Cnooc (Qingdao) Centre de recherche sur la technologie d'ingénierie de traitement du pétrole lourd Co., LTD
Technologie de maintenance des équipements, numéro 32, 2021
Résumé : Le développement continu de la science et de la technologie chinoise a favorisé le développement de divers secteurs de la société. Dans le même temps, cela a également renforcé efficacement notre force économique et notre force nationale globale. En tant que partie importante du processus de fabrication de l'acier en circuit, le coke d'aiguille est principalement utilisé dans la production d'électrodes de graphite. Elle joue un rôle important dans la production de batteries au lithium, ainsi que dans les domaines de l’industrie nucléaire et de l’aviation. Avec la promotion du contexte scientifique et technologique, l'optimisation et l'amélioration continues de la technologie de fabrication d'acier au four électrique ont été encouragées, et les normes et exigences correspondantes du coke aiguilleté dans le processus de recherche, développement et de production ont été constamment mises à jour, afin de se conformer aux exigences du développement de la production sociale. En raison des différentes matières premières utilisées dans le processus de production, le coke aiguilleté est divisé en séries de pétrole et en séries de charbon. Selon les résultats d'application spécifiques, on peut voir que le coke aiguilleté de la série pétrolière a une activité chimique plus forte que la série du charbon. Dans cet article, nous étudions la situation actuelle du marché des aiguilles à pétrole et les problèmes liés au processus de recherche et de production des technologies pertinentes, et analysons les difficultés de développement de la production et les difficultés techniques associées du foyer aux aiguilles à pétrole.
I.Introduction
Le coke d'aiguille joue un rôle important dans la production d'électrodes en graphite. Compte tenu de la situation de développement actuelle, les pays développés étrangers tels que les États-Unis et le Japon ont commencé plus tôt dans la recherche, le développement et la production de coke aiguilleté, et l'application des technologies pertinentes a tendance à être mature, et ils ont maîtrisé la technologie de fabrication de base de coke d'aiguilles de pétrole. En comparaison, la recherche indépendante et la production de l'aiguille dans le secteur pétrolier démarrent tardivement. Mais avec le développement continu de notre économie de marché, favorisant l'expansion globale de divers domaines industriels, la recherche et le développement de l'aiguille dans le secteur pétrolier ont fait des percées ces dernières années, réalisant une production industrielle. Cependant, il existe encore des lacunes en termes de qualité et d'effet d'utilisation par rapport aux produits importés. Il est donc nécessaire de clarifier l'état actuel du développement du marché et les difficultés techniques du système pétrolier.
II. Introduction et analyse de l'application de la technologie du coke d'aiguilles de pétrole
(1) Analyse de l'état actuel du développement du coke d'aiguilles de pétrole au pays et à l'étranger
La technologie du coke de pétrole aiguilleté est née aux États-Unis dans les années 1950. Mais notre pays est officiellement ouvert
La recherche sur la technologie et la fabrication du coke d’aiguilletage de pétrole a commencé au début des années 1980. Grâce au soutien de la politique nationale en matière de recherche et de développement technologique, les instituts de recherche chinois ont commencé à effectuer divers tests sur le coke d'aiguilletage de pétrole et à explorer et rechercher constamment diverses méthodes de test. En outre, dans les années 1990, notre pays a réalisé de nombreuses recherches expérimentales sur la préparation de systèmes pétroliers axés sur les aiguilles et a déposé une demande de brevet pour la technologie correspondante. Ces dernières années, avec le soutien des politiques nationales pertinentes, de nombreuses Académies nationales des sciences et entreprises connexes ont investi dans la recherche et le développement et ont favorisé le développement de la production et de la fabrication au sein de l'industrie. Le niveau de recherche et de développement de la technologie du coke de pétrole s’améliore également continuellement. La principale raison de ce phénomène est qu’il existe une forte demande intérieure de coke de pétrole. Cependant, la recherche, le développement et la fabrication nationaux ne peuvent pas répondre à la demande du marché, une grande partie du marché intérieur étant occupée par des produits importés. Compte tenu de la situation de développement actuelle, bien que l'attention portée à la recherche, au développement et à la fabrication de technologies axées sur les aiguilles à pétrole augmente, en termes de niveau de recherche et de développement technologique, certaines difficultés rendent la recherche technologique pertinente et les obstacles au développement, ce qui conduit à un grand écart entre notre pays et les pays développés.
