Cnooc (Циндао) Ауыр мұнай өңдеу инженерлік технологиясын зерттеу орталығы ЖШС
Жабдыққа техникалық қызмет көрсету технологиясы, 32-шығарылым, 2021 ж.
Аңдатпа: Қытай ғылымы мен технологиясының үздіксіз дамуы қоғамның әртүрлі салаларының дамуына ықпал етті. Сонымен қатар, бұл біздің экономикалық күшімізді және жалпы ұлттық күшімізді тиімді түрде арттырды. Схемалық болат балқыту процесінің маңызды бөлігі ретінде инелі кокс негізінен графит электродтарын өндіруде қолданылады. Ол литий батареясы өнімдерін өндіруде, сондай-ақ ядролық энергетика мен авиация салаларында маңызды рөл атқарады. Ғылым мен техниканың дамуымен электр пештерінің болат балқыту технологиясын үздіксіз оңтайландыру және жетілдіру насихатталды, сондай-ақ әлеуметтік өндірісті дамыту талаптарына сәйкес келу үшін ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар мен өндіріс процесіндегі инелі кокстың тиісті стандарттары мен талаптары үнемі жаңартылып отырды. Өндіріс процесінде қолданылатын шикізаттың әртүрлілігіне байланысты инелі кокс мұнай сериясы және көмір сериясы болып бөлінеді. Қолданудың нақты нәтижелеріне сәйкес, мұнай сериясы инелі коксының көмір сериясына қарағанда химиялық белсенділігі жоғары екенін көруге болады. Бұл мақалада біз мұнай инелі фокус нарығының қазіргі жағдайын және тиісті технологияны зерттеу және өндіру процесіндегі мәселелерді зерттейміз, сондай-ақ мұнай инелі фокус өндірісін дамытудағы қиындықтарды және мұнай инелі фокустың байланысты техникалық қиындықтарын талдаймыз.
I. Кіріспе
Инелік кокс графит электродын өндіруде маңызды рөл атқарады. Қазіргі даму жағдайынан АҚШ пен Жапония сияқты шетелдік дамыған елдер инелік коксты зерттеу, әзірлеу және өндіруді ерте бастады, ал тиісті технологияларды қолдану жетілген болып келеді және олар мұнай инелік коксын өндірудің негізгі технологиясын меңгерді. Салыстырмалы түрде, мұнай фокусындағы инелерді тәуелсіз зерттеу және өндіру кеш басталады. Бірақ нарықтық экономикамыздың үздіксіз дамуымен, өнеркәсіптің әртүрлі салаларының жан-жақты кеңеюіне ықпал етумен мұнай фокусындағы инелерді зерттеу және әзірлеу соңғы жылдары өнеркәсіптік өндірісті жүзеге асыруға серпіліс жасады. Дегенмен, импортталған өнімдермен салыстырғанда сапа мен пайдалану тиімділігінде әлі де кейбір олқылықтар бар. Сондықтан мұнай жүйесіндегі қазіргі нарықтың даму жағдайы мен техникалық қиындықтарын нақтылау қажет.
II. Мұнай инелі кокс технологиясын енгізу және қолдануды талдау
(1) Мұнай инелі коксының елімізде және шетелде қазіргі даму жағдайын талдау
Мұнай инелі кокс технологиясы 1950 жылдары Америка Құрама Штаттарында пайда болды. Бірақ біздің еліміз ресми түрде ашық
Мұнай инелік коксының технологиясы мен өндірісі бойынша зерттеулер 1980 жылдардың басында басталды. Технологиялық зерттеулер мен әзірлемелер бойынша ұлттық саясаттың қолдауымен Қытайдың ғылыми-зерттеу институттары мұнай инелік коксына әртүрлі сынақтар жүргізе бастады және әртүрлі сынақ әдістерін үнемі зерттеп, зерттеп келеді. Сонымен қатар, 1990 жылдары біздің еліміз инелік мұнай жүйесін дайындау бойынша көптеген эксперименттік зерттеулерді аяқтады және тиісті патенттік технологияға өтініш берді. Соңғы жылдары тиісті ұлттық саясаттың қолдауымен көптеген отандық Ғылым академиясы және онымен байланысты кәсіпорындар зерттеулер мен әзірлемелерге инвестиция салып, сала ішіндегі өндіріс пен өндірістің дамуына ықпал етті. Мұнай инелік коксының технологиясын зерттеу және әзірлеу деңгейі де үнемі жақсарып келеді. Бұл құбылыстың басты себебі - мұнай инелік коксына деген ішкі сұраныстың үлкен болуы. Дегенмен, отандық ғылыми-зерттеу және әзірлеу нарықтың сұранысын қанағаттандыра алмайды, ішкі нарықтың үлкен бөлігін импорттық өнімдер алып жатыр. Қазіргі даму жағдайын ескере отырып, мұнай инелеріне бағытталған технологияларды зерттеу, әзірлеу және өндіруге назар аударылып жатқанымен, технологиялық зерттеулер мен әзірлемелер деңгейі тұрғысынан алғанда, тиісті технологиялық зерттеулер мен әзірлемелерге кедергі келтіретін кейбір қиындықтар бар, бұл біздің еліміз бен дамыған елдер арасында үлкен алшақтыққа әкеледі.
