पेट्रोलियम प्रणाली सुई कोक की बाजार स्थिति और उत्पादन प्रौद्योगिकी कठिनाइयाँ

Cnooc (क़िंगदाओ) भारी तेल प्रसंस्करण इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी अनुसंधान केंद्र कं, लिमिटेड

उपकरण रखरखाव प्रौद्योगिकी, अंक 32, 2021

सार: चीनी विज्ञान और प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास ने समाज के विभिन्न क्षेत्रों के विकास को बढ़ावा दिया है। साथ ही, इसने हमारी आर्थिक ताकत और समग्र राष्ट्रीय ताकत को भी प्रभावी ढंग से बढ़ाया है। सर्किट स्टीलमेकिंग प्रक्रिया के एक महत्वपूर्ण हिस्से के रूप में, सुई कोक का उपयोग मुख्य रूप से ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के उत्पादन में किया जाता है। यह लिथियम बैटरी उत्पादों के उत्पादन के साथ-साथ परमाणु ऊर्जा उद्योग और विमानन क्षेत्रों में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी की पृष्ठभूमि को बढ़ावा देने के साथ, इलेक्ट्रिक फर्नेस स्टीलमेकिंग तकनीक के निरंतर अनुकूलन और सुधार को बढ़ावा दिया गया है, और सामाजिक उत्पादन विकास की आवश्यकताओं का अनुपालन करने के लिए अनुसंधान और विकास और उत्पादन प्रक्रिया में सुई कोक के संबंधित मानकों और आवश्यकताओं को लगातार अद्यतन किया गया है। उत्पादन प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न कच्चे माल के कारण, सुई कोक को पेट्रोलियम श्रृंखला और कोयला श्रृंखला में विभाजित किया जाता है। विशिष्ट अनुप्रयोग परिणामों के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि पेट्रोलियम श्रृंखला सुई कोक में कोयला श्रृंखला की तुलना में अधिक मजबूत रासायनिक गतिविधि होती है। इस पत्र में, हम पेट्रोलियम सुई-फोकस बाजार की वर्तमान स्थिति और प्रासंगिक प्रौद्योगिकी के अनुसंधान और उत्पादन प्रक्रिया में समस्याओं का अध्ययन करते हैं, और पेट्रोलियम सुई-फोकस के उत्पादन विकास और संबंधित तकनीकी कठिनाइयों में कठिनाइयों का विश्लेषण करते हैं।

I. प्रस्तावना

ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के उत्पादन में सुई कोक एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वर्तमान विकास की स्थिति से, संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान जैसे विदेशी विकसित देशों ने सुई कोक के अनुसंधान और विकास और उत्पादन में पहले ही शुरुआत कर दी है, और संबंधित प्रौद्योगिकियों के अनुप्रयोग परिपक्व हो गए हैं, और उन्होंने पेट्रोलियम सुई कोक की मुख्य विनिर्माण तकनीक में महारत हासिल कर ली है। इसकी तुलना में, तेल फोकस में सुई का स्वतंत्र अनुसंधान और उत्पादन देर से शुरू होता है। लेकिन हमारी बाजार अर्थव्यवस्था के निरंतर विकास के साथ, उद्योग के विभिन्न क्षेत्रों के व्यापक विस्तार को बढ़ावा देने के साथ, तेल फोकस में सुई के अनुसंधान और विकास ने हाल के वर्षों में सफलता हासिल की है, जिससे औद्योगिक उत्पादन का एहसास हुआ है। हालांकि, आयातित उत्पादों की तुलना में गुणवत्ता और उपयोग प्रभाव में अभी भी कुछ अंतर हैं। इसलिए, पेट्रोलियम प्रणाली में वर्तमान बाजार विकास की स्थिति और तकनीकी कठिनाइयों को स्पष्ट करना आवश्यक है।

ii. पेट्रोलियम नीडल कोक प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग का परिचय और विश्लेषण