(2) Analyse des applications techniques des entreprises nationales de coke d'aiguilles de pétrole
Sur la base de l'analyse de la qualité des produits nationaux et étrangers et de l'effet d'application, on peut voir que la différence entre eux dans la qualité du coke d'aiguilles de pétrole est principalement due à la différence entre les deux indices de coefficient de dilatation thermique et de distribution granulométrique, qui reflète la différence de qualité du produit [1]. Cet écart de qualité est principalement dû aux difficultés de production dans le processus de fabrication. Combinée au processus de production spécifique et au contenu de la méthode du coke d'aiguilles de pétrole, sa technologie de production de base concerne principalement le niveau de prétraitement des matières premières. À l'heure actuelle, seules Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) et Jinzhou Petrochemical ont réalisé une production de masse. En revanche, le système de production et de fabrication de coke d'aiguilles de pétrole de Jinzhou Petrochemical Company est relativement mature, la capacité de traitement de l'appareil est continuellement améliorée et les produits connexes fabriqués peuvent atteindre le niveau moyen et élevé sur le marché, qui peuvent être utilisés à des fins élevées. -électrodes de sidérurgie de puissance ou ultra-haute puissance.
III. Analyse du marché national du coke d’aiguilles de pétrole
(1) Avec l’accélération de l’industrialisation, la demande de coke aiguilleté augmente chaque jour
Notre pays est le plus grand pays de production industrielle au monde, ce qui dépend principalement du modèle de notre structure industrielle.
La production sidérurgique est également l’une des industries importantes pour promouvoir le développement de notre économie. Dans ce contexte, la demande d’aiguilletage augmente chaque jour. Mais à l’heure actuelle, notre niveau de recherche et développement technique et notre capacité de production ne correspondent pas à la demande du marché. La raison principale est qu'il existe peu d'entreprises axées sur les aiguilles pétrolières qui peuvent réellement produire des normes de qualité et que la capacité de production est instable. Bien que les travaux de recherche et de développement technologiques pertinents progressent à l'heure actuelle, nous souhaitons répondre aux électrodes de graphite haute puissance ou ultra haute puissance et il existe un écart important, ce qui conduit à des obstacles dans le contrôle de la qualité des produits axés sur les aiguilles de pétrole. À l’heure actuelle, le marché du coke à aiguilles est divisé en coke de pétrole et coke de charbon. En revanche, le coke de pétrole en aiguille est légèrement inférieur au coke de charbon en aiguille, que ce soit en termes de quantité de développement de projet ou de niveau de développement, ce qui est également l'une des principales raisons qui entravent l'expansion effective du coke de pétrole en aiguille chinois. Mais parallèlement à l'amélioration continue du niveau technologique de production de l'industrie sidérurgique, la production d'acier et la demande de fabrication d'électrodes en graphite à ultra haute puissance augmentent. Cela souligne également qu'avec l'amélioration continue de notre niveau de développement industriel et l'accélération du processus d'industrialisation, la demande de coke aiguilleté sera de plus en plus importante.
(2) Analyse du prix flottant du marché du coke aiguilleté
Selon le niveau actuel de développement industriel et l'ajustement de la structure industrielle et du contenu industriel de notre pays, il s'avère que la série pétrolière de cokéfaction à aiguille est plus adaptée à notre pays que la série de charbon à cokéfaction à aiguille, qui aggraver encore la situation intérieure de déséquilibre entre l'offre et la demande de cokéfaction à l'aiguille, afin de résoudre la situation de déséquilibre entre l'offre et la demande du système pétrolier, nous ne pouvons compter que sur les importations. L'analyse des caractéristiques de fluctuation des prix des produits importés au cours des dernières années montre que le prix des produits de coke d'aiguilles de pétrole importés est en hausse depuis 2014. Par conséquent, pour l'industrie nationale, avec un écart d'approvisionnement croissant et une augmentation des importations prix, le coke de pétrole aiguilleté deviendra un nouveau point chaud d'investissement dans l'industrie du coke aiguilleté en Chine [2].
