Der Marktstatus und die produktionstechnischen Schwierigkeiten von Nadelkoks aus dem Erdölsystem

Cnooc (Qingdao) Heavy Oil Processing Engineering Technology Research Center Co., LTD

Gerätewartungstechnologie, Ausgabe 32, 2021

Zusammenfassung: Die kontinuierliche Weiterentwicklung der chinesischen Wissenschaft und Technologie hat die Entwicklung verschiedener Bereiche der Gesellschaft gefördert. Gleichzeitig hat es auch unsere wirtschaftliche Stärke und die allgemeine nationale Stärke effektiv gestärkt. Als wichtiger Bestandteil des Schaltkreisstahlherstellungsprozesses wird der Nadelkoks hauptsächlich bei der Herstellung von Graphitelektroden verwendet. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Lithiumbatterieprodukten sowie in der Kernenergieindustrie und in der Luftfahrt. Mit der Förderung des wissenschaftlichen und technologischen Hintergrunds wurde die kontinuierliche Optimierung und Verbesserung der Technologie zur Herstellung von Elektroofenstahl gefördert und die entsprechenden Standards und Anforderungen für Nadelkoks im Forschungs-, Entwicklungs- und Produktionsprozess ständig aktualisiert, um dies zu erreichen den Anforderungen der gesellschaftlichen Produktionsentwicklung entsprechen. Aufgrund der unterschiedlichen Rohstoffe, die im Produktionsprozess verwendet werden, wird Nadelkoks in Erdölserien und Kohleserien unterteilt. Anhand der spezifischen Anwendungsergebnisse ist ersichtlich, dass Nadelkoks der Erdölreihe eine stärkere chemische Aktivität aufweist als Kohlereihe. In diesem Artikel untersuchen wir die aktuelle Situation des Erdöl-Nadelfokus-Marktes und die Probleme im Forschungs- und Produktionsprozess relevanter Technologie und analysieren die Schwierigkeiten bei der Produktionsentwicklung und die damit verbundenen technischen Schwierigkeiten des Erdöl-Nadelfokus.

I. Einleitung

Nadelkoks spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Graphitelektroden. Ausgehend von der aktuellen Entwicklungssituation haben ausländische Industrieländer wie die Vereinigten Staaten und Japan früher mit der Forschung, Entwicklung und Produktion von Nadelkoks begonnen, und die Anwendung relevanter Technologien ist tendenziell ausgereift und sie beherrschen die Kernherstellungstechnologie von Petroleumnadelkoks. Im Vergleich dazu beginnen die unabhängige Forschung und Produktion der Nadel im Ölfokus spät. Aber mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung unserer Marktwirtschaft und der Förderung des umfassenden Ausbaus verschiedener Industriebereiche hat die Forschung und Entwicklung der Nadel im Ölfokus in den letzten Jahren einen Durchbruch erzielt und die industrielle Produktion realisiert. Allerdings bestehen im Vergleich zu importierten Produkten noch einige Lücken in Qualität und Anwendungseffekt. Daher ist es notwendig, den aktuellen Marktentwicklungsstand und die technischen Schwierigkeiten im Erdölsystem klarzustellen.

Ii. Einführung und Analyse der Anwendung der Petroleum-Nadelkoks-Technologie

(1) Analyse des aktuellen Entwicklungsstandes von Petroleumnadelkoks im In- und Ausland

Die Erdöl-Nadelkoks-Technologie entstand in den 1950er Jahren in den Vereinigten Staaten. Aber unser Land ist offiziell geöffnet

