Майбутні напрямки досліджень та розробок у сфері технологій графітизованого нафтового коксу зосереджені переважно на таких аспектах:
Технології високої чистоти та низького вмісту домішок
Завдяки вдосконаленню процесів уповільненого коксування та методів глибокого десульфуризації можна зменшити вміст сірки, золи та інших домішок у нафтовому коксі. Наприклад, нафтопереробний завод Sinopec Qingdao знизив вміст сірки до рівня нижче 0,3%, задовольняючи попит на низькосірчаний нафтовий кокс у новому енергетичному секторі. У майбутньому необхідно продовжувати розробку ефективних технологій золоочищення, щоб зменшити вміст золи з 8-10 мас.% до рівня нижче 1 мас.%, тим самим підвищуючи чистоту матеріалу та стабільність експлуатаційних характеристик.
Розробка високоякісних продуктів на замовлення
Для таких високоякісних галузей, як анодні матеріали для літієвих акумуляторів та відновлювальні агенти для фотоелектричної кремнієвої сировини, слід розробляти спеціалізовані продукти нафтового коксу. Наприклад, кокс, спеціально розроблений для енергетичних акумуляторів, повинен відповідати таким показникам, як вміст сірки <0,5% та вміст золи <0,3%, щоб покращити щільність енергії акумулятора та термін служби циклу. Крім того, нафтовий кокс для фотоелектричних систем вимагає оптимізованих пористих структур для підвищення ефективності відновлення та зниження витрат на виробництво кремнієвої сировини.
Глибока переробка та використання з високою доданою вартістю
Для підвищення доданої вартості галузі слід розробляти продукти глибокої переробки, такі як голчастий кокс та вуглецеві волокна. Як основна сировина для надпотужних графітових електродів, голчастий кокс зазнав значного зростання попиту в електросталеплавильному виробництві та новому ланцюжку постачання енергії. Наприклад, Jinzhou Petrochemical досягла довгострокового виробництва голчастого коксу, задовольняючи високий ринковий попит.
Екологічно чисті та зелені виробничі технології
У відповідь на дедалі суворішу екологічну політику слід розробляти виробничі процеси з низьким рівнем забруднення та низьким споживанням енергії. Наприклад, електроліз розплавлених солей може досягти графітизації за температури нижче 1000°C, зменшуючи споживання енергії на 40% порівняно з традиційними методами високої температури та високого тиску (вище 2000°C) та застосовуючись до різних вуглецевих сировин. Крім того, технологія активації у псевдозрідженому шарі запобігає агломерації шляхом введення інертних частинок, скорочуючи час активації до 2-8 годин та додатково зменшуючи споживання енергії.
Технології точного контролю структури пор
За допомогою градієнтної активації та методів легування in situ, структуру пористого вуглецю на основі нафтового коксу можна регулювати для покращення характеристик матеріалу. Наприклад, використання синергетичного механізму активації H₂O/CO₂ формує композитну структуру мікропор-мезопор (співвідношення мезопор 20%-60%) для різних сценаріїв застосування. Одночасно, введення NH₃ або H₃PO₄ дозволяє легувати атомами азоту/фосфору (рівень легування 1-5 ат.%), підвищуючи провідність та поверхневу активність.
Розширення застосувань у новому енергетичному секторі
Слід розробити нові енергетичні матеріали, такі як активоване вугілля на основі нафтового коксу та вуглець-суперконденсатор. Наприклад, пористе вугілля на основі нафтового коксу, як «золотий партнер» для кремнієвих анодів, покращує стабільність циклу на 300% завдяки регулюванню структури пор (структура із закритими порами 50-500 нм) для буферного розширення об'єму кремнію. Прогнозується, що до 2030 року обсяг світового ринку перевищить 120 мільярдів юанів, а сукупний річний темп зростання становитиме 25%.
Інтелектуальні та автоматизовані виробничі технології
Використання технологій Інтернету речей (IoT) та блокчейну може підвищити ефективність виробництва та якість продукції. Наприклад, інтелектуальне складування дозволяє контролювати запаси в режимі реального часу, покращуючи швидкість реагування на 50%. Відстеження через блокчейн забезпечує сертифікацію «вуглецевого сліду» для продукції, що відповідає інвестиційним вимогам ЄС щодо ESG.
Час публікації: 24 вересня 2025 р.