(1) देश और विदेश में पेट्रोलियम सुई कोक की वर्तमान विकास स्थिति का विश्लेषण

पेट्रोलियम नीडल कोक तकनीक की शुरुआत 1950 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में हुई थी। लेकिन हमारा देश आधिकारिक तौर पर खुला है

पेट्रोलियम नीडलिंग कोक की तकनीक और विनिर्माण पर अनुसंधान 1980 के दशक की शुरुआत में शुरू हुआ। प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास पर राष्ट्रीय नीति के समर्थन के तहत, चीनी अनुसंधान संस्थानों ने पेट्रोलियम नीडलिंग कोक पर विभिन्न परीक्षण करना शुरू किया और लगातार विभिन्न परीक्षण विधियों का पता लगाया और अनुसंधान किया। इसके अलावा, 1990 के दशक में, हमारे देश ने सुई-केंद्रित पेट्रोलियम प्रणाली की तैयारी पर बहुत सारे प्रयोगात्मक शोध पूरे किए हैं, और प्रासंगिक पेटेंट तकनीक के लिए आवेदन किया है। हाल के वर्षों में, प्रासंगिक राष्ट्रीय नीतियों के समर्थन के साथ, कई घरेलू विज्ञान अकादमी और संबंधित उद्यमों ने अनुसंधान और विकास में निवेश किया है और उद्योग के भीतर उत्पादन और विनिर्माण के विकास को बढ़ावा दिया है। पेट्रोलियम नीडल-कोक तकनीक के अनुसंधान और विकास के स्तर में भी लगातार सुधार हो रहा है। इस घटना का मुख्य कारण यह है कि पेट्रोलियम नीडल-कोक की बड़ी घरेलू मांग है वर्तमान विकास की स्थिति को देखते हुए, हालांकि पेट्रोलियम सुई-फोकस प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास और विनिर्माण के लिए वर्तमान फोकस और ध्यान बढ़ रहा है, प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास के स्तर के संदर्भ में, कुछ कठिनाइयां हैं जो प्रासंगिक प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास बाधाएं बनाती हैं, जिससे हमारे देश और विकसित देशों के बीच एक बड़ा अंतर होता है।

(2) घरेलू पेट्रोलियम सुई कोक उद्यमों का तकनीकी अनुप्रयोग विश्लेषण

घरेलू और विदेशी उत्पाद की गुणवत्ता और अनुप्रयोग प्रभाव के विश्लेषण के आधार पर, यह देखा जा सकता है कि पेट्रोलियम सुई कोक की गुणवत्ता में उनके बीच का अंतर मुख्य रूप से थर्मल विस्तार गुणांक और कण आकार वितरण के दो सूचकांकों में अंतर के कारण है, जो उत्पाद की गुणवत्ता में अंतर को दर्शाता है [1]। यह गुणवत्ता अंतर मुख्य रूप से विनिर्माण प्रक्रिया में उत्पादन कठिनाइयों के कारण होता है। पेट्रोलियम सुई कोक की विशिष्ट उत्पादन प्रक्रिया और विधि सामग्री के साथ संयुक्त, इसकी मुख्य उत्पादन तकनीक मुख्य रूप से कच्चे माल के पूर्व उपचार स्तर के लिए है। वर्तमान में, केवल शांक्सी होंग्ते केमिकल कं, लिमिटेड, सिनोस्टील (अनशान) और जिनझोउ पेट्रोकेमिकल ने बड़े पैमाने पर उत्पादन का एहसास किया है। इसके विपरीत, जिनझोउ पेट्रोकेमिकल कंपनी की पेट्रोलियम सुई कोक की उत्पादन और विनिर्माण प्रणाली अपेक्षाकृत परिपक्व है, डिवाइस की प्रसंस्करण क्षमता में लगातार सुधार होता है, और उत्पादित संबंधित उत्पाद बाजार में मध्यम और उच्च स्तर तक पहुंच सकते हैं, जिनका उपयोग उच्च-शक्ति या अल्ट्रा-हाई-पावर स्टील बनाने वाले इलेक्ट्रोड के लिए किया जा सकता है।

iii. घरेलू पेट्रोलियम नीडल कोक बाजार का विश्लेषण

(1) औद्योगीकरण की गति बढ़ने के साथ ही नीडल कोक की मांग प्रतिदिन बढ़ रही है

हमारा देश दुनिया में सबसे बड़ा औद्योगिक उत्पादन वाला देश है, जो मुख्य रूप से हमारे औद्योगिक ढांचे के स्वरूप से तय होता है।