Die Forschung zur Technologie und Herstellung von Erdölnadelkoks begann Anfang der 1980er Jahre. Mit der Unterstützung der nationalen Politik für Technologieforschung und -entwicklung begannen chinesische Forschungsinstitute, verschiedene Tests für Petroleum-Nadelkoks durchzuführen und ständig eine Vielzahl von Testmethoden zu erforschen und zu erforschen. Darüber hinaus hat unser Land in den 1990er Jahren zahlreiche experimentelle Forschungen zur Vorbereitung eines nadelfokussierten Erdölsystems abgeschlossen und die entsprechende Patenttechnologie angemeldet. In den letzten Jahren haben viele inländische Akademien der Wissenschaften und verwandte Unternehmen mit Unterstützung einschlägiger nationaler Richtlinien in Forschung und Entwicklung investiert und die Entwicklung von Produktion und Fertigung innerhalb der Branche gefördert. Auch der Forschungs- und Entwicklungsstand der Erdöl-Nadelkoks-Technologie verbessert sich kontinuierlich. Der Hauptgrund für dieses Phänomen ist die große inländische Nachfrage nach Petroleum-Nadelkoks. Allerdings können inländische Forschung, Entwicklung und Fertigung die Nachfrage des Marktes nicht decken, ein großer Teil des Inlandsmarktes wird von importierten Produkten eingenommen. Angesichts der aktuellen Entwicklungssituation gibt es im Hinblick auf das Niveau der Technologieforschung und -entwicklung einige Schwierigkeiten, die die relevante Technologieforschung erschweren, obwohl der aktuelle Fokus und die Aufmerksamkeit für die Forschung, Entwicklung und Herstellung von Erdölnadelfokustechnologie zunimmt und Entwicklungshindernisse, was zu einer großen Kluft zwischen unserem Land und den entwickelten Ländern führt.

(2) Technische Anwendungsanalyse inländischer Erdölnadelkoksunternehmen

Basierend auf der Analyse der Produktqualität und Anwendungswirkung im In- und Ausland lässt sich erkennen, dass der Unterschied in der Qualität von Erdölnadelkoks hauptsächlich auf den Unterschied in den beiden Indizes des Wärmeausdehnungskoeffizienten und der Partikelgrößenverteilung zurückzuführen ist spiegelt den Unterschied in der Produktqualität wider [1]. Diese Qualitätslücke wird hauptsächlich durch die Produktionsschwierigkeiten im Herstellungsprozess verursacht. In Kombination mit dem spezifischen Produktionsprozess und Methodeninhalt von Erdölnadelkoks liegt seine Kernproduktionstechnologie hauptsächlich in der Vorbehandlung der Rohstoffe. Derzeit haben nur Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) und Jinzhou Petrochemical die Massenproduktion realisiert. Im Gegensatz dazu ist das Produktions- und Herstellungssystem für Erdölnadelkoks der Jinzhou Petrochemical Company relativ ausgereift, die Verarbeitungskapazität des Geräts wird kontinuierlich verbessert und die damit hergestellten Produkte können das mittlere und hohe Niveau auf dem Markt erreichen, das für hohe Zwecke verwendet werden kann -Leistungs- oder Ultrahochleistungselektroden für die Stahlherstellung.

III. Analyse des inländischen Marktes für Erdölnadelkoks

(1) Mit der Beschleunigung der Industrialisierung steigt die Nachfrage nach Nadelkoks täglich

Unser Land ist das größte Industrieproduktionsland der Welt, was hauptsächlich durch die Art unserer Industriestruktur bestimmt wird.

