Abstrakt:autor analyzuje situáciu vo výrobe a spotrebe ihlového koksu v našej krajine, perspektívu jeho aplikácie v priemysle s grafitovými elektródami a negatívnymi elektródovými materiálmi, študuje výzvy vývoja ropného ihličnatého koksu, vrátane nedostatku zdrojov surovín, kvality nie je vysoká, dlhý cyklus a hodnotenie nadmernej kapacity aplikácií, zväčšuje výskum segmentácie produktov, aplikácie, výkonové opatrenia, