Công ty TNHH Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Kỹ thuật Chế biến Dầu nặng Cnooc (Thanh Đảo)
Công nghệ bảo trì thiết bị, số 32, 2021
Tóm tắt: Sự phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ Trung Quốc đã thúc đẩy sự phát triển của các lĩnh vực khác nhau trong xã hội. Đồng thời, nó cũng đã nâng cao hiệu quả sức mạnh kinh tế và sức mạnh tổng thể của đất nước. Là một phần quan trọng của quá trình sản xuất thép mạch, than cốc kim chủ yếu được sử dụng trong sản xuất điện cực than chì. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất các sản phẩm pin lithium, cũng như trong ngành điện hạt nhân và lĩnh vực hàng không. Với sự thúc đẩy của nền tảng khoa học và công nghệ, việc tối ưu hóa và cải tiến liên tục công nghệ sản xuất thép lò điện đã được thúc đẩy, đồng thời các tiêu chuẩn và yêu cầu tương ứng của than cốc trong quá trình nghiên cứu phát triển và sản xuất đã được cập nhật liên tục, nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển sản xuất xã hội. Do các nguyên liệu thô khác nhau được sử dụng trong quá trình sản xuất, than cốc được chia thành loạt dầu mỏ và loạt than. Theo kết quả ứng dụng cụ thể, có thể thấy rằng than cốc kim loại dầu mỏ có hoạt tính hóa học mạnh hơn than cốc loạt. Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu hiện trạng của thị trường tập trung kim xăng dầu và các vấn đề trong quá trình nghiên cứu và sản xuất công nghệ liên quan, đồng thời phân tích những khó khăn trong việc phát triển sản xuất và những khó khăn kỹ thuật liên quan của tập trung kim xăng dầu.
I. Giới thiệu
Than cốc đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất điện cực than chì. Từ tình hình phát triển hiện nay, các nước phát triển nước ngoài như Hoa Kỳ và Nhật Bản đã bắt đầu nghiên cứu phát triển và sản xuất than cốc kim sớm hơn, việc áp dụng các công nghệ liên quan có xu hướng trưởng thành và họ đã làm chủ được công nghệ sản xuất cốt lõi của than cốc dầu mỏ. So sánh, nghiên cứu độc lập và sản xuất kim trong dầu tập trung bắt đầu muộn. Nhưng với sự phát triển không ngừng của nền kinh tế thị trường của chúng ta, thúc đẩy sự mở rộng toàn diện của các lĩnh vực công nghiệp khác nhau, việc nghiên cứu và phát triển kim trong trọng tâm dầu mỏ đã có bước đột phá trong những năm gần đây, hiện thực hóa sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, vẫn còn một số khoảng cách về chất lượng, hiệu quả sử dụng so với sản phẩm nhập khẩu. Vì vậy, cần làm rõ thực trạng phát triển thị trường và những khó khăn kỹ thuật trong hệ thống xăng dầu hiện nay.
tôi. Giới thiệu và phân tích ứng dụng công nghệ than cốc dầu mỏ
(1) Phân tích hiện trạng phát triển than cốc dầu mỏ trong và ngoài nước
Công nghệ than cốc dầu mỏ có nguồn gốc từ Hoa Kỳ vào những năm 1950. Nhưng nước ta đã chính thức mở cửa
Việc nghiên cứu công nghệ và sản xuất than cốc dầu mỏ bắt đầu từ đầu những năm 1980. Dưới sự hỗ trợ của chính sách quốc gia về nghiên cứu và phát triển công nghệ, các viện nghiên cứu Trung Quốc bắt đầu tiến hành nhiều thử nghiệm khác nhau trên than cốc dầu mỏ và không ngừng khám phá, nghiên cứu nhiều phương pháp thử nghiệm khác nhau. Ngoài ra, trong những năm 1990, nước ta đã hoàn thành nhiều nghiên cứu thực nghiệm về chế tạo hệ thống dầu khí tập trung bằng kim và áp dụng các công nghệ sáng chế liên quan. Trong những năm gần đây, với sự hỗ trợ của các chính sách quốc gia liên quan, nhiều Viện Hàn lâm Khoa học trong nước và các doanh nghiệp liên quan đã đầu tư vào nghiên cứu và phát triển, thúc đẩy phát triển sản xuất và chế tạo trong ngành. Trình độ nghiên cứu và phát triển công nghệ than cốc dầu mỏ cũng không ngừng được nâng cao. Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do nhu cầu trong nước về than cốc dầu mỏ rất lớn. Tuy nhiên, hoạt động nghiên cứu phát triển và sản xuất trong nước chưa đáp ứng được nhu cầu của thị trường, phần lớn thị trường trong nước bị chiếm lĩnh bởi sản phẩm nhập khẩu. Trước tình hình phát triển hiện nay, mặc dù sự tập trung và chú ý hiện nay đối với nghiên cứu, phát triển và sản xuất công nghệ tập trung vào kim dầu mỏ ngày càng tăng, nhưng xét về trình độ nghiên cứu và phát triển công nghệ, vẫn có một số khó khăn khiến cho việc nghiên cứu công nghệ liên quan trở nên khó khăn. và những trở ngại trong phát triển, dẫn đến khoảng cách lớn giữa nước ta và các nước phát triển.
(2) Phân tích ứng dụng kỹ thuật của doanh nghiệp than cốc dầu khí trong nước
Dựa trên phân tích về chất lượng sản phẩm trong và ngoài nước và hiệu quả ứng dụng, có thể thấy rằng sự khác biệt giữa chúng về chất lượng than cốc dầu mỏ chủ yếu là do sự khác biệt về hai chỉ số về hệ số giãn nở nhiệt và phân bố kích thước hạt, trong đó phản ánh sự khác biệt về chất lượng sản phẩm [1]. Khoảng cách chất lượng này chủ yếu là do những khó khăn trong quá trình sản xuất. Kết hợp với quy trình sản xuất cụ thể và nội dung phương pháp của than cốc dầu mỏ, công nghệ sản xuất cốt lõi của nó chủ yếu dành cho mức độ tiền xử lý nguyên liệu thô. Hiện tại, chỉ có Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) và Jinzhou Petrochemical đã thực hiện sản xuất hàng loạt. Ngược lại, hệ thống sản xuất và sản xuất than cốc dầu mỏ của Công ty hóa dầu Cẩm Châu tương đối trưởng thành, công suất xử lý của thiết bị liên tục được cải thiện và các sản phẩm liên quan được sản xuất có thể đạt đến mức trung bình và cao cấp trên thị trường, có thể được sử dụng cho mục đích cao. - điện cực làm bằng thép công suất cao hoặc siêu công suất.
III. Phân tích thị trường than cốc xăng dầu trong nước
(1) Với tốc độ công nghiệp hóa nhanh chóng, nhu cầu về than cốc ngày càng tăng
Nước ta là nước sản xuất công nghiệp lớn trên thế giới, điều này chủ yếu được quyết định bởi phương thức cơ cấu công nghiệp của nước ta.
