Abstract:Autorul analizează situația producției și consumului de cocs acționat de ulei în țara noastră, perspectivele aplicării sale în industria materialelor pentru electrozi de grafit și electrozi negativi, pentru a studia provocările dezvoltării cocsului acționat de ulei, inclusiv resursele insuficiente de materii prime, calitatea insuficientă, ciclurile lungi de aplicare și evaluarea supracapacității, creșterea cercetării în segmentarea produselor, aplicațiilor, măsurilor de performanță, cum ar fi studiile de asociere, pentru a dezvolta o piață de top.
Conform diferitelor surse de materii prime, cocsul aciform poate fi împărțit în cocs aciform de petrol și cocs aciform de cărbune. Cocsul aciform de petrol este produs în principal din suspensie FCC prin rafinare, hidrodesulfurare, cocsificare întârziată și calcinare. Procesul este relativ complex și are un conținut tehnic ridicat. Cocsul aciform are caracteristici precum conținut ridicat de carbon, conținut scăzut de sulf, conținut scăzut de azot, conținut scăzut de cenușă și așa mai departe și are proprietăți electrochimice și mecanice remarcabile după grafitizare. Este un tip de material carbon anizotrop de înaltă calitate, cu grafitizare ușoară.
Cocsul cu ace este utilizat în principal pentru electrozi de grafit de putere ultra-înaltă și materiale catodice pentru baterii litiu-ion. Ca obiective strategice pentru „vârf de carbon” și „neutru din punct de vedere al emisiilor de carbon”, țările continuă să promoveze transformarea și modernizarea industriei siderurgice și auto, ajustarea structurii industriale și promovarea aplicării tehnologiilor de economisire a energiei, cu emisii reduse de carbon și de protecție a mediului ecologice, pentru a promova producția de oțel în cuptoare cu arc electric și dezvoltarea rapidă a vehiculelor cu energie nouă. Cererea de cocs cu ace brut crește, de asemenea, rapid. În viitor, industria din aval a cocsului cu ace va fi în continuare foarte prosperă. Acest subiect analizează stadiul de aplicare și perspectivele cocsului cu ace în materialele pentru electrozi și anozi de grafit și prezintă provocările și contramăsurile pentru dezvoltarea sănătoasă a industriei cocsului cu ace.
1. Analiza producției și a direcției de curgere a cocsului acționat de ace
1.1 Producția de cocs de ace
Producția de cocs acicular este concentrată în principal în câteva țări, precum China, Statele Unite, Regatul Unit, Coreea de Sud și Japonia. În 2011, capacitatea globală de producție de cocs acicular era de aproximativ 1200 kt/an, din care capacitatea de producție a Chinei era de 250 kt/an, și existau doar patru producători chinezi de cocs acicular. Până în 2021, conform statisticilor Sinfern Information, capacitatea globală de producție de cocs acicular va crește la aproximativ 3250 kt/an, iar capacitatea de producție de cocs acicular din China va crește la aproximativ 2240 kt/an, reprezentând 68,9% din capacitatea globală de producție, iar numărul producătorilor chinezi de cocs acicular va crește la 21.
Tabelul 1 prezintă capacitatea de producție a primilor 10 producători de cocs acicular din lume, cu o capacitate totală de producție de 2130 kt/an, reprezentând 65,5% din capacitatea de producție globală. Din perspectiva capacității de producție globală a întreprinderilor de cocs acicular, producătorii de cocs acicular din seria petrolieră au, în general, o scară relativ mare, capacitatea medie de producție a unei singure fabrici fiind de 100 ~ 200 kt/an, în timp ce capacitatea de producție a cocsului acicular din seria cărbunelui este de doar aproximativ 50 kT/an.
În următorii ani, capacitatea globală de producție de cocs acționat va continua să crească, dar în principal din China. Capacitatea planificată și în construcție de producție de cocs acționat a Chinei este de aproximativ 430kT/an, iar situația supracapacității este agravată și mai mult. În afara Chinei, capacitatea de producție de cocs acționat este practic stabilă, rafinăria OMSK din Rusia planificând să construiască o unitate de cocs acționat de 38kt/an în 2021.
Figura 1 prezintă producția de cocs acicular în China în ultimii 5 ani. După cum se poate observa din Figura 1, producția de cocs acicular în China a înregistrat o creștere explozivă, cu o rată anuală compusă de creștere de 45% în 5 ani. În 2020, producția totală de cocs acicular în China a ajuns la 517kT, inclusiv 176kT de cărbune și 341kT de petrol.
1.2 Importul de cocs de ace
Figura 2 prezintă situația importurilor de cocs acționat prin ace în China în ultimii 5 ani. După cum se poate observa din Figura 2, înainte de izbucnirea epidemiei de COVID-19, volumul importurilor de cocs acționat prin ace în China a crescut semnificativ, ajungând la 270kT în 2019, un nivel record. În 2020, din cauza prețului ridicat al cocsului acționat prin ace importat, a competitivității scăzute, a stocurilor mari din porturi și a izbucnirii continue a epidemiilor în Europa și Statele Unite, volumul importurilor de cocs acționat prin ace din China în 2020 a fost de doar 132kT, în scădere cu 51% față de anul precedent. Conform statisticilor, din cocsul acționat prin ace importat în 2020, cocsul acționat prin ace din petrol a fost de 27,5kT, în scădere cu 82,93% față de anul precedent; Cocs de cărbune cu ace 104,1kt, cu 18,26% mai mult decât anul trecut, principalul motiv fiind că transportul maritim din Japonia și Coreea de Sud este mai puțin afectat de epidemie, în al doilea rând, prețul unor produse din Japonia și Coreea de Sud este mai mic decât cel al produselor similare din China, iar volumul comenzilor din aval este mare.
