Cnooc (Циндао) Изследователски център за инженерни технологии за преработка на тежки петролни продукти, ООД
Технология за поддръжка на оборудване, брой 32, 2021 г.
Резюме: Непрекъснатото развитие на китайската наука и технологии насърчи развитието на различни сектори на обществото. Същевременно, то ефективно увеличи нашата икономическа мощ и цялостната национална мощ. Като важна част от процеса на производство на стомана, игленият кокс се използва главно в производството на графитни електроди. Той играе важна роля в производството на литиево-йонни батерии, както и в ядрената енергетика и авиацията. С развитието на науката и технологиите се насърчава непрекъснатата оптимизация и усъвършенстване на технологията за производство на стомана в електрически пещи, а съответните стандарти и изисквания за игления кокс в научноизследователската, развойна и производствена дейност непрекъснато се актуализират, за да се отговаря на изискванията за развитие на общественото производство. Поради различните суровини, използвани в производствения процес, игленият кокс се разделя на петролна серия и въглищна серия. Според специфичните резултати от приложението, може да се види, че игленият кокс от петролната серия има по-силна химическа активност от въглищната серия. В тази статия изучаваме текущото състояние на пазара на иглофокусирани петролни продукти и проблемите в процеса на изследване и производство на съответните технологии, както и анализираме трудностите при разработването на производството и свързаните с тях технически трудности на иглофокусираните петролни продукти.
I. Въведение
Игловидният кокс играе важна роля в производството на графитни електроди. В настоящата ситуация, развитите чуждестранни страни като Съединените щати и Япония са започнали по-рано в научноизследователската и развойна дейност и производството на игловиден кокс, а прилагането на съответните технологии е било зряло и са усвоили основната технология за производство на нефтен игловиден кокс. За сравнение, независимите изследвания и производство на игловиден кокс в петролния сектор започват късно. Но с непрекъснатото развитие на нашата пазарна икономика, насърчавайки всеобхватното разширяване на различни области на промишлеността, научноизследователската и развойна дейност в областта на игловидния кокс в петролния сектор е постигнала пробив през последните години, реализирайки промишлено производство. Въпреки това, все още има някои разлики в качеството и потребителския ефект в сравнение с вносните продукти. Следователно е необходимо да се изясни текущото състояние на развитието на пазара и техническите трудности в петролната система.
II. Въведение и анализ на приложението на технологията за игловиден кокс от нефт
(1) Анализ на текущото състояние на развитието на игловидния нефтен кокс в страната и чужбина
Технологията за игловиден кокс от нефт е възникнала в Съединените щати през 50-те години на миналия век. Но нашата страна е официално отворена
Изследванията върху технологията и производството на нефтен игловиден кокс започват в началото на 80-те години на миналия век. Подкрепени от националната политика за технологични изследвания и разработки, китайските изследователски институти започват да провеждат различни тестове на нефтен игловиден кокс и непрекъснато изследват и разработват различни методи за изпитване. Освен това, през 90-те години на миналия век, страната ни е провела много експериментални изследвания върху приготвянето на игловидна нефтена система и е подала заявления за съответната патентна технология. През последните години, с подкрепата на съответните национални политики, много местни академии на науките и свързани с тях предприятия инвестират в научноизследователска и развойна дейност и насърчават развитието на производството и производството в индустрията. Нивото на научноизследователска и развойна дейност в технологията за нефтен игловиден кокс също непрекъснато се подобрява. Основната причина за това явление е голямото вътрешно търсене на нефтен игловиден кокс. Въпреки това, местните научноизследователски и развойни дейности и производство не могат да задоволят търсенето на пазара, като голяма част от вътрешния пазар е заета от вносни продукти. С оглед на настоящата ситуация на развитие, въпреки че настоящият фокус и внимание към научноизследователската и развойна дейност и производството на технологии, фокусирани върху петролните игли, се увеличават, по отношение на нивото на технологични изследвания и разработки, съществуват някои трудности, които създават пречки пред съответните технологични изследвания и разработки, което води до голяма разлика между нашата страна и развитите страни.
(2) Анализ на техническото приложение на местни предприятия за производство на иглен кокс от нефт
Въз основа на анализа на качеството на местните и чуждестранните продукти и ефекта от приложението им, може да се види, че разликата между тях в качеството на иглолистния нефтен кокс се дължи главно на разликата в двата показателя - коефициент на термично разширение и разпределение на размера на частиците, което отразява разликата в качеството на продукта [1]. Тази разлика в качеството се дължи главно на трудностите в производствения процес. В комбинация със специфичния производствен процес и метод на съдържание на иглолистния нефтен кокс, основната му технология за производство е насочена предимно към нивото на предварителна обработка на суровините. В момента само Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) и Jinzhou Petrochemical са реализирали масово производство. За разлика от това, производствената система на иглолистния нефтен кокс на Jinzhou Petrochemical Company е сравнително зряла, капацитетът на преработка на устройството непрекъснато се подобрява, а произвежданите свързани продукти могат да достигнат средно и високо ниво на пазара, което може да се използва за високомощностни или ултрависокомощни стоманодобивни електроди.
