanskelighetene i koksprosessen for nålekoksproduksjon om trykk, tid og temperatur til koksen virkelig kan kontrolleres vitenskapelig og rimelig, slik at reaksjonstiden kan oppfylle standardkravene. Samtidig kan bedre optimalisering og justering av koksprosessparametrene og spesifikke driftsstandarder også spille en viktig rolle i optimalisering og kvalitetsforbedring av hele nålekoksproduksjonen.
Hovedformålet med å bruke en varmeovn for temperaturendring er å utføre standard drift i samsvar med standarden i produksjonsprosessen for nålekoks, slik at omgivelsestemperaturen kan nå de nødvendige parametrene. Faktisk er temperaturendringsprosessen ment å fremme koksreaksjonen, og den kan utføres i et langsomt og lavt temperaturmiljø samtidig som koksreaksjonen forsinkes, for å oppnå aromatisk kondensasjon, sikre ordnet arrangement av molekyler, for å sikre at de kan orienteres og størkne under trykkpåvirkning, og fremme tilstandsstabilitet. Varmeovnen er en viktig operasjon i hele produksjonsprosessen for petroleumsnålkoks, og det er visse krav og standarder for de spesifikke temperaturområdeparameterne, som ikke kan være lavere enn den nedre grensen på 476 ℃ og ikke kan overstige den øvre grensen på 500 ℃. Samtidig bør det bemerkes at ovner med variabel temperatur er et stort utstyr og anlegg, og vi bør være oppmerksomme på ensartetheten av kvaliteten på hvert nålekokstårn: hvert tårn endres i matingsprosessen på grunn av temperatur, trykk, lufthastighet og andre faktorer, slik at kokstårnet etter koks er ujevnt, middels og lav kvalitet. Hvordan man effektivt løser problemet med ensartethet i kvaliteten på nålekoks er også et av problemene som bør vurderes i produksjonen av nålekoks.
5. Analyse av den fremtidige utviklingsretningen for petroleumsnålkoks
(a) Fremme kontinuerlig forbedring av kvaliteten på nålekoks fra innenlandske petroleumssystemer
Teknologien og markedet for nålefokus har vært dominert av USA og Japan. For tiden er det fortsatt noen problemer i den faktiske produksjonen av nålekoks i Kina, som ustabil kvalitet, lav koksstyrke og mye pulverkoks. Selv om den produserte nålekoksen har blitt brukt i produksjonen av høyeffekts- og ultrahøyeffektsgrafittelektroder i store mengder, kan den ikke brukes i produksjonen av ultrahøyeffektsgrafittelektroder med stor diameter i store mengder. I de senere årene har ikke forskningen og utviklingen vår innen nålefokus stoppet, og produktkvaliteten vil fortsette å forbedres. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Coal measure needle coke, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Oljeseriens nålekoksenheter har nådd en skala på 40 000–50 000 tonn/år, og kan kjøre stabilt og kontinuerlig forbedre kvaliteten.
(2) Innenlandsk etterspørsel etter nålekoks fortsetter å vokse
Utviklingen av jern- og stålindustrien krever et stort antall ultrahøyeffektelektroder og høyeffektelektroder. I denne sammenhengen vokser etterspørselen etter nålekoks for produksjon av ultrahøyeffektelektroder og høyeffektelektroder raskt, anslått til rundt 250 000 tonn per år. Produksjonen av elektrisk ovnsstål i Kina er mindre enn 10 %, og den gjennomsnittlige verdensproduksjonen av elektrisk ovnsstål har nådd 30 %. Vårt stålskrap har nådd 160 millioner tonn. I følge den nåværende situasjonen er utviklingen av elektrisk ovnsstål uunngåelig på lang sikt, og mangel på nålekoks vil være uunngåelig. Derfor bør det iverksettes tiltak for å øke råvarekilden og forbedre produksjonsmetoden for å møte produksjonsbehovene.
(3) Økningen i markedsetterspørselen fremmer forbedringen av det innenlandske FoU-teknologinivået
Kvalitetsforskjellen og den økte etterspørselen etter nålekoks krever en akselerasjon i utviklingen av nålekoks. Under utviklingen og produksjonen av nålekoks har forskere blitt mer og mer bevisste på vanskelighetene ved produksjonen av nålekoks, økt forskningsinnsatsen og bygging av små og pilottestanlegg for å innhente eksperimentelle data for å veilede produksjonen. Prosesseringsteknologien til nålekoks forbedres stadig for å møte den økende etterspørselen. Fra et råvare- og produksjonsmetodisk perspektiv begrenser verdens oljemangel og det økende svovelinnholdet utviklingen av nålekoks for oljesystemer. Det nye industrielle produksjonsanlegget for forbehandling av råvarer for oljeserie-nålkoks er bygget og satt i drift i Shandong Yida New Material Co., LTD., og det utmerkede råmaterialet fra oljeserie-nålkoks er produsert, noe som effektivt vil forbedre kvaliteten og produksjonen av oljeserie-nålkoks.
Publisert: 07. des. 2022