Auch die Eisen- und Stahlproduktion ist einer der wichtigen Wirtschaftszweige zur Förderung der Entwicklung unserer Wirtschaft. Vor diesem Hintergrund steigt die Nachfrage nach Needling täglich. Doch derzeit entsprechen unser technischer Forschungs- und Entwicklungsstand und unsere Produktionskapazität nicht der Marktnachfrage. Der Hauptgrund dafür ist, dass es nur wenige auf Erdölnadeln spezialisierte Unternehmen gibt, die tatsächlich Qualitätsstandards produzieren können, und die Produktionskapazität instabil ist. Obwohl die einschlägigen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Technologiebereich derzeit voranschreiten, besteht bei der Suche nach Hochleistungs- oder Ultrahochleistungs-Graphitelektroden eine große Lücke, die zu Hindernissen bei der Qualitätskontrolle von Produkten mit Erdölnadelfokus führt. Derzeit ist der Markt für Nadelkoks in Erdöl-Nadelkoks und Kohle-Nadelkoks unterteilt. Im Gegensatz dazu ist Erdöl-Nadelkoks hinsichtlich der Projektentwicklungsmenge oder des Entwicklungsniveaus etwas niedriger als Kohle-Nadelkoks, was auch einer der Hauptgründe für die Behinderung der effektiven Expansion des chinesischen Erdöl-Nadelkokses ist. Aber zusammen mit der kontinuierlichen Verbesserung des Produktionstechnologieniveaus der Stahlindustrie steigt auch die Nachfrage nach Stahlproduktion und -herstellung für Ultrahochleistungs-Graphitelektroden. Dies verdeutlicht auch, dass mit der kontinuierlichen Verbesserung unseres industriellen Entwicklungsniveaus und der Beschleunigung des Industrialisierungsprozesses die Nachfrage nach Nadelkoks immer größer werden wird.

(2) Analyse des schwankenden Preises des Nadelkoksmarktes

Aufgrund des aktuellen Stands der industriellen Entwicklung und der Anpassung der Industriestruktur und des Industrieinhalts unseres Landes wird festgestellt, dass die Erdölserie der Nadelkokerei für unser Land besser geeignet ist als die Kohleserie der Nadelkokerei, was der Fall sein wird Um das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage im Erdölsystem weiter zu verschärfen, können wir uns nur auf Importe verlassen, um das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage im Erdölsystem zu lösen. Aus der Analyse der Preisschwankungseigenschaften importierter Produkte in den letzten Jahren lässt sich erkennen, dass der Preis importierter Erdölnadelkoksprodukte seit 2014 steigt. Daher für die heimische Industrie mit zunehmender Angebotslücke und steigendem Import Preis wird Petroleum-Nadelkoks zu einem neuen Investitions-Hotspot in Chinas Nadelkoks-Industrie werden [2].

Viertens: Unsere Ölnadel konzentriert sich auf Forschung und Entwicklung sowie auf die Analyse der Produktionstechnologieschwierigkeiten

(1) Analyse der Schwierigkeiten bei der Vorbehandlung von Rohstoffen

Durch die Analyse des gesamten Prozesses der Produktion und Herstellung von Erdöl-Nadelkoks lässt sich erkennen, dass für die Vorbehandlung von Rohstoffen Erdöl der Hauptrohstoff ist, aufgrund der Besonderheit der Erdölressourcen muss Rohöl dies sein Untertage abgebaut, und das Erdölrohöl in unserem Land wird im Prozess des Abbaus und der Verarbeitung verschiedene Katalysatoren verwenden, so dass Erdölprodukte eine gewisse Menge an Verunreinigungen enthalten. Diese Vorbehandlungsmethode wird negative Auswirkungen auf die Produktion von Erdölnadelkoks haben. Darüber hinaus besteht die Zusammensetzung des Erdöls selbst hauptsächlich aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen, der Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen ist gering, was auf die Eigenschaften der vorhandenen Erdölressourcen zurückzuführen ist. Es ist zu beachten, dass bei der Herstellung von hochwertigem Erdölnadelkoks strenge Anforderungen an Rohstoffe mit einem hohen Anteil an aromatischen Kohlenwasserstoffen gestellt werden und als Rohstoffe niedrige Schwefel-, Sauerstoff-, Asphalten- und andere Erdöle ausgewählt werden, was einen Massenanteil erfordert Schwefel beträgt weniger als 0,3 % und der Massenanteil an Asphalten beträgt weniger als 1,0 %. Basierend auf der Erkennung und Analyse der ursprünglichen Zusammensetzung wurde jedoch festgestellt, dass der Großteil des in unserem Land verarbeiteten Rohöls zu Rohöl mit hohem Schwefelgehalt gehört und es an Öl mangelt, das für die Herstellung von Nadelkoks mit hohem aromatischen Kohlenwasserstoff geeignet ist Inhalt. Es stellt eine große technische Schwierigkeit dar, Verunreinigungen im Öl zu entfernen. Unterdessen benötigt Jinzhou Petrochemical, das derzeit in Forschung und Entwicklung sowie Produktion ausgereifter ist, im Rahmen der Produktion und Verarbeitung von nadelorientiertem Erdölkoks die für die Herstellung von nadelorientiertem Koks geeigneten Rohstoffe. Der Mangel an Rohstoffen und die Instabilität der Qualität sind einer der Hauptfaktoren, die die Stabilität der Qualität von Nadelkoks einschränken [3]. Shandong Yida New Material Co., Ltd. hat die Vorbehandlung von Rohstoffen für die Produktionseinheit von Petroleumnadelkoks konzipiert und übernommen