(2) Отандық мұнай инелі кокс кәсіпорындарының техникалық қолданылуын талдау
Отандық және шетелдік өнім сапасы мен қолдану әсерін талдау негізінде мұнай инелі коксының сапасындағы олардың арасындағы айырмашылық негізінен жылулық кеңею коэффициенті мен бөлшектер мөлшерінің таралуының екі көрсеткішіндегі айырмашылыққа байланысты екенін көруге болады, бұл өнім сапасындағы айырмашылықты көрсетеді [1]. Бұл сапа алшақтығы негізінен өндіріс процесіндегі өндірістік қиындықтардан туындайды. Мұнай инелі коксының нақты өндіріс процесі мен әдіс құрамымен бірге оның негізгі өндіріс технологиясы негізінен шикізатты алдын ала өңдеу деңгейіне арналған. Қазіргі уақытта тек Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) және Jinzhou Petrochemical компаниялары ғана жаппай өндірісті жүзеге асырды. Керісінше, Jinzhou Petrochemical компаниясының мұнай инелі коксын өндіру және өндіру жүйесі салыстырмалы түрде жетілген, құрылғының өңдеу қуаты үнемі жетілдіріліп отырады және өндірілген байланысты өнімдер нарықта орта және жоғары деңгейге жете алады, оларды жоғары қуатты немесе аса жоғары қуатты болат жасау электродтары үшін пайдалануға болады.
III. Мұнай инелеріне негізделген кокстың ішкі нарығын талдау
(1) Индустрияландырудың жеделдеуімен инелі коксқа деген сұраныс күн сайын артып келеді
Біздің еліміз әлемдегі ең ірі өнеркәсіптік ел болып табылады, оның дамуы негізінен өнеркәсіптік құрылымның түрімен анықталады.
Темір мен болат өндірісі де экономикамыздың дамуына ықпал ететін маңызды салалардың бірі болып табылады. Осыған байланысты, инемен өңдеуге деген сұраныс күн сайын артып келеді. Бірақ қазіргі уақытта біздің техникалық зерттеулер мен әзірлемелер деңгейіміз бен өндірістік қуатымыз нарық сұранысына сәйкес келмейді. Негізгі себеп - сапа стандарттарын шығара алатын мұнай инесіне бағытталған кәсіпорындар аз, ал өндірістік қуат тұрақсыз. Тиісті технологиялық зерттеулер мен әзірлемелер қазіргі уақытта алға жылжып келе жатқанымен, жоғары қуатты немесе аса жоғары қуатты графит электродына сәйкес келгісі келеді және үлкен алшақтық бар, бұл мұнай инесіне бағытталған өнімдердің сапасын бақылаудағы кедергілерге әкеледі. Қазіргі уақытта инемен өлшенетін кокс нарығы мұнай инемен өлшенетін кокс және көмір инемен өлшенетін кокс болып бөлінеді. Керісінше, мұнай инемен өлшенетін кокс жобаны әзірлеу көлемі немесе әзірлеу деңгейі бойынша көмір инемен өлшенетін кокстан сәл төмен, бұл да Қытай мұнай инемен өлшенетін коксының тиімді кеңеюіне кедергі келтіретін негізгі себептердің бірі болып табылады. Бірақ болат өнеркәсібінің өндірістік технологиялық деңгейінің үздіксіз жақсаруымен қатар, аса жоғары қуатты графит электродына болат өндірісі мен өндірісіне деген сұраныс артып келеді. Бұл сондай-ақ өнеркәсіптік даму деңгейіміздің үздіксіз жақсаруымен және индустрияландыру процесінің жеделдеуімен инелі коксқа деген сұраныстың артатынын көрсетеді.
(2) Ине кока-кола нарығының өзгермелі бағасын талдау
Еліміздің өнеркәсіптік даму деңгейіне және өнеркәсіптік құрылымы мен өнеркәсіптік мазмұнының өзгеруіне сәйкес, мұнай сериялы кокстау көмір сериялы кокстаудан гөрі біздің еліміз үшін қолайлы екені анықталды, бұл инелі кокстау бойынша ұсыныс пен сұраныс арасындағы теңгерімсіздік жағдайын одан әрі ушықтырады, мұнай жүйесінің ұсынысы мен сұранысы арасындағы теңгерімсіздік жағдайын шешу үшін біз тек импортқа ғана сүйене аламыз. Соңғы жылдары импортталатын өнімдердің бағасының ауытқу сипаттамаларын талдаудан импортталатын мұнай инелі кокс өнімдерінің бағасы 2014 жылдан бері өсіп келе жатқанын көруге болады. Сондықтан, отандық өнеркәсіп үшін ұсыныс тапшылығының артуы мен импорт бағасының өсуімен мұнай инелі кокс Қытайдың инелі кокс өнеркәсібіндегі жаңа инвестициялық нүктеге айналады [2].
