Hár-brennisteins vs. lágur-Sulfur Petroleum Coke: Hvernig á að velja fyrir mismunandi forrit?

Brennisteinsinnihald jarðolíukoks er kjarnavísirinn til að mæla gæðaflokk þess og notkunarsvið. Samkvæmt núverandi iðnaðarstöðlum er jarðolíukoks með brennisteinsinnihald undir 1% kallað lágt-brennisteinskók (sem samsvarar 1#, 2A), með brennisteinsinnihald á milli 1% og 3% er kallað miðlungs-brennisteinskók (samsvarar 2B, 2C, 3A,3C3% og er mikið brennisteinsinnihald, 3A,3C3), flokkast sem-brennisteinsríkt kók. Þessi flokkun ákvarðar beint áfangastað og markaðsverð á jarðolíukoki.

Í hagnýtum forritum eru fágaðari flokkunarstaðlar einnig mikið notaðir. Samkvæmt kínverska seinkaða jarðolíukóksgæðastaðlinum (ZBE44002-86) er hrátt kók flokkað í No. 1, No. 2 og No. 3, hvoru um sig skipt frekar í A coke og B coke. Nei. 1 A kók hefur brennisteinsinnihald ekki meira en 0,5%, Nei. 1 B kók ekki meira en 0,8%, Nei. 2 A kók ekki meira en 1,0% og ekkert. 2 B kók ekki meira en 1,5%. Því fyrr sem bókstafurinn er og því minni sem talan er, því lægra er brennisteinsinnihaldið og því betri gæði.

Rétt er að taka fram að nú er enginn landsstaðall fyrir jarðolíukoks með brennisteinsinnihald 3% eða hærra. Þrátt fyrir að fyrirtækjastaðallinn sem Sinopec áður gaf út hafi verið afnuminn er hann enn notaður á markaði með-brennisteinsríkt kók.

Lítið-brennisteinskók, með yfirburðargæði þess, er orðið ákjósanlegt hráefni fyrir hágæða kolefnisvörur, gegnir óbætanlegu hlutverki í grafítrafskautum, litíum-rafhlöðu rafskautaefnum og hágæða forbökuðum rafskautum.

• Grafít rafskaut

Grafít rafskaut eru ein mikilvægasta notkunin á lág-brennisteins kók. Helsta hráefnið til að framleiða grafít rafskaut er jarðolíukoks. Bæta má litlu magni af pitch coke við venjuleg grafít rafskaut, en brennisteinsinnihald bæði jarðolíukoks og pitch coke má ekki fara yfir 0,5%. Til að framleiða há-afl eða ofur-mikil-grafít rafskaut þarf nál kók. Brennisteinsinnihaldið hefur sérstaklega afgerandi áhrif á frammistöðu grafít rafskauta-meðan-háhita grafítvinnsluferlinu stendur, er ekki hægt að losa brennistein að fullu. Þegar rafskautið verður fyrir hitastigi yfir 1500 gráður brotnar brennisteinn niður, sem veldur því að kristallarnir stækka. Við kælingu dragast kristallarnir saman, sem leiðir til þess að rafskaut sprungur. Þetta fyrirbæri, þekkt sem „gasþensla“, hefur alvarleg áhrif á gæði og frammistöðu grafít rafskautsins.

Ofur-mikil-grafítrafskaut krefjast ekki aðeins lágs viðnáms heldur einnig lága varmaþenslustuðla, góða oxunarþol og góða hitaáfallsþol eftir grafítgerð. Há-nálakók er notað til að framleiða há-gæða grafít rafskaut fyrir há-afl og ofur-mikil{- rafmagnsofna, en jarðolíukoks sem inniheldur um það bil 1% brennisteini er aðallega notað í álbræðsluiðnaðinum til framleiðslu á rafskautanódema eða kolefnisbræðslu.

• Lithium-rafhlöðuskautaefni

Á undanförnum árum, með miklum vexti nýrra orkutækja og orkugeymsluiðnaðar, hefur notkun lág-brennisteins kóks á sviði litíum-rafhlöðu rafskautaefna hratt komið fram. Lágt-brennisteinskók hefur lágan varmaþenslustuðul, lítinn porosity, lítið innihald ösku og málmþátta, mikla leiðni og er auðvelt að grafíta, sem gerir það að kjörnu hráefni til að útbúa gervi grafítskautaefni.