Gleichzeitig wurden verschiedene Methoden zur Entfernung fester Partikel eingesetzt. Neben der Auswahl von Schweröl, das für die Herstellung von Nadelkoks geeignet ist, wurden vor der Verkokung Schadstoffe aus den Rohstoffen entfernt.

(2) Analyse technischer Schwierigkeiten beim verzögerten Verkokungsprozess von Erdölnadelkoks

Der Produktionsvorgang von Nadelkoks ist relativ kompliziert und es bestehen hohe Anforderungen an die Kontrolle der Umgebungstemperaturänderungen und des Betriebsdrucks im spezifischen Verarbeitungsprozess. Es ist eine der Schwierigkeiten im Verkokungsprozess der Nadelkoksproduktion, ob Druck, Zeit und Temperatur des Kokses wirklich wissenschaftlich und vernünftig kontrolliert werden können, sodass die Reaktionszeit den Standardanforderungen entsprechen kann. Gleichzeitig kann die bessere Optimierung und Anpassung der Verkokungsprozessparameter und spezifischer Betriebsstandards auch eine wichtige Rolle bei der Optimierung und Qualitätsverbesserung der gesamten Nadelkoksproduktion spielen.

Der Hauptzweck der Verwendung eines Heizofens für den Temperaturwechselbetrieb besteht darin, einen Standardbetrieb gemäß der Norm im Produktionsprozess von Nadelkoks durchzuführen, damit die Umgebungstemperatur die erforderlichen Parameter erreichen kann. Tatsächlich besteht der Prozess der Temperaturänderung darin, die Verkokungsreaktion zu fördern. Er kann in einer langsamen Umgebung mit niedriger Temperatur durchgeführt werden und gleichzeitig die Verkokungsreaktion verzögern, um eine aromatische Kondensation zu erreichen und die geordnete Anordnung der Moleküle sicherzustellen sich unter Druckeinwirkung orientieren und verfestigen und die Stabilität des Staates fördern. Der Heizofen ist ein wesentlicher Vorgang im gesamten Produktionsprozess von Erdölnadelkoks, und es gibt bestimmte Anforderungen und Standards für die spezifischen Temperaturbereichsparameter, die die Untergrenze von 476 °C nicht unterschreiten und die Obergrenze von 500 °C nicht überschreiten dürfen ℃. Gleichzeitig sollte auch beachtet werden, dass es sich bei dem Ofen mit variabler Temperatur um eine große Ausrüstung und Anlage handelt. Wir sollten auf die Gleichmäßigkeit der Qualität jedes Nadelkoksturms achten: Jeder Turm befindet sich im Beschickungsprozess aufgrund der Temperatur , Druck, Luftgeschwindigkeit und andere Faktoren werden geändert, so dass der Koksturm nach dem Koks ungleichmäßige, mittlere und geringere Qualität aufweist. Wie das Problem der Qualitätsgleichmäßigkeit von Nadelkoks effektiv gelöst werden kann, ist auch eines der Probleme, die bei der Herstellung von Nadelkoks berücksichtigt werden sollten.

5. Analyse der zukünftigen Entwicklungsrichtung von Petroleumnadelkoks

(a) Förderung der kontinuierlichen Verbesserung der Qualität des heimischen Nadelkokses aus dem Erdölsystem

Die Technologie und der Markt für Nadelfokussierung werden von den Vereinigten Staaten und Japan dominiert. Derzeit gibt es bei der tatsächlichen Produktion von Nadelkoks in China noch einige Probleme, wie z. B. instabile Qualität, geringe Koksfestigkeit und viel Pulverkoks. Obwohl der erzeugte Nadelkoks in großen Mengen zur Herstellung von Hochleistungs- und Ultrahochleistungs-Graphitelektroden verwendet wurde, kann er nicht in großen Mengen zur Herstellung von Ultrahochleistungs-Graphitelektroden mit großem Durchmesser verwendet werden. In den letzten Jahren hat unsere Forschung und Entwicklung im Bereich Nadelfokus nicht aufgehört und die Produktqualität wird sich weiter verbessern. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Coal misst Nadelkoks, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Nadelkoksanlagen der Ölserie haben einen Maßstab von 40.000 bis 50.000 Tonnen/Jahr erreicht, können stabil laufen und die Qualität ständig verbessern.

(2) Die Inlandsnachfrage nach Petroleumnadelkoks wächst weiter

Die Entwicklung der Eisen- und Stahlindustrie erfordert eine große Anzahl von Ultrahochleistungselektroden und Hochleistungselektroden. In diesem Zusammenhang wächst die Nachfrage nach Nadelkoks für die Herstellung von Ultrahochleistungselektroden und Hochleistungselektroden rasant und wird auf rund 250.000 Tonnen pro Jahr geschätzt. Die Produktion von Elektroofenstahl in China beträgt weniger als 10 %, und die weltweite Durchschnittsproduktion von Elektroofenstahl hat 30 % erreicht. Unser Stahlschrott hat 160 Millionen Tonnen erreicht. Nach der aktuellen Situation ist auf lange Sicht die Entwicklung von Elektroofenstahl unvermeidlich, und die Verknappung der Versorgung mit Nadelkoks wird unvermeidlich sein. Daher sollten Maßnahmen ergriffen werden, um die Rohstoffquelle zu vergrößern und die Herstellungsmethode zu verbessern, um den Produktionsanforderungen gerecht zu werden.

(3) Die Ausweitung der Marktnachfrage fördert die Verbesserung des inländischen F&E-Technologieniveaus

Der Qualitätsunterschied und die steigende Nachfrage des Nadelscorchs erfordern eine Beschleunigung der Entwicklung des Nadelscorchs. Während der Entwicklung und Produktion von Nadelscorch wurden sich Forscher immer mehr der Schwierigkeiten bei der Herstellung von Nadelscorch bewusst, verstärkten die Forschungsanstrengungen und bauten kleine und Pilotversuchsanlagen, um experimentelle Daten zur Steuerung der Produktion zu erhalten. Die Verarbeitungstechnologie von Nadelkoks wird ständig verbessert, um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden. Aus Sicht der Rohstoffe und Herstellungsmethoden schränken die weltweite Ölknappheit und der zunehmende Schwefelgehalt die Entwicklung von Nadelkoks im Ölsystem ein. Die neue industrielle Produktionsanlage für die Rohstoffvorbehandlung von Nadelkoks der Ölserie wurde in Shandong Yida New Material Co., LTD. gebaut und in Betrieb genommen, und es wurde der hervorragende Rohstoff Nadelkoks der Ölserie produziert, der die Produktion effektiv verbessern wird Qualität und Leistung von Nadelkoks der Ölserie.