Төртіншіден, біздің мұнай инелеріне бағытталған зерттеулер мен әзірлемелер және өндіріс технологиясының қиындықтарын талдау
(1) Шикізатты алдын ала өңдеу қиындықтарын талдау
Мұнай инелі коксын өндіру мен өндірудің бүкіл процесін талдау арқылы шикізатты алдын ала өңдеу үшін мұнай негізгі шикізат болып табылатынын көруге болады, мұнай ресурстарының ерекшелігіне байланысты шикі мұнай жер астында өндірілуі керек, ал біздің еліміздегі мұнай шикі мұнайы өндіру және өңдеу процесінде әртүрлі катализаторларды пайдаланады, сондықтан мұнай өнімдерінде белгілі бір мөлшерде қоспалар болады. Бұл алдын ала өңдеу әдісі мұнай инелі коксын өндіруге кері әсер етеді. Сонымен қатар, мұнайдың құрамы негізінен алифатты көмірсутектерден тұрады, хош иісті көмірсутектердің мөлшері төмен, бұл қолданыстағы мұнай ресурстарының сипаттамаларына байланысты. Жоғары сапалы мұнай инелі коксын өндіру шикізатқа қатаң талаптар қоятынын, хош иісті көмірсутектердің үлесі жоғары екенін және шикізат ретінде күкірттің, оттегінің, асфальтеннің және басқа да мұнайдың төмен мөлшерін таңдайтынын атап өткен жөн, бұл күкірттің массалық үлесі 0,3%-дан аз, ал асфальтеннің массалық үлесі 1,0%-дан аз болуын талап етеді. Дегенмен, бастапқы құрамды анықтау және талдау негізінде елімізде өңделетін шикі мұнайдың көп бөлігі күкірті жоғары шикі мұнайға жататыны және хош иісті көмірсутектері жоғары инелі кокс өндіруге жарамды мұнайдың жетіспеушілігі анықталды. Мұнайдағы қоспаларды кетіру үлкен техникалық қиындық тудырады. Сонымен қатар, қазіргі уақытта ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар мен өндірісте дамыған Цзиньчжоу мұнай химиясы мұнай инелі коксын өндіру және өңдеу процесінде инелі кокс өндіруге жарамды шикізатты қажет етеді. Шикізаттың тапшылығы және сапа тұрақсыздығы инелі кокс сапасының тұрақтылығын шектейтін негізгі факторлардың бірі болып табылады [3]. Shandong Yida New Material Co., Ltd. мұнай инелі кокс өндірісі үшін шикізатты алдын ала өңдеуді жобалап, қабылдады.
Сонымен қатар, қатты бөлшектерді кетіру үшін әртүрлі әдістер қолданылды. Ине коксын өндіруге жарамды ауыр майды таңдаумен қатар, кокстау алдында шикізаттағы зиянды заттар алынып тасталды.
(2) Мұнай инелі коксын баяу кокстау процесіндегі техникалық қиындықтарды талдау
Ине коксын өндіру процесі салыстырмалы түрде күрделі және нақты өңдеу процесінде қоршаған орта температурасының өзгеруін және жұмыс қысымын бақылауға жоғары талаптар қойылады. Ине коксын өндірудегі кокстау процесіндегі қиындықтардың бірі - кокстың қысымын, уақытын және температурасын шынымен ғылыми және ақылға қонымды түрде басқаруға бола ма, сонда реакция уақыты стандартты талаптарға сай болады. Сонымен қатар, кокстау процесінің параметрлерін және нақты жұмыс стандарттарын жақсы оңтайландыру және реттеу бүкіл ине коксын өндіруді оңтайландыру мен сапаны жақсартуда маңызды рөл атқара алады.