Eins og er, er jarðolíukók sem er fáanlegt í verslun, sem notað er í miklu magni, allt lítið-brennisteinskók og þröngt framboð á litlu-brennisteinskóki leiðir til mikils kostnaðar. Í eftirspurnarsamsetningu lág-brennisteins kóks, eru litíum-rafhlöðuskaut fyrir 29% og ruðningsáhrif- þess á eftirspurn frá hefðbundnum sviðum verða sífellt meira áberandi. Rafskautaefnisfyrirtæki halda stækkunarhraða sínum og eftirspurnin eftir-brennisteinskóki heldur áfram að vaxa vel.

• Hár-forbakaðar rafskautar

Forbökuð rafskaut eru lykilþættir í rafgreiningarfrumum úr áli, leiða straum og taka þátt í rafefnafræðilegum viðbrögðum og skipta sköpum í rafgreiningarframleiðslu áls. Lítil-losun rafskauta nota jarðolíukoks með strangari stjórn á brennisteinsinnihaldi og snefilefnavísum, sem geta í raun dregið úr losun koltvísýrings í rafgreiningu áls, stuðlað að orkusparnaði og losun minni samkvæmt „tvíkolefnis“ markmiðum rafgreiningariðnaðarins á áli. Jarðolíukoks sem notað er fyrir forbökuð rafskaut þarf venjulega brennisteinsinnihald undir 1,5%.

• Önnur háþróuð-forrit

Á sviði kolefnishækkana krefst steypuiðnaðurinn venjulega afar lágt brennisteinsinnihald, oft notast við „hálf-grafíterað“ eða „fullgrafítað“ jarðolíukoks með fast kolefnisinnihald sem er yfir 98% og brennisteinsinnihald undir 0,05%. Ennfremur krefst framleiðsla á há-grafítafurðum þess að hráefnisöskuinnihald sé eins lágt og mögulegt er (td undir 0,15%).

Þótt-brennisteinskók hafi hærra brennisteinsinnihald er það verulega samkeppnishæft hvað varðar kostnað og framleiðslustærð og gegnir enn mikilvægu hlutverki á sérstökum notkunarsvæðum.

• Forbakaðar skautar

Með hraðri þróun rafgreiningaráliðnaðarins er notkun á há-brennisteinskóki við framleiðslu forbökuðra rafskauta fyrir ál vaxandi þróun. Vegna þröngs framboðs á-brennisteinskóki hafa margar kolefnisverksmiðjur þurft að nota jarðolíukoks með-brennisteinsríku magni, sem leiðir til aukningar á brennisteinsinnihaldi forbökuðra rafskautakolefnisblokka, sem aftur gerir rafgreiningarferlið áls í hættu á að fara yfir viðmið um losun brennisteinsdíoxíðs.

Á tæknilegu stigi hefur notkun blönduðs jarðolíukoks með mismunandi brennisteinsinnihaldi orðið mikilvæg leið fyrir framleiðendur álskauta til að halda jafnvægi á rafskautagæði, rafskautanotkun og umhverfisframmistöðu. Með sanngjörnu blöndunarferli er hægt að uppfylla umhverfiskröfur á meðan kostnaði er stjórnað.

• Í eldsneytisgeiranum,

há-brennisteinskoks hefur jafnan verið mikið notað sem eldsneyti í sementsverksmiðjum og orkuverum. Hins vegar, með sífellt strangari umhverfisstefnu, er notkun á-brennisteinsríku kók sem eldsneyti frammi fyrir verulegum takmörkunum. „Aðgerðaáætlun um orkuvernd og kolefnisminnkun“ kveður beinlínis á um að ekki sé hægt að nota kók með mikið-brennisteinssýru sem eldsneyti. Knúið áfram af stefnum til að draga úr kolefnislosun, hátt-brennisteinskók stendur frammi fyrir staðgönguþrýstingi í forritum eins og eldsneytis- og glerframleiðslu.