Sản xuất sắt thép cũng là một trong những ngành quan trọng thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế nước ta. Trong bối cảnh đó, nhu cầu về kim châm đang tăng lên mỗi ngày. Nhưng hiện nay, trình độ nghiên cứu phát triển kỹ thuật cũng như năng lực sản xuất của chúng ta chưa phù hợp với nhu cầu thị trường. Nguyên nhân chính là do có rất ít doanh nghiệp tập trung vào xăng dầu thực sự sản xuất được tiêu chuẩn chất lượng, năng lực sản xuất không ổn định. Mặc dù hiện nay công việc nghiên cứu và phát triển công nghệ liên quan đang tiến triển, nhưng muốn đáp ứng được điện cực than chì công suất cao hoặc công suất cực cao thì có một khoảng cách lớn, dẫn đến trở ngại trong việc kiểm soát chất lượng các sản phẩm tập trung vào kim xăng. Hiện nay, thị trường than cốc đo kim được chia thành than cốc đo kim dầu mỏ và than cốc đo kim than. Ngược lại, than cốc đo kim dầu mỏ thấp hơn một chút so với than cốc đo kim than cả về số lượng phát triển dự án hoặc mức độ phát triển, đây cũng là một trong những lý do chính cản trở sự mở rộng hiệu quả của than cốc đo kim dầu mỏ của Trung Quốc. Nhưng cùng với sự cải tiến không ngừng của trình độ công nghệ sản xuất ngành thép, nhu cầu sản xuất và chế tạo thép đối với điện cực than chì công suất cực cao ngày càng tăng. Điều này cũng nhấn mạnh rằng với sự cải thiện không ngừng về trình độ phát triển công nghiệp của chúng ta và sự tăng tốc của quá trình công nghiệp hóa, nhu cầu về than cốc sẽ ngày càng lớn.
(2) Phân tích giá thả nổi của thị trường coke kim
Theo trình độ phát triển công nghiệp hiện nay và sự điều chỉnh cơ cấu công nghiệp cũng như hàm lượng công nghiệp của nước ta, người ta nhận thấy rằng loạt than cốc đo kim bằng dầu mỏ phù hợp với nước ta hơn so với loạt than cốc đo kim, sẽ càng làm trầm trọng thêm tình trạng mất cân bằng cung cầu trong nước của cốc đo kim, để giải quyết tình trạng mất cân bằng cung cầu của hệ thống xăng dầu, chúng ta chỉ có thể dựa vào nhập khẩu. Từ phân tích đặc điểm biến động giá của sản phẩm nhập khẩu trong những năm gần đây, có thể thấy, giá sản phẩm than cốc xăng dầu nhập khẩu có xu hướng tăng kể từ năm 2014. Vì vậy, đối với ngành sản xuất trong nước, với khoảng cách cung ngày càng lớn và nhập khẩu ngày càng tăng. về giá, than cốc dầu mỏ sẽ trở thành điểm nóng đầu tư mới trong ngành than cốc kim của Trung Quốc [2].
Thứ tư, kim dầu của chúng tôi tập trung nghiên cứu và phát triển và phân tích những khó khăn về công nghệ sản xuất
(1) Phân tích những khó khăn trong tiền xử lý nguyên liệu thô
Qua phân tích toàn bộ quá trình sản xuất, chế tạo than cốc dầu mỏ, có thể thấy, để tiền xử lý nguyên liệu thô, dầu mỏ là nguyên liệu chính, do đặc thù của nguồn tài nguyên dầu mỏ nên dầu thô cần được khai thác dưới lòng đất, dầu thô ở nước ta sẽ sử dụng nhiều chất xúc tác khác nhau trong quá trình khai thác, chế biến nên trong sản phẩm dầu mỏ sẽ có một lượng tạp chất nhất định. Phương pháp tiền xử lý này sẽ mang lại những ảnh hưởng không tốt đến việc sản xuất than cốc dầu mỏ. Ngoài ra, thành phần của dầu mỏ chủ yếu là hydrocacbon béo, hàm lượng hydrocacbon thơm thấp là do đặc tính của nguồn dầu mỏ hiện có. Cần lưu ý rằng việc sản xuất than cốc dầu mỏ chất lượng cao có yêu cầu nghiêm ngặt về nguyên liệu thô, hàm lượng hydrocacbon thơm cao, chọn hàm lượng lưu huỳnh, oxy, nhựa đường