Қыздыру пешін температураны өзгерту үшін пайдаланудың негізгі мақсаты - инелі кокс өндірісі процесінде стандартқа сәйкес стандартты жұмысты орындау, осылайша қоршаған орта температурасы қажетті параметрлерге жетуі мүмкін. Шын мәнінде, температураны өзгерту процесі кокс реакциясын баяу және төмен температуралы ортада жүргізуге ықпал ету, кокс реакциясын кешіктіру, хош иісті конденсацияға қол жеткізу, молекулалардың реттелген орналасуын қамтамасыз ету, олардың қысым әсерінен бағытталуын және қатаюын қамтамасыз ету және күйдің тұрақтылығын арттыру болып табылады. Қыздыру пеші мұнай инелі коксын өндірудің бүкіл процесінде маңызды операция болып табылады және нақты температура диапазонының параметрлері үшін белгілі бір талаптар мен стандарттар бар, олар 476℃ төменгі шегінен төмен болмауы және 500℃ жоғарғы шегінен аспауы керек. Сонымен қатар, айнымалы температуралы пеш үлкен жабдық пен қондырғы екенін атап өткен жөн, біз инелі кокс мұнарасының сапасының біркелкілігіне назар аударуымыз керек: әрбір мұнара беру процесінде температураға, қысымға, ауа жылдамдығына және басқа факторларға байланысты өзгереді, сондықтан кокс мұнарасынан кейінгі кокс мұнарасы біркелкі емес, орташа және төмен сапалы болады. Инелі кокс сапасының біркелкілігі мәселесін қалай тиімді шешуге болады, бұл да инелі кокс өндірісінде ескерілуі тиіс мәселелердің бірі.
5. Мұнай инелі коксының болашақ даму бағытын талдау
(a) Отандық мұнай жүйесінің инелі коксының сапасын үздіксіз жақсартуға ықпал ету
Инелік фокус технологиясы мен нарығында Америка Құрама Штаттары мен Жапония басым болды. Қазіргі уақытта Қытайда инелік кокс өндірісінде тұрақсыз сапа, кокс беріктігінің төмендігі және ұнтақ коксының көп болуы сияқты кейбір мәселелер әлі де бар. Өндірілген инелік кокс жоғары қуатты және аса жоғары қуатты графит электродтарын өндіруде көп мөлшерде қолданылғанымен, оны үлкен диаметрлі аса жоғары қуатты графит электродтарын өндіруде көп мөлшерде пайдалану мүмкін емес. Соңғы жылдары инелік фокусты зерттеу және әзірлеу жұмыстарымыз тоқтаған жоқ және өнім сапасы жақсара береді. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Coal өлшеуіш инелік кокс, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Мұнай сериялы инелік кокс қондырғылары жылына 40 000-50 000 тоннаға жетті және тұрақты жұмыс істей алады, сапаны үнемі жақсартады.
(2) Мұнай инелі коксына ішкі сұраныс өсуде
Темір және болат өнеркәсібін дамыту үшін көптеген аса жоғары қуатты электродтар мен жоғары қуатты электродтар қажет. Осыған байланысты аса жоғары қуатты электродтар мен жоғары қуатты электродтар өндірісіне арналған инелі коксқа деген сұраныс тез өсіп келеді, жылына шамамен 250 000 тоннаны құрайды деп бағаланады. Қытайда электр пеші болатының өндірісі 10%-дан аз, ал электр пеші болатының әлемдік орташа өндірісі 30%-ға жетті. Біздің болат сынықтарымыз 160 миллион тоннаға жетті. Қазіргі жағдайға сәйкес, ұзақ мерзімді перспективада электр пеші болатының дамуы сөзсіз, инелі кокспен қамтамасыз етудің тапшылығы сөзсіз болады. Сондықтан өндіріс қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін шикізат көзін арттыру және өндіріс әдісін жетілдіру шараларын қабылдау қажет.
(3) Нарықтық сұраныстың кеңеюі отандық ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар технологиясының деңгейін жақсартуға ықпал етеді
Инелік кокс сапасының алшақтығы және оған деген сұраныстың артуы инелік кокстың дамуын жеделдетуді талап етеді. Инелік коксты әзірлеу және өндіру барысында зерттеушілер инелік кокс өндірісіндегі қиындықтарды көбірек түсіне бастады, зерттеу жұмыстарын күшейтіп, өндірісті басқару үшін эксперименттік деректерді алу үшін шағын және пилоттық сынақ қондырғыларын салды. Инелік коксты өңдеу технологиясы өсіп келе жатқан сұранысты қанағаттандыру үшін үнемі жетілдіріліп отырады. Шикізат пен өндіріс әдістері тұрғысынан алғанда, әлемдік мұнай тапшылығы және күкірт мөлшерінің артуы мұнай жүйесінің инелік кокстың дамуын шектейді. Шаньдун Йида жаңа материалдық компаниясы, LTD.-де мұнай сериялы инелік кокстың жаңа шикізатты алдын ала өңдеу өнеркәсіптік өндіріс орны салынып, пайдалануға берілді, және мұнай сериялы инелік кокстың тамаша шикізаты өндірілді, бұл мұнай сериялы инелік кокстың сапасы мен өнімділігін тиімді түрде жақсартады.
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 7 желтоқсан