• Nýjar tilraunir í litíum-rafhlöðu rafhlöðuefni

Þrátt fyrir að lág-brennisteinskók sé áfram almennur kostur fyrir litíum-rafhlöður rafhlöðuskauta, þá dregur mikið-brennisteinskók, með kostnaðarkostum sínum vegna ódýrara hráefnis og meira framleiðslumagns, marga grafítframleiðendur til að kanna notkun þess á rafskautaefnasviðinu. Hins vegar of hátt brennisteinsinnihald í háu-brennisteinskóki leiðir til margra vandamála: við grafitgerð sleppur brennisteinn út í loftkenndu formi, sem eykur grafítglöp og tiltekið yfirborðsflatarmál; samtímis hindrar brennisteinn stöðugan grafítvöxt, sem veldur því að kristallar skreppa saman, draga úr anisotropy grafíts og leiða til verulegrar lækkunar á þjöppunarþéttleika, getu og upphaflegri kólombískri skilvirkni. Eins og er, er iðnaðurinn að þróa tækni eins og samsett grafítskautaefni, þar sem reynt er að sigrast á eðlislægum takmörkunum há-brennisteins kóks með hráefnissamsetningu og hagræðingu ferla.

• Efnaframleiðsla

Hátt-brennisteinsríkt venjulegt hrátt kók er hægt að nota í efnaframleiðslu, svo sem framleiðslu á kalsíumkarbíði og kísilkarbíði, eða sem eldsneyti í málmsteypu og glerframleiðslu.

Byggt á ofangreindri greiningu er hægt að draga saman val á jarðolíukoki fyrir mismunandi notkunarsviðsmyndir sem hér segir:

Grafít rafskaut: Venjuleg grafít rafskaut krefjast þess að brennisteinsinnihald jarðolíukoks fari ekki yfir 0,5%; há-afl og ofur-mikil-grafít rafskaut krefjast nálkoks, með enn strangari kröfum um brennisteinsinnihald.

Lithium-rafhlöðuskautaefni: Eins og er, er almenna verslunarefnið lítið-brennisteinskók (brennisteinsinnihald minna en 1%) og hágæða rafskautaefni hafa mjög strangt eftirlit með brennisteinsinnihaldi.

Forbökuð skaut: Brennisteinsinnihald þarf venjulega að vera undir 1,5%; forskaut með lítilli-losun hafa enn strangari kröfur, þær þurfa að uppfylla umhverfisstaðla samkvæmt „tvíkolefnis“ markmiðinu.

Kolefnisefni: Kolefnisefni í steypu-gráðu krefjast afar lágs brennisteinsinnihalds (minna en eða jafnt og 0,05%), sem krefst þess að nota „hálf-grafítgerð“ eða „full grafítgerð“ jarðolíukoks.

Efnaframleiðsla og eldsneyti: Hægt er að nota-brennisteinsríkt venjulegt hrátt kók í efnaframleiðslu, en notkun þess sem eldsneyti er stranglega takmörkuð.

Þegar þú velur jarðolíukoks, auk brennisteinsinnihalds sem kjarnamælis, verður að hafa ítarlega í huga þætti eins og öskuinnihald, raunverulegan þéttleika, hitaáfallsþol og formgerð. Öskuinnihald hindrar kristöllun og hefur áhrif á frammistöðu vöru; sannur þéttleiki endurspeglar hversu kristallað er; og formgerð ákvarðar notagildi jarðolíukoks í sérstökum notkunum. Samstaða iðnaðarins er: fyrirhuguð notkun ákvarðar flokkavalið-fyrir rafgreiningu á áli eða hágæða grafítvörur, A-gráðu kók er æskilegt; fyrir lág-kolefnisvörur eða eldsneyti er hægt að velja B-gráðu og neðar.

Með hliðsjón af áframhaldandi framþróun „tvíkolefnismarkmiða“ og hraðri þróun nýja orkuiðnaðarins, eru markaðsstaða lág--brennisteins-kóks og há-brennisteins-kóks í miklum breytingum. Lítið-brennisteinskók, með óbætanlegt hlutverk sitt í hágæða-forritum, upplifir stöðugt vaxandi eftirspurn; á meðan hár-brennisteinsríkt kók stendur frammi fyrir sífellt strangari umhverfisþvingunum og þarf brýn bylting í tæknilegri uppfærslu og stækkun forrita. Fyrir sérfræðingar í iðnaði er lykillinn að því að öðlast forskot á sífellt aðgreindari jarðolíukoksmarkaði að átta sig á gæðakröfum jarðolíukoks fyrir mismunandi notkunarsviðsmyndir og taka vísindalegar ákvarðanir byggðar á markaðsframboði og eftirspurnarmynstri og verðþróun.