và dầu mỏ khác thấp làm nguyên liệu thô, yêu cầu phần khối lượng lưu huỳnh nhỏ hơn 0,3% và phần khối lượng của atphalten nhỏ hơn 1,0%. Tuy nhiên, dựa trên việc phát hiện và phân tích thành phần ban đầu cho thấy phần lớn dầu thô chế biến ở nước ta thuộc loại dầu thô có hàm lượng lưu huỳnh cao, thiếu loại dầu phù hợp để sản xuất than cốc kim có hàm lượng hydrocarbon thơm cao. nội dung. Việc loại bỏ tạp chất trong dầu là một khó khăn lớn về mặt kỹ thuật. Trong khi đó, Jinzhou Petrochemical, hiện đã trưởng thành hơn về R&D và sản xuất, yêu cầu nguyên liệu thô phù hợp để sản xuất than cốc định hướng kim trong quá trình sản xuất và chế biến than cốc định hướng dầu mỏ. Sự thiếu hụt nguyên liệu và chất lượng không ổn định là một trong những yếu tố chính hạn chế sự ổn định về chất lượng của than cốc định hướng kim [3]. Công ty TNHH Vật liệu mới Shandong Yida đã thiết kế và áp dụng phương pháp tiền xử lý nguyên liệu thô cho đơn vị sản xuất than cốc dầu mỏ
Đồng thời, nhiều phương pháp khác nhau đã được áp dụng để loại bỏ các hạt rắn. Ngoài việc lựa chọn dầu nặng phù hợp để sản xuất than cốc, các chất độc hại trong nguyên liệu thô cũng được loại bỏ trước khi luyện cốc.
(2) Phân tích các khó khăn kỹ thuật trong quá trình luyện cốc chậm của than cốc dầu mỏ
Hoạt động sản xuất than cốc kim tương đối phức tạp và có yêu cầu cao về kiểm soát sự thay đổi nhiệt độ môi trường và áp suất vận hành trong quy trình xử lý cụ thể. Một trong những khó khăn trong quá trình luyện cốc sản xuất cốc kim là liệu áp suất, thời gian và nhiệt độ của cốc có thể được kiểm soát thực sự một cách khoa học và hợp lý để thời gian phản ứng có thể đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn hay không. Đồng thời, việc tối ưu hóa và điều chỉnh tốt hơn các thông số quy trình luyện cốc và tiêu chuẩn vận hành cụ thể cũng có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa và nâng cao chất lượng của toàn bộ quá trình sản xuất than cốc kim.
Mục đích chính của việc sử dụng lò gia nhiệt để vận hành thay đổi nhiệt độ là thực hiện vận hành tiêu chuẩn theo tiêu chuẩn trong quy trình sản xuất than cốc kim để nhiệt độ môi trường có thể đạt được các thông số yêu cầu. Trên thực tế, quá trình thay đổi nhiệt độ nhằm thúc đẩy phản ứng luyện cốc có thể được thực hiện trong môi trường nhiệt độ chậm và thấp đồng thời trì hoãn phản ứng luyện cốc, để đạt được sự ngưng tụ thơm, đảm bảo sự sắp xếp có trật tự của các phân tử, để đảm bảo rằng chúng có thể được định hướng và kiên cố hóa dưới tác động của áp lực, phát huy sự ổn định của nhà nước. Lò nung là một hoạt động thiết yếu trong toàn bộ quá trình sản xuất than cốc dầu mỏ, đồng thời có một số yêu cầu và tiêu chuẩn nhất định đối với các thông số phạm vi nhiệt độ cụ thể, không thể thấp hơn giới hạn dưới 476oC và không thể vượt quá giới hạn trên 500 oC. Đồng thời, cũng cần lưu ý rằng lò nhiệt độ thay đổi là một thiết bị và cơ sở lớn, chúng ta nên chú ý đến tính đồng nhất về chất lượng của từng tháp than cốc kim: mỗi tháp trong quá trình cấp liệu, do nhiệt độ , áp suất, tốc độ không khí và các yếu tố khác thay đổi nên tháp cốc sau cốc không đồng đều, chất lượng trung bình và thấp hơn. Làm thế nào để giải quyết hiệu quả vấn đề đồng nhất về chất lượng của than cốc kim cũng là một trong những vấn đề cần được quan tâm trong sản xuất than cốc kim.