Quatrièmement, notre analyse des difficultés liées à la recherche et au développement et à la technologie de production des aiguilles à huile
(1) Analyse des difficultés de prétraitement des matières premières
À travers l'analyse de l'ensemble du processus de production et de fabrication du coke de pétrole, on peut constater que, pour le prétraitement des matières premières, le pétrole est la principale matière première, et en raison de la particularité des ressources pétrolières, le pétrole brut doit être extrait sous terre, et le pétrole brut de notre pays utilisera divers catalyseurs dans le processus d'extraction et de traitement, de sorte qu'il y aura une certaine quantité d'impuretés dans les produits pétroliers. Cette méthode de prétraitement aura des effets néfastes sur la production de coke d’aiguilles de pétrole. De plus, la composition du pétrole lui-même est principalement constituée d'hydrocarbures aliphatiques, la teneur en hydrocarbures aromatiques est faible, ce qui est dû aux caractéristiques des ressources pétrolières existantes. Il convient de noter que la production de coke d'aiguilles de pétrole de haute qualité a des exigences strictes en matière de matières premières, avec une proportion élevée d'hydrocarbures aromatiques, et choisit une faible teneur en soufre, en oxygène, en asphaltène et d'autres pétroles comme matières premières, exigeant que la fraction massique de soufre est inférieure à 0,3 %, et la fraction massique d'asphaltène est inférieure à 1,0 %. Cependant, sur la base de la détection et de l'analyse de la composition originale, il s'avère que la majeure partie du pétrole brut traité dans notre pays appartient au pétrole brut à haute teneur en soufre, et le manque de pétrole adapté à la production de coke d'aiguilles à haute teneur en hydrocarbures aromatiques. contenu. C'est une grande difficulté technique d'éliminer les impuretés présentes dans l'huile. Parallèlement, Jinzhou Petrochemical, qui est actuellement plus mature en matière de R&D et de fabrication, a besoin de matières premières adaptées à la production de coke aiguilleté dans le processus de production et de transformation du coke de pétrole aiguilleté. La pénurie de matières premières et l'instabilité de la qualité sont l'un des principaux facteurs limitant la stabilité de la qualité du coke orienté aiguilleté [3]. Shandong Yida New Material Co., Ltd. a conçu et adopté le prétraitement des matières premières pour l'unité de production de coke d'aiguilles de pétrole
Parallèlement, diverses méthodes ont été adoptées pour éliminer les particules solides. En plus de sélectionner du pétrole lourd adapté à la production de coke aiguilleté, les substances nocives présentes dans les matières premières ont été éliminées avant la cokéfaction.
(2) Analyse des difficultés techniques liées au processus de cokéfaction retardée du coke d'aiguilles de pétrole
L'opération de production de coke aiguilleté est relativement compliquée et il existe des exigences élevées en matière de contrôle des changements de température ambiante et de la pression de fonctionnement dans le processus de traitement spécifique. L'une des difficultés du processus de cokéfaction de la production de coke aiguilleté est de savoir si la pression, le temps et la température du coke peuvent être véritablement contrôlés scientifiquement et raisonnablement, afin que le temps de réaction puisse répondre aux exigences standard. Dans le même temps, une meilleure optimisation et un meilleur ajustement des paramètres du processus de cokéfaction et des normes d'exploitation spécifiques peuvent également jouer un rôle important dans l'optimisation et l'amélioration de la qualité de l'ensemble de la production de coke aiguilleté.
