التحقيق والبحث في فحم الكوك البترولي

المادة الخام الرئيسية المستخدمة في إنتاج قطب الجرافيت هي فحم الكوك البترولي المكلس. فما نوع فحم الكوك البترولي المكلس المناسب لإنتاج قطب الجرافيت؟

1. يجب أن يلتزم تحضير زيت الكوك الخام بمبدأ إنتاج فحم الكوك البترولي عالي الجودة، وأن يتميز فحم الكوك البترولي عالي الجودة ببنية ليفية أكثر كثافة. تُظهر التجارب العملية أن إضافة 20-30% من فحم الكوك المتبقي من التكسير الحراري إلى زيت الكوك الخام يُحسّن الجودة، مما يُلبي متطلبات إنتاج أقطاب الجرافيت.
2. قوة هيكلية كافية.
يتم تقليل وقت التكسير المسبق للمواد الخام، والصهر، والتكسير لتقليل التفتت، وتلبية متطلبات تركيب حجم الحبيبات المربعة في الدفعات.

3. يجب أن يكون التغير في حجم فحم الكوك صغيرًا بعد التكسير، مما يقلل من الإجهاد الداخلي في المنتج الناتج عن التورم العكسي للمنتج المضغوط والانكماش في عملية التحميص والجرافيت.

4. يجب أن يكون فحم الكوك سهل التحويل إلى جرافيت، ويجب أن تتمتع المنتجات بمقاومة منخفضة، وموصلية حرارية عالية، ومعامل تمدد حراري منخفض.

5. يجب أن يكون تبخر فحم الكوك أقل من 1%،تشير المواد المتطايرة إلى عمق التكويك وتؤثر على سلسلة من الخصائص.

6. يجب تحميص الكوك عند درجة حرارة 1300 درجة مئوية لمدة 5 ساعات، ويجب ألا تقل كثافته النوعية الحقيقية عن 2.17 جم/سم2.

7. يجب ألا يتجاوز محتوى الكبريت في فحم الكوك 0.5%.

تُعدّ أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية من أكبر منتجي فحم الكوك البترولي في العالم، بينما تُعتبر أوروبا مكتفية ذاتيًا تقريبًا في هذا المجال. أما في آسيا، فتُعدّ الكويت وإندونيسيا وتايوان واليابان من أبرز المنتجين لفحم الكوك البترولي، إلى جانب دول ومناطق أخرى.

منذ تسعينيات القرن الماضي، ومع التطور السريع للاقتصاد الصيني، ازداد الطلب على النفط عاماً بعد عام.

عندما تزداد كمية معالجة النفط الخام بشكل كبير، سيتم إنتاج كمية كبيرة من فحم الكوك البترولي، وهو منتج ثانوي لتكرير النفط الخام، بشكل حتمي.

وفقًا للتوزيع الإقليمي لإنتاج فحم الكوك البترولي في الصين، تحتل منطقة شرق الصين المرتبة الأولى، حيث تمثل أكثر من 50٪ من إجمالي إنتاج فحم الكوك البترولي في الصين.

ويليها المنطقة الشمالية الشرقية والمنطقة الشمالية الغربية.

يلعب محتوى الكبريت في فحم الكوك البترولي دورًا هامًا في استخدامه وسعره، كما أن إنتاج فحم الكوك البترولي المُجرافن محدود بسبب اللوائح البيئية الصارمة في الخارج، والتي تقيد حرق فحم الكوك البترولي ذي المحتوى العالي من الكبريت في العديد من المصافي ومحطات الطاقة في البلاد.

يُستخدم فحم الكوك البترولي عالي الجودة ومنخفض الكبريت على نطاق واسع في صناعات الصلب والألومنيوم والكربون. ويؤدي تزايد الطلب إلى زيادة قيمة فحم الكوك البترولي عدة أضعاف.

في السنوات الأخيرة، استمر الاستهلاك الظاهر لفحم الكوك البترولي في الصين في النمو بسرعة عالية، واستمر الطلب على فحم الكوك البترولي في جميع أسواق المستهلكين في التوسع.

يشكل الألومنيوم أكثر من نصف إجمالي استهلاك فحم الكوك البترولي في الصين. ويُستخدم بشكل رئيسي في الأنودات المُسخّنة مسبقًا، وهناك طلب كبير على فحم الكوك متوسط ​​ومنخفض الكبريت.

تُشكّل منتجات الكربون نحو خُمس الطلب على فحم الكوك البترولي، الذي يُستخدم في الغالب لتحضير أقطاب الجرافيت. وتتميز أقطاب الجرافيت المتطورة بقيمتها العالية وربحيتها الكبيرة.

يمثل استهلاك الوقود حوالي عُشر الاستهلاك، بينما تستهلك محطات توليد الطاقة ومصانع الخزف والزجاج كميات أكبر.

نسبة استهلاك صناعة الصهر هي واحد إلى عشرين، واستهلاك مصانع الصلب من الحديد.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الطلب في صناعة السيليكون يمثل قوة لا يستهان بها.

تمثل الصادرات النسبة الأقل، لكن الطلب على فحم الكوك البترولي عالي الجودة في الأسواق الخارجية لا يزال واعداً. كما يُستهلك جزء من فحم الكوك عالي الكبريت، بالإضافة إلى الاستهلاك المحلي.

مع تطور الاقتصاد الصيني، وتحسن المزايا الاقتصادية لمصانع الصلب ومصاهر الألومنيوم وغيرها من الصناعات المحلية تدريجياً، وسعياً لزيادة الإنتاج وتحسين جودة المنتجات، اتجهت العديد من الشركات الكبرى إلى شراء مُكربن فحم الكوك البترولي المُجرافن. ويتزايد الطلب المحلي عليه. في الوقت نفسه، ونظراً لارتفاع تكاليف التشغيل، ورأس المال الاستثماري الكبير، والمتطلبات التقنية العالية في إنتاج فحم الكوك البترولي المُجرافن، فإن عدد الشركات المنتجة قليل، والمنافسة أقل حدة في الوقت الراهن. لذا، نسبياً، السوق كبير، والعرض قليل، والعرض الإجمالي يكاد يكون أقل من الطلب.

في الوقت الحالي، يتمثل وضع سوق فحم الكوك البترولي في الصين في وجود فائض من منتجات فحم الكوك البترولي عالية الكبريت، والتي تستخدم بشكل رئيسي كوقود؛ وتستخدم منتجات فحم الكوك البترولي منخفضة الكبريت بشكل رئيسي في صناعة المعادن والتصدير؛ أما منتجات فحم الكوك البترولي المتقدمة فتحتاج إلى الاستيراد.

تكتمل عملية تكليس فحم الكوك البترولي الأجنبي في المصفاة، ويذهب فحم الكوك البترولي الذي تنتجه المصفاة مباشرة إلى وحدة التكليس للتكليس.

نظراً لعدم وجود أجهزة تكليس في المصافي المحلية، يُباع فحم الكوك البترولي المنتج في هذه المصافي بأسعار زهيدة. حالياً، يتم تكليس فحم الكوك البترولي والفحم في الصين في الصناعات المعدنية، مثل مصانع الكربون ومصانع الألومنيوم، وغيرها.