लोहा और इस्पात उत्पादन भी हमारी अर्थव्यवस्था के विकास को बढ़ावा देने वाले महत्वपूर्ण उद्योगों में से एक है। इस पृष्ठभूमि के तहत, हर दिन सुई की मांग बढ़ रही है। लेकिन वर्तमान में, हमारे तकनीकी अनुसंधान और विकास स्तर और उत्पादन क्षमता बाजार की मांग से मेल नहीं खाती है। मुख्य कारण यह है कि कुछ पेट्रोलियम सुई-केंद्रित उद्यम हैं जो वास्तव में गुणवत्ता मानकों का उत्पादन कर सकते हैं, और उत्पादन क्षमता अस्थिर है। यद्यपि संबंधित प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास कार्य वर्तमान में आगे बढ़ रहे हैं, लेकिन उच्च शक्ति या अल्ट्रा हाई पावर ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड को पूरा करना चाहते हैं और एक बड़ा अंतर है, जो पेट्रोलियम सुई-केंद्रित उत्पादों के गुणवत्ता नियंत्रण में बाधाओं को जन्म देता है। वर्तमान में, सुई-माप कोक बाजार को पेट्रोलियम सुई-माप कोक और कोयला सुई-माप कोक में विभाजित किया गया है। इसके विपरीत, पेट्रोलियम सुई-माप कोक परियोजना विकास मात्रा या विकास स्तर में कोयला सुई-माप कोक से थोड़ा कम है, जो चीनी पेट्रोलियम सुई-माप कोक के प्रभावी विस्तार में बाधा डालने वाले मुख्य कारणों में से एक है। लेकिन इस्पात उद्योग के उत्पादन प्रौद्योगिकी स्तर के निरंतर सुधार के साथ-साथ, अल्ट्रा-हाई पावर ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के लिए इस्पात उत्पादन और विनिर्माण की मांग बढ़ रही है। यह इस बात पर भी प्रकाश डालता है कि हमारे औद्योगिक विकास स्तर के निरंतर सुधार और औद्योगीकरण प्रक्रिया के त्वरण के साथ, सुई कोक की मांग अधिक से अधिक बड़ी होगी।

(2) सुई कोक बाजार की अस्थायी कीमत का विश्लेषण

औद्योगिक विकास के वर्तमान स्तर और हमारे देश के औद्योगिक ढांचे और औद्योगिक सामग्री के समायोजन के अनुसार, यह पाया गया है कि सुई-माप कोकिंग की पेट्रोलियम श्रृंखला हमारे देश के लिए सुई-माप कोकिंग की कोयला श्रृंखला की तुलना में अधिक उपयुक्त है, जो सुई-माप कोकिंग की आपूर्ति और मांग के बीच असंतुलन की घरेलू स्थिति को और बढ़ाएगी, पेट्रोलियम प्रणाली की आपूर्ति और मांग के बीच असंतुलन की स्थिति को हल करने के लिए, हम केवल आयात पर भरोसा कर सकते हैं। हाल के वर्षों में आयातित उत्पादों की कीमत में उतार-चढ़ाव की विशेषताओं के विश्लेषण से, यह देखा जा सकता है कि आयातित पेट्रोलियम सुई कोक उत्पादों की कीमत 2014 से बढ़ रही है। इसलिए, घरेलू उद्योग के लिए, बढ़ती आपूर्ति अंतराल और बढ़ती आयात कीमत के साथ, पेट्रोलियम सुई कोक चीन के सुई कोक उद्योग में एक नया निवेश हॉटस्पॉट बन जाएगा [2]।