L'objectif principal de l'utilisation d'un four de chauffage pour l'opération de changement de température est d'effectuer un fonctionnement standard conformément à la norme dans le processus de production de coke aiguilleté afin que la température ambiante puisse atteindre les paramètres requis. En fait, le processus de changement de température vise à favoriser la réaction de cokéfaction et peut être effectué dans un environnement lent et à basse température tout en retardant la réaction de cokéfaction, de manière à obtenir une condensation aromatique, à assurer la disposition ordonnée des molécules, à garantir qu'elles peuvent être orienté et solidifié sous l'action de la pression, et promouvoir la stabilité de l'État. Le four de chauffage est une opération essentielle dans l'ensemble du processus de production de coke d'aiguilles de pétrole, et il existe certaines exigences et normes pour les paramètres spécifiques de la plage de température, qui ne peuvent pas être inférieures à la limite inférieure de 476 ℃ et ne peuvent pas dépasser la limite supérieure de 500. ℃. Dans le même temps, il convient également de noter que le four à température variable est un équipement et des installations volumineux, nous devons prêter attention à l'uniformité de la qualité de chaque tour de coke aiguilleté : chaque tour dans le processus d'alimentation, en raison de la température , la pression, la vitesse de l'air et d'autres facteurs sont modifiés, de sorte que la tour de coke après le coke est de qualité inégale, moyenne et inférieure. Comment résoudre efficacement le problème de l’uniformité de la qualité du coke aiguilleté est également l’un des problèmes à prendre en compte dans la production de coke aiguilleté.
5. Analyse de l'orientation future du développement du coke d'aiguilles de pétrole
(a) Promouvoir l'amélioration continue de la qualité du coke d'aiguilles du système pétrolier national
La technologie et le marché des aiguilles ont été dominés par les États-Unis et le Japon. À l'heure actuelle, dans la production réelle de coke aiguilleté en Chine, il existe encore certains problèmes, tels qu'une qualité instable, une faible résistance du coke et une grande quantité de coke en poudre. Bien que le coke d'aiguilles produit ait été utilisé dans la production d'électrodes de graphite de haute et de très haute puissance en grandes quantités, il ne peut pas être utilisé dans la production d'électrodes de graphite de très haute puissance de grand diamètre en grandes quantités. Ces dernières années, notre recherche et développement en matière d'aiguilles ne s'est pas arrêté et la qualité des produits continuera de s'améliorer. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Coal mesure le coke à aiguille, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Les unités de coke à aiguilles de la série pétrolière ont atteint une échelle de 40 000 à 50 000 tonnes/an et peuvent fonctionner de manière stable et améliorer constamment la qualité.
(2) La demande intérieure de coke d’aiguilles de pétrole continue de croître
Le développement de l’industrie sidérurgique nécessite un grand nombre d’électrodes de très haute puissance et d’électrodes de haute puissance. Dans ce contexte, la demande de coke d'aiguilles pour la production d'électrodes à ultra haute puissance et d'électrodes de haute puissance croît rapidement, estimée à environ 250 000 tonnes par an. La production d'acier pour fours électriques en Chine est inférieure à 10 % et la production moyenne mondiale d'acier pour fours électriques a atteint 30 %. Notre ferraille d'acier a atteint 160 millions de tonnes. Selon la situation actuelle, à long terme, le développement de l'acier pour fours électriques est inévitable, et la pénurie d'approvisionnement en coke d'aiguilles sera inévitable. Par conséquent, des mesures doivent être prises pour augmenter la source de matières premières et améliorer la méthode de fabrication afin de répondre aux besoins de la production.
(3) L’expansion de la demande du marché favorise l’amélioration du niveau technologique national de R&D
L'écart de qualité et l'augmentation de la demande de brûlure des aiguilles nécessitent une accélération du développement de la brûlure des aiguilles. Au cours du développement et de la production de brûlures d'aiguilles, les chercheurs sont devenus de plus en plus conscients des difficultés liées à la production de brûlures d'aiguilles, augmentant les efforts de recherche et construisant de petites installations d'essai pilotes pour obtenir des données expérimentales afin de guider la production. La technologie de traitement du coke aiguilleté est constamment améliorée pour répondre à la demande croissante. Du point de vue des matières premières et des méthodes de fabrication, la pénurie mondiale de pétrole et la teneur croissante en soufre limitent le développement du coke aiguilleté pour les systèmes pétroliers. La nouvelle installation de production industrielle de prétraitement des matières premières de coke d'aiguilles de série pétrolière a été construite et mise en service à Shandong Yida New Material Co., LTD., et l'excellente matière première de coke d'aiguilles de série pétrolière a été produite, ce qui améliorera efficacement la qualité et production de coke d'aiguille de série d'huile.
Heure de publication : 07 décembre 2022