Viitoarele direcții de cercetare și dezvoltare tehnologică a cocsului de petrol grafitizat se concentrează în principal pe următoarele aspecte:
Tehnologii de înaltă puritate și cu impurități reduse
Prin îmbunătățirea proceselor de cocsificare întârziată și a tehnicilor de desulfurare profundă, se poate reduce conținutul de sulf, cenușă și alte impurități din cocsul de petrol. De exemplu, rafinăria Sinopec Qingdao a redus conținutul de sulf sub 0,3%, satisfăcând cererea de cocs de petrol cu conținut scăzut de sulf din noul sector energetic. În viitor, este necesar să se dezvolte în continuare tehnologii eficiente de descenușare pentru a reduce conținutul de cenușă de la 8-10% în greutate la sub 1% în greutate, sporind astfel puritatea materialului și stabilitatea performanței.
Dezvoltare personalizată de produse de înaltă calitate
Ar trebui dezvoltate produse specializate din cocs petrolier pentru domenii de înaltă performanță, cum ar fi materialele anodice pentru baterii cu litiu și agenții reducători pentru materiile prime de siliciu fotovoltaic. De exemplu, cocsul specific bateriilor electrice trebuie să îndeplinească indicatori precum conținutul de sulf <0,5% și conținutul de cenușă <0,3% pentru a îmbunătăți densitatea energetică a bateriei și durata de viață a ciclului de viață. În plus, cocsul petrolier de calitate fotovoltaică necesită structuri optimizate ale porilor pentru a spori eficiența reducerii și a reduce costurile de producție a materiei prime de siliciu.
Procesare profundă și utilizare cu valoare adăugată ridicată
Produsele prelucrate profund, cum ar fi cocsul cu ace și fibrele de carbon, ar trebui dezvoltate pentru a crește valoarea adăugată a industriei. Fiind materia primă principală pentru electrozii de grafit de putere ultra-înaltă, cocsul cu ace a înregistrat o creștere semnificativă a cererii în cadrul producției de oțel pentru cuptoarele cu arc electric și în noul lanț de aprovizionare cu energie. De exemplu, Jinzhou Petrochemical a realizat o producție pe termen lung de cocs cu ace, satisfăcând cerințele pieței de înaltă performanță.
Tehnologii de producție ecologice și verzi
Ca răspuns la politicile de mediu din ce în ce mai stricte, ar trebui dezvoltate procese de producție cu poluare redusă și consum redus de energie. De exemplu, electroliza cu sare topită poate realiza grafitizarea sub 1000°C, reducând consumul de energie cu 40% în comparație cu metodele tradiționale la temperatură înaltă și presiune înaltă (peste 2000°C) și fiind aplicabilă diverselor materii prime carbonice. În plus, tehnologia de activare în pat fluidizat previne aglomerarea prin introducerea de particule inerte, scurtând timpul de activare la 2-8 ore și reducând în continuare consumul de energie.
Tehnologii precise de control al structurii porilor
Prin activare în gradient și tehnici de dopare in situ, structura porilor carbonului poros pe bază de cocs de petrol poate fi reglată pentru a îmbunătăți performanța materialului. De exemplu, utilizarea unui mecanism de activare sinergică H₂O/CO₂ formează o structură compozită micropor-mezopor (raport mezopori de 20%-60%) pentru a se potrivi diferitelor scenarii de aplicare. Simultan, introducerea de NH₃ sau H₃PO₄ permite doparea atomilor de azot/fosfor (niveluri de dopare de 1-5%), sporind conductivitatea și activitatea de suprafață.
Extinderea aplicațiilor în noul sector energetic
Ar trebui dezvoltate noi materiale energetice, cum ar fi cărbunele activ pe bază de cocs de petrol și cărbunele din supercondensatoare. De exemplu, cărbunele poros pe bază de cocs de petrol, ca „partener de aur” pentru anozii de siliciu, îmbunătățește stabilitatea ciclului cu 300% prin reglarea structurii porilor (structură cu pori închiși de 50-500 nm) pentru a amortiza expansiunea volumului de siliciu. Se preconizează că dimensiunea pieței globale va depăși 120 de miliarde de yuani până în 2030, cu o rată anuală compusă de creștere de 25%.
Tehnologii de producție inteligente și automatizate
Valorificarea internetului obiectelor (IoT) și a tehnologiilor blockchain poate îmbunătăți eficiența producției și calitatea produselor. De exemplu, depozitarea inteligentă permite monitorizarea stocurilor în timp real, îmbunătățind viteza de răspuns cu 50%. Trasabilitatea blockchain oferă certificarea „amprentei de carbon” pentru produse, îndeplinind cerințele de investiții ESG ale UE.
Data publicării: 24 septembrie 2025