Kādi ir grafitizēta naftas koksa turpmākie tehnoloģiskās pētniecības un attīstības virzieni?

Grafitizēta naftas koksa nākotnes tehnoloģiju pētniecības un attīstības virzieni galvenokārt koncentrējas uz šādiem aspektiem:

Augstas tīrības un zema piemaisījumu satura tehnoloģijas

Uzlabojot aizkavētas koksēšanas procesus un dziļas desulfurizācijas metodes, var samazināt sēra, pelnu un citu piemaisījumu saturu naftas koksā. Piemēram, Sinopec Qingdao pārstrādes rūpnīca ir samazinājusi sēra saturu līdz zem 0,3%, apmierinot pieprasījumu pēc zema sēra satura naftas koksa jaunajā enerģētikas sektorā. Nākotnē ir nepieciešams turpināt attīstīt efektīvas atpelnošanas tehnoloģijas, lai samazinātu pelnu saturu no 8-10 svara% līdz zem 1 svara%, tādējādi uzlabojot materiāla tīrību un veiktspējas stabilitāti.

Augstas klases produktu pielāgota izstrāde

Augstas klases nozarēm, piemēram, litija akumulatoru anoda materiāliem un fotoelektriskā silīcija izejvielu reducētājiem, jāizstrādā specializēti naftas koksa produkti. Piemēram, jaudas akumulatoriem paredzētajam koksam ir jāatbilst tādiem rādītājiem kā sēra saturs <0,5% un pelnu saturs <0,3%, lai uzlabotu akumulatora enerģijas blīvumu un cikla kalpošanas laiku. Turklāt fotoelektriskās kvalitātes naftas koksam ir nepieciešamas optimizētas poru struktūras, lai uzlabotu redukcijas efektivitāti un samazinātu silīcija izejvielu ražošanas izmaksas.

Dziļā apstrāde un augstas pievienotās vērtības izmantošana

Lai palielinātu nozares pievienoto vērtību, būtu jāattīsta dziļi apstrādāti produkti, piemēram, adatu kokss un oglekļa šķiedras. Adatu kokss kā galvenā izejviela īpaši jaudīgiem grafīta elektrodiem ir piedzīvojis ievērojamu pieprasījuma pieaugumu elektriskās loka krāsns tērauda ražošanā un jaunajā enerģijas piegādes ķēdē. Piemēram, Jinzhou Petrochemical ir panācis adatu koksa ilgtermiņa ražošanu, apmierinot augstas klases tirgus pieprasījumu.

Videi draudzīgas un zaļas ražošanas tehnoloģijas

Reaģējot uz arvien stingrāku vides politiku, ir jāizstrādā ražošanas procesi ar zemu piesārņojumu un zemu enerģijas patēriņu. Piemēram, kausēta sāls elektrolīze var panākt grafitizāciju zem 1000°C, samazinot enerģijas patēriņu par 40% salīdzinājumā ar tradicionālajām augstas temperatūras un augstspiediena metodēm (virs 2000°C), un tā ir piemērojama dažādām oglekļa izejvielām. Turklāt fluidizētā slāņa aktivācijas tehnoloģija novērš aglomerāciju, ievadot inertas daļiņas, saīsinot aktivācijas laiku līdz 2-8 stundām un vēl vairāk samazinot enerģijas patēriņu.

Precīzas poru struktūras kontroles tehnoloģijas

Izmantojot gradienta aktivāciju un in situ dopinga metodes, naftas koksa bāzes poraino ogļu poru struktūru var regulēt, lai uzlabotu materiāla veiktspēju. Piemēram, izmantojot H₂O/CO₂ sinerģisku aktivācijas mehānismu, veidojas mikroporu-mezoporu kompozītmateriāla struktūra (mezoporu attiecība 20%-60%), kas piemērota dažādiem pielietojuma scenārijiem. Vienlaikus NH₃ vai H₃PO₄ ievadīšana nodrošina slāpekļa/fosfora atomu dopingu (dopinga līmenis 1-5 at%), uzlabojot vadītspēju un virsmas aktivitāti.

Lietojumprogrammu paplašināšana jaunajā enerģijas nozarē

Jāizstrādā jauni enerģijas materiāli, piemēram, uz naftas koksa bāzes ražota aktivētā ogle un superkondensatora ogle. Piemēram, uz naftas koksa bāzes ražota poraina ogle kā silīcija anodu “zelta partneris” uzlabo cikla stabilitāti par 300 %, regulējot poru struktūru (50–500 nm slēgta poru struktūra), lai buferētu silīcija tilpuma palielināšanos. Tiek prognozēts, ka globālā tirgus apjoms līdz 2030. gadam pārsniegs 120 miljardus juaņu ar salikto gada pieauguma tempu 25 %.

Inteliģentas un automatizētas ražošanas tehnoloģijas

Izmantojot lietu internetu (IoT) un blokķēdes tehnoloģijas, var uzlabot ražošanas efektivitāti un produktu kvalitāti. Piemēram, viedā noliktava nodrošina krājumu uzraudzību reāllaikā, uzlabojot reaģēšanas ātrumu par 50%. Blokķēdes izsekojamība nodrošina produktu “oglekļa pēdas” sertifikāciju, kas atbilst ES ESG investīciju prasībām.