5. Phân tích hướng phát triển tương lai của than cốc dầu mỏ
(a) Đẩy mạnh việc không ngừng nâng cao chất lượng than cốc kim trong hệ thống xăng dầu trong nước
Công nghệ và thị trường tập trung kim đã bị Hoa Kỳ và Nhật Bản thống trị. Hiện nay, trong thực tế sản xuất than cốc kim ở Trung Quốc vẫn còn một số vấn đề như chất lượng không ổn định, cường độ than cốc thấp và nhiều than cốc dạng bột. Mặc dù than cốc kim được sản xuất đã được sử dụng với số lượng lớn để sản xuất điện cực than chì công suất cao và siêu công suất, nhưng nó không thể được sử dụng trong sản xuất điện cực than chì công suất cực cao đường kính lớn với số lượng lớn. Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu và phát triển tiêu điểm kim của chúng tôi không ngừng nghỉ và chất lượng sản phẩm sẽ tiếp tục được cải thiện. Công ty TNHH Hóa chất Than Sơn Tây Hongte, Than cốc đo kim Sinosteel, Công ty Hóa dầu Cẩm Châu. Các đơn vị than cốc kim dòng dầu đã đạt quy mô 40.000-50.000 tấn/năm, có thể vận hành ổn định, không ngừng nâng cao chất lượng.
(2) Nhu cầu than cốc dầu mỏ trong nước tiếp tục tăng trưởng
Sự phát triển của ngành sắt thép đòi hỏi một số lượng lớn điện cực công suất cực cao và điện cực công suất cao. Trong bối cảnh đó, nhu cầu than cốc để sản xuất điện cực công suất cực cao và điện cực công suất cao đang tăng nhanh, ước tính khoảng 250.000 tấn mỗi năm. Sản lượng thép lò điện ở Trung Quốc chưa đến 10% và sản lượng thép lò điện trung bình trên thế giới đã đạt 30%. Lượng thép phế của chúng ta đã lên tới 160 triệu tấn. Theo tình hình hiện nay, về lâu dài, việc phát triển thép lò điện là tất yếu, việc thiếu nguồn cung coke kim là điều khó tránh khỏi. Vì vậy, cần có biện pháp tăng cường nguồn nguyên liệu, cải tiến phương thức sản xuất để đáp ứng nhu cầu sản xuất.
(3) Việc mở rộng nhu cầu thị trường thúc đẩy nâng cao trình độ công nghệ R&D trong nước
Khoảng cách về chất lượng và sự gia tăng nhu cầu về đốt kim đòi hỏi phải tăng tốc độ phát triển của đốt kim. Trong quá trình phát triển và sản xuất kim tiêu, các nhà nghiên cứu ngày càng nhận thức rõ hơn về những khó khăn trong việc sản xuất kim tiêu, tăng cường nỗ lực nghiên cứu và xây dựng các cơ sở thử nghiệm quy mô nhỏ để thu thập dữ liệu thực nghiệm nhằm hướng dẫn sản xuất. Công nghệ chế biến than cốc kim không ngừng được cải tiến nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Từ góc độ nguyên liệu thô và phương pháp sản xuất, tình trạng thiếu dầu trên thế giới và hàm lượng lưu huỳnh ngày càng tăng đã hạn chế sự phát triển của hệ thống than cốc kim. Cơ sở sản xuất công nghiệp tiền xử lý nguyên liệu thô mới của than cốc kim loạt dầu đã được xây dựng và đưa vào hoạt động tại Công ty TNHH Vật liệu mới Shandong Yida, và nguyên liệu thô tuyệt vời của than cốc kim loạt dầu đã được sản xuất, điều này sẽ cải thiện hiệu quả chất lượng và sản lượng của than cốc loạt dầu.
Thời gian đăng: Dec-07-2022