Iii. Анализ на вътрешния пазар на иглен кокс от нефт
(1) С ускоряването на индустриализацията, търсенето на иглен кокс се увеличава ежедневно.
Нашата страна е най-голямата страна по индустриално производство в света, което се определя главно от начина на нашата индустриална структура.
Производството на желязо и стомана също е една от важните индустрии за насърчаване на развитието на нашата икономика. В този контекст търсенето на иглонарязване се увеличава всеки ден. Но в момента нивото на нашите технически изследвания и разработки, както и производственият капацитет, не отговарят на пазарното търсене. Основната причина е, че има малко предприятия, специализирани в иглонарязване на нефтени електроди, които могат действително да произвеждат качествени стандарти, а производственият капацитет е нестабилен. Въпреки че съответните технологични изследвания и разработки напредват в момента, има голяма разлика в търсенето на високомощни или ултрависокомощни графитни електроди, което води до пречки при контрола на качеството на продуктите, фокусирани върху иглонарязване на нефтени електроди. В момента пазарът на иглонарязван кокс е разделен на иглонарязван нефтен кокс и иглонарязван кокс от въглища. За разлика от това, нефтеният иглонарязван кокс е малко по-нисък от този на иглонарязвания на въглища, както по количество на разработка на проекти, така и по ниво на разработка, което е една от основните причини за възпрепятстване на ефективното разширяване на китайския иглонарязван кокс от нефтени електроди. Но заедно с непрекъснатото подобряване на нивото на производствени технологии в стоманодобивната промишленост, производството на стомана и търсенето на ултрависокомощни графитни електроди се увеличава. Това също така подчертава, че с непрекъснатото подобряване на нивото ни на индустриално развитие и ускоряването на процеса на индустриализация, търсенето на иглен кокс ще бъде все по-голямо.
(2) Анализ на плаващата цена на пазара на иглен кокс
Според настоящото ниво на индустриално развитие и адаптирането на индустриалната структура и индустриалното съдържание на нашата страна, се установява, че петролната серия игломерно коксуване е по-подходяща за нашата страна от серията игломерно коксуване за въглища, което допълнително ще влоши вътрешната ситуация на дисбаланс между търсенето и предлагането на игломерно коксуване. За да се реши ситуацията на дисбаланс между търсенето и предлагането в петролната система, можем да разчитаме само на внос. От анализа на характеристиките на колебанията в цените на вносните продукти през последните години може да се види, че цената на вносните продукти от игломерно коксуване от петрол се покачва от 2014 г. насам. Следователно, за местната индустрия, с нарастващия недостиг на предлагане и покачващите се цени на вноса, игломерното коксуване от петрол ще се превърне в нова инвестиционна гореща точка в китайската индустрия за игломерно коксуване [2].
Четири, нашият анализ на трудностите, свързани с изследванията и разработките в областта на петролните игли, както и с технологиите за производство.
(1) Анализ на трудностите при предварителната обработка на суровините
Чрез анализа на целия процес на производство и преработка на нефтен иглен кокс може да се види, че за предварителната обработка на суровините, петролът е основната суровина. Поради спецификата на нефтените ресурси, суровият петрол трябва да се добива подземен, а в процеса на добив и преработка на суровия петрол в нашата страна се използват различни катализатори, така че в нефтопродуктите ще има известно количество примеси. Този метод на предварителна обработка ще има неблагоприятни последици за производството на нефтен иглен кокс. Освен това, съставът на самия петрол е предимно алифатен въглеводород, а съдържанието на ароматни въглеводороди е ниско, което се дължи на характеристиките на съществуващите нефтени ресурси. Трябва да се отбележи, че производството на висококачествен нефтен иглен кокс има строги изисквания към суровините, с висок дял на ароматни въглеводороди, и се избират ниско съдържание на сяра, кислород, асфалтен и други петролни продукти като суровини, изискващи масовата фракция на сярата да е по-малка от 0,3%, а масовата фракция на асфалтена да е по-малка от 1,0%. Въпреки това, въз основа на откриването и анализа на оригиналния състав, е установено, че по-голямата част от суровия петрол, преработван в нашата страна, е с високо съдържание на сяра и липсва петрол, подходящ за производството на иглен кокс с високо съдържание на ароматни въглеводороди. Отстраняването на примесите в петрола представлява голяма техническа трудност. В същото време, Jinzhou Petrochemical, която в момента е по-зряла в научноизследователската и развойна дейност и производството, се нуждае от суровини, подходящи за производството на иглен кокс в процеса на производство и преработка на нефтен иглен кокс. Недостигът на суровини и нестабилността на качеството са едни от основните фактори, ограничаващи стабилността на качеството на иглен кокс [3]. Shandong Yida New Material Co., Ltd. е проектирала и внедрила предварителна обработка на суровините за производствената единица за нефтен иглен кокс.
Едновременно с това бяха възприети различни методи за отстраняване на твърди частици. В допълнение към избора на тежко масло, подходящо за производството на иглен кокс, преди коксуването бяха отстранени и вредните вещества в суровините.