1.3 Direcția de aplicare a cocsului cu ace
Cocsul cu ace este un tip de material carbon de înaltă calitate, utilizat în principal ca materie primă pentru producerea de electrozi de grafit de putere ultra-înaltă și materiale anodice de grafit artificial. Cele mai importante domenii de aplicare terminale sunt fabricarea oțelului pentru cuptoarele cu arc electric și bateriile pentru vehiculele cu energie nouă.
FIG. 3 prezintă tendința de aplicare a cocsului acționat de ace în China în ultimii 5 ani. Electrodul de grafit este cel mai mare domeniu de aplicare, iar rata de creștere a cererii intră într-o etapă relativ stabilă, în timp ce materialele pentru electrozi negativi continuă să crească rapid. În 2020, consumul total de cocs acționat de ace în China (inclusiv consumul de stocuri) a fost de 740kT, din care s-au consumat 340kT de material negativ și 400kt de electrod de grafit, reprezentând 45% din consumul de material negativ.
2.1 Dezvoltarea producției de oțel eAF
Industria siderurgică este un producător major de emisii de carbon în China. Există două metode principale de producție a fierului și oțelului: furnalul și cuptorul cu arc electric. Printre acestea, fabricarea oțelului în furnalul cu arc electric poate reduce emisiile de carbon cu 60% și poate realiza reciclarea resurselor de oțel uzat și reduce dependența de importul de minereu de fier. Industria siderurgică și-a propus să preia conducerea în atingerea obiectivului de „vârf al emisiilor de carbon” și „neutralitate a emisiilor de carbon” până în 2025. Sub îndrumarea politicii naționale a industriei siderurgice, va exista un număr mare de fabrici siderurgice care vor înlocui oțelul din convertizor și din furnal cu cuptoare cu arc electric.
În 2020, producția de oțel brut a Chinei a fost de 1054,4 milioane de tone, din care producția de oțel electric de tip EAF a fost de aproximativ 96 milioane de tone, reprezentând doar 9,1% din totalul oțelului brut, comparativ cu 18% din media mondială, 67% din cea a Statelor Unite, 39% din cea a Uniunii Europene și 22% din oțelul EAF al Japoniei, existând un loc mare de progres. Conform proiectului „Orientărilor privind promovarea dezvoltării de înaltă calitate a industriei siderurgice” emise de Ministerul Industriei și Tehnologiei Informației la 31 decembrie 2020, proporția producției de oțel electric de tip EAF în producția totală de oțel brut ar trebui să crească la 15% ~ 20% până în 2025. Creșterea producției de oțel electric de tip EAF va crește semnificativ cererea de electrozi de grafit de putere ultra-înaltă. Tendința de dezvoltare a cuptoarelor electrice cu arc autohtone este de înaltă calitate și la scară largă, ceea ce duce la o cerere mai mare de electrozi de grafit de înaltă specificație și putere ultra-înaltă.
2.2 Starea producției de electrozi de grafit
Electrodul de grafit este un consumabil esențial pentru fabricarea oțelului eAF. Figura 4 prezintă capacitatea de producție și producția de electrozi de grafit în China în ultimii 5 ani. Capacitatea de producție a electrozilor de grafit a crescut de la 1050kT/an în 2016 la 2200kt/an în 2020, cu o rată anuală compusă de creștere de 15,94%. Acești cinci ani reprezintă perioada de creștere rapidă a capacității de producție a electrozilor de grafit, dar și ciclul de dezvoltare rapidă a industriei electrozilor de grafit. Înainte de 2017, industria electrozilor de grafit, fiind o industrie tradițională de producție cu consum ridicat de energie și poluare ridicată, marile întreprinderi interne de electrozi de grafit își reduc producția, întreprinderile mici și mijlocii de electrozi de grafit se confruntau cu închiderea, iar chiar și giganții internaționali ai electrozilor au fost nevoiți să oprească producția, să revindă și să se retragă. În 2017, influențat și condus de politica administrativă națională de eliminare obligatorie a „oțelului pentru bare de podea”, prețul electrozilor de grafit din China a crescut brusc. Stimulată de profiturile excesive, piața electrozilor de grafit a inaugurat un val de reluare și extindere a capacității.
În 2019, producția de electrozi de grafit din China a atins un nou record în ultimii ani, ajungând la 1189kT. În 2020, producția de electrozi de grafit a scăzut la 1020kT din cauza cererii scăzute cauzate de epidemie. Însă, per ansamblu, industria electrozilor de grafit din China are o supracapacitate serioasă, iar rata de utilizare a scăzut de la 70% în 2017 la 46% în 2020, o nouă rată de utilizare a capacității scăzută.
2.3 Analiza cererii de cocs de ace în industria electrozilor de grafit
Dezvoltarea oțelului eAF va impulsiona cererea de electrozi de grafit de putere ultra-înaltă. Se estimează că cererea de electrozi de grafit va fi de aproximativ 1300kT în 2025, iar cererea de cocs ac brut va fi de aproximativ 450kT. Deoarece în producția de electrozi și îmbinări de grafit de dimensiuni mari și putere ultra-înaltă, cocsul ac pe bază de petrol este mai bun decât cocsul ac pe bază de cărbune, proporția cererii de cocs ac pe bază de petrol pentru electrozii de grafit va crește în continuare, ocupând spațiul de piață al cocsului ac pe bază de cărbune.
Data publicării: 23 martie 2022