चार, हमारे तेल सुई फोकस अनुसंधान और विकास और उत्पादन प्रौद्योगिकी कठिनाइयों विश्लेषण

(1) कच्चे माल के पूर्व उपचार कठिनाइयों का विश्लेषण

पेट्रोलियम नीडल-कोक के उत्पादन और विनिर्माण की पूरी प्रक्रिया के विश्लेषण के माध्यम से, यह देखा जा सकता है कि कच्चे माल के पूर्व उपचार के लिए, पेट्रोलियम मुख्य कच्चा माल है, क्योंकि पेट्रोलियम संसाधनों की विशिष्टता के कारण, कच्चे तेल को भूमिगत खनन करने की आवश्यकता होती है, और हमारे देश में पेट्रोलियम कच्चे तेल के खनन और प्रसंस्करण की प्रक्रिया में विभिन्न उत्प्रेरकों का उपयोग किया जाएगा, जिससे पेट्रोलियम उत्पादों में एक निश्चित मात्रा में अशुद्धियाँ होंगी। यह पूर्व उपचार विधि पेट्रोलियम नीडल कोक के उत्पादन पर प्रतिकूल प्रभाव लाएगी। इसके अलावा, पेट्रोलियम की संरचना स्वयं ज्यादातर एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन है, सुगंधित हाइड्रोकार्बन की मात्रा कम है, जो मौजूदा पेट्रोलियम संसाधनों की विशेषताओं के कारण है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उच्च गुणवत्ता वाले पेट्रोलियम नीडल कोक के उत्पादन में कच्चे माल के लिए सख्त आवश्यकताएं हैं, जिसमें सुगंधित हाइड्रोकार्बन सामग्री का उच्च अनुपात है, और कच्चे माल के रूप में कम सल्फर, ऑक्सीजन, डामर और अन्य पेट्रोलियम का चयन करता है, जिसके लिए आवश्यक है कि सल्फर का द्रव्यमान अंश 0.3% से कम हो, और डामर का द्रव्यमान अंश 1.0% से कम हो। हालांकि, मूल संरचना का पता लगाने और विश्लेषण के आधार पर, यह पाया गया है कि हमारे देश में संसाधित अधिकांश कच्चे तेल उच्च सल्फर कच्चे तेल से संबंधित हैं, और उच्च सुगंधित हाइड्रोकार्बन सामग्री के साथ सुई कोक के उत्पादन के लिए उपयुक्त तेल की कमी है। तेल में अशुद्धियों को दूर करना एक बड़ी तकनीकी कठिनाई है। इस बीच, जिनझोउ पेट्रोकेमिकल, जो वर्तमान में आरएंडडी और विनिर्माण में अधिक परिपक्व है, को पेट्रोलियम सुई-उन्मुख कोक के उत्पादन और प्रसंस्करण की प्रक्रिया में सुई-उन्मुख कोक के उत्पादन के लिए उपयुक्त कच्चे माल की आवश्यकता होती है। कच्चे माल की कमी और गुणवत्ता की अस्थिरता सुई-उन्मुख कोक की गुणवत्ता की स्थिरता को सीमित करने वाले मुख्य कारकों में से एक है [3]। शेडोंग यिडा न्यू मटेरियल कंपनी लिमिटेड ने पेट्रोलियम सुई कोक की उत्पादन इकाई के लिए कच्चे माल के प्रीट्रीटमेंट को डिजाइन और अपनाया

साथ ही, ठोस कणों को हटाने के लिए कई तरह के तरीके अपनाए गए। नीडल कोक के उत्पादन के लिए उपयुक्त भारी तेल का चयन करने के अलावा, कोकिंग से पहले कच्चे माल में हानिकारक पदार्थों को हटा दिया गया।

(2) पेट्रोलियम नीडल कोक की विलंबित कोकिंग प्रक्रिया में तकनीकी कठिनाइयों का विश्लेषण

सुई कोक का उत्पादन संचालन अपेक्षाकृत जटिल है, और विशिष्ट प्रसंस्करण प्रक्रिया में पर्यावरण के तापमान में परिवर्तन और परिचालन दबाव के नियंत्रण पर उच्च आवश्यकताएं हैं। यह सुई कोक उत्पादन की कोकिंग प्रक्रिया में कठिनाइयों में से एक है कि क्या कोक के दबाव, समय और तापमान को वास्तव में वैज्ञानिक और उचित रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, ताकि प्रतिक्रिया समय मानक आवश्यकताओं को पूरा कर सके। साथ ही, कोकिंग प्रक्रिया मापदंडों और विशिष्ट परिचालन मानकों का बेहतर अनुकूलन और समायोजन भी पूरे सुई कोक उत्पादन के अनुकूलन और गुणवत्ता सुधार में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

तापमान परिवर्तन संचालन के लिए हीटिंग भट्टी का उपयोग करने का मुख्य उद्देश्य सुई कोक की उत्पादन प्रक्रिया में मानक के अनुसार मानक संचालन करना है ताकि परिवेश का तापमान आवश्यक मापदंडों तक पहुंच सके। वास्तव में, तापमान परिवर्तन की प्रक्रिया कोकिंग प्रतिक्रिया को बढ़ावा देने के लिए है, जो कोकिंग प्रतिक्रिया में देरी करते हुए धीमी और कम तापमान वाले वातावरण में की जा सकती है, ताकि सुगंधित संघनन प्राप्त किया जा सके, अणुओं की व्यवस्थित व्यवस्था सुनिश्चित की जा सके, यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे दबाव की क्रिया के तहत उन्मुख और ठोस हो सकें, और राज्य की स्थिरता को बढ़ावा दे सकें। पेट्रोलियम सुई कोक की पूरी उत्पादन प्रक्रिया में हीटिंग भट्टी एक आवश्यक संचालन है, और विशिष्ट तापमान सीमा मापदंडों के लिए कुछ आवश्यकताएं और मानक हैं, जो 476 ℃ की निचली सीमा से कम नहीं हो सकते हैं और 500 ℃ की ऊपरी सीमा से अधिक नहीं हो सकते हैं। साथ ही, यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि परिवर्तनीय तापमान भट्ठी एक बड़े उपकरण और सुविधाएं हैं, हमें सुई कोक के प्रत्येक टॉवर की गुणवत्ता की एकरूपता पर ध्यान देना चाहिए: खिला प्रक्रिया में प्रत्येक टॉवर, तापमान, दबाव, हवा की गति और अन्य कारकों के कारण बदल जाता है, इसलिए कोक के बाद कोक टॉवर असमान, मध्यम और निम्न गुणवत्ता वाला होता है। सुई कोक की गुणवत्ता एकरूपता की समस्या को प्रभावी ढंग से कैसे हल किया जाए, यह भी उन समस्याओं में से एक है, जिन पर सुई कोक के उत्पादन में विचार किया जाना चाहिए।

5. पेट्रोलियम नीडल कोक के भविष्य के विकास की दिशा का विश्लेषण

(ए) घरेलू पेट्रोलियम प्रणाली सुई कोक की गुणवत्ता में निरंतर सुधार को बढ़ावा देना

नीडल फोकस की तकनीक और बाजार पर संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान का दबदबा रहा है। वर्तमान में, चीन में नीडल कोक के वास्तविक उत्पादन में, अभी भी कुछ समस्याएं हैं, जैसे अस्थिर गुणवत्ता, कम कोक शक्ति और बहुत अधिक पाउडर कोक। हालाँकि उत्पादित नीडल कोक का उपयोग बड़ी मात्रा में उच्च-शक्ति और अल्ट्रा-हाई-पावर ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के उत्पादन में किया गया है, लेकिन इसका उपयोग बड़ी मात्रा में बड़े-व्यास वाले अल्ट्रा-हाई-पावर ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के उत्पादन में नहीं किया जा सकता है। हाल के वर्षों में, नीडल फोकस के हमारे अनुसंधान और विकास ने काम करना बंद नहीं किया है, और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार जारी रहेगा। शांक्सी होंग्ते कोल केमिकल कं, लिमिटेड, सिनोस्टील कोल माप नीडल कोक, जिनझोउ पेट्रोकेमिकल कं, लिमिटेड तेल श्रृंखला नीडल कोक इकाइयाँ 40,000-50,000 टन / वर्ष के पैमाने पर पहुँच गई हैं, और स्थिर रूप से चल सकती हैं, लगातार गुणवत्ता में सुधार कर सकती हैं।

(2) पेट्रोलियम नीडल कोक की घरेलू मांग में वृद्धि जारी है

लौह और इस्पात उद्योग के विकास के लिए बड़ी संख्या में अल्ट्रा-हाई पावर इलेक्ट्रोड और हाई पावर इलेक्ट्रोड की आवश्यकता होती है। इस संदर्भ में, अल्ट्रा हाई पावर इलेक्ट्रोड और हाई पावर इलेक्ट्रोड उत्पादन के लिए सुई कोक की मांग तेजी से बढ़ रही है, जिसका अनुमान लगभग 250,000 टन प्रति वर्ष है। चीन में इलेक्ट्रिक फर्नेस स्टील का उत्पादन 10% से कम है, और इलेक्ट्रिक फर्नेस स्टील का विश्व औसत उत्पादन 30% तक पहुँच गया है। हमारा स्टील स्क्रैप 160 मिलियन टन तक पहुँच गया है। वर्तमान स्थिति के अनुसार, लंबे समय में इलेक्ट्रिक फर्नेस स्टील का विकास अपरिहार्य है, सुई कोक की आपूर्ति की कमी अपरिहार्य होगी। इसलिए, उत्पादन की जरूरतों को पूरा करने के लिए कच्चे माल के स्रोत को बढ़ाने और विनिर्माण विधि में सुधार करने के उपाय किए जाने चाहिए।

(3) बाजार की मांग का विस्तार घरेलू अनुसंधान एवं विकास प्रौद्योगिकी स्तर में सुधार को बढ़ावा देता है

गुणवत्ता में अंतर और सुई-झुलसे की मांग में वृद्धि के लिए सुई-झुलसे के विकास में तेजी की आवश्यकता है। सुई-झुलसे के विकास और उत्पादन के दौरान, शोधकर्ताओं ने सुई-झुलसे के उत्पादन में कठिनाइयों के बारे में अधिक से अधिक जागरूक हो गए हैं, अनुसंधान प्रयासों को बढ़ा रहे हैं, और उत्पादन का मार्गदर्शन करने के लिए प्रयोगात्मक डेटा प्राप्त करने के लिए छोटे और पायलट परीक्षण सुविधाओं का निर्माण कर रहे हैं। बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए सुई कोक की प्रसंस्करण तकनीक में लगातार सुधार किया जा रहा है। कच्चे माल और विनिर्माण विधियों के दृष्टिकोण से, विश्व तेल की कमी और बढ़ती सल्फर सामग्री तेल प्रणाली सुई कोक के विकास को प्रतिबंधित करती है। तेल श्रृंखला सुई कोक की नई कच्ची सामग्री प्रीट्रीटमेंट औद्योगिक उत्पादन सुविधा का निर्माण और संचालन शेडोंग यिडा न्यू मटेरियल कंपनी लिमिटेड में किया गया है, और तेल श्रृंखला सुई कोक के उत्कृष्ट कच्चे माल का उत्पादन किया गया है, जो तेल श्रृंखला सुई कोक की गुणवत्ता और उत्पादन में प्रभावी रूप से सुधार करेगा।