(2) Анализ на техническите трудности при процеса на забавено коксуване на нефтен иглен кокс
Производствената операция на иглен кокс е сравнително сложна и има високи изисквания за контрол на промените в температурата на околната среда и работното налягане в специфичния процес на обработка. Една от трудностите при процеса на коксуване на иглен кокс е дали налягането, времето и температурата на кокса могат да бъдат наистина научно и разумно контролирани, така че времето за реакция да отговаря на стандартните изисквания. В същото време, по-добрата оптимизация и регулиране на параметрите на процеса на коксуване и специфичните оперативни стандарти също могат да играят важна роля за оптимизирането и подобряването на качеството на цялото производство на иглен кокс.
Основната цел на използването на нагревателна пещ за промяна на температурата е да се извърши стандартна операция в съответствие със стандарта в производствения процес на иглен кокс, така че околната температура да достигне необходимите параметри. Всъщност процесът на промяна на температурата е да се насърчи реакцията на коксуване, която може да се проведе в бавна и нискотемпературна среда, като същевременно се забави реакцията на коксуване, за да се постигне ароматна кондензация, да се осигури подредено разположение на молекулите, да се гарантира, че те могат да се ориентират и втвърдят под действието на налягането и да се насърчи стабилността на състоянието. Нагряващата пещ е съществена операция в целия производствен процес на нефтен иглен кокс и има определени изисквания и стандарти за специфичните параметри на температурния диапазон, които не могат да бъдат по-ниски от долната граница от 476℃ и не могат да надвишават горната граница от 500℃. В същото време трябва да се отбележи, че пещта с променлива температура е голямо оборудване и съоръжения, затова е важно да се обърне внимание на равномерността на качеството на всяка кула от игловиден кокс: във всяка кула по време на процеса на подаване, поради промяна на температурата, налягането, скоростта на въздуха и други фактори, качеството на коксовата кула след коксуване е неравномерно, със средно и ниско качество. Как ефективно да се реши проблемът с равномерността на качеството на игловидния кокс също е един от проблемите, които трябва да се вземат предвид при производството на игловиден кокс.
5. Анализ на бъдещата насока на развитие на игловидния нефтен кокс
(a) Насърчаване на непрекъснатото подобряване на качеството на игловидния кокс за местната нефтена система
Технологията и пазарът на иглококс са доминирани от Съединените щати и Япония. В момента в реалното производство на иглококс в Китай все още има някои проблеми, като например нестабилно качество, ниска якост на кокса и много кокс на прах. Въпреки че произведеният иглококс се използва в производството на големи количества високомощни и ултрависокомощни графитни електроди, той не може да се използва в производството на големи количества ултрависокомощни графитни електроди с голям диаметър. През последните години нашите изследвания и разработки в областта на иглококса не са спрели и качеството на продукта ще продължи да се подобрява. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Coal measure иглококс, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Иглококсовите агрегати за нефтена серия са достигнали мащаб от 40 000 до 50 000 тона годишно и могат да работят стабилно, като постоянно подобряват качеството.
(2) Вътрешното търсене на игловиден кокс от нефт продължава да расте
Развитието на желязната и стоманодобивна промишленост изисква голям брой свръхвисокомощни електроди и електроди с висока мощност. В този контекст търсенето на игловиден кокс за производство на свръхвисокомощни електроди и електроди с висока мощност нараства бързо, оценявайки се на около 250 000 тона годишно. Производството на електростоманена стомана в Китай е по-малко от 10%, а средното световно производство на електростоманена стомана е достигнало 30%. Стоманените ни отпадъци са достигнали 160 милиона тона. Според настоящата ситуация в дългосрочен план развитието на електростоманена стомана е неизбежно, както и недостигът на игловиден кокс. Следователно, трябва да се предприемат мерки за увеличаване на източника на суровини и подобряване на производствения метод, за да се отговорят на нуждите на производството.
(3) Разширяването на пазарното търсене насърчава подобряването на нивото на вътрешните научноизследователски и развойни технологии
Разликата в качеството и нарастващото търсене на игловидния кокс изискват ускоряване на развитието му. По време на разработването и производството на игловидния кокс, изследователите осъзнават все повече трудностите при производството му, увеличават изследователските усилия и изграждат малки и пилотни тестови съоръжения за получаване на експериментални данни, които да насочват производството. Технологията за преработка на игловидния кокс непрекъснато се усъвършенства, за да отговори на нарастващото търсене. От гледна точка на суровините и методите на производство, световният недостиг на петрол и нарастващото съдържание на сяра ограничават развитието на игловидния кокс в нефтените системи. Новото промишлено съоръжение за предварителна обработка на суровината за игловиден кокс от нефтени серии е построено и пуснато в експлоатация в Shandong Yida New Material Co., LTD. и е произведена отличната суровина за игловиден кокс от нефтени серии, което ефективно ще подобри качеството и производството на игловидния кокс от нефтени серии.
Време на публикуване: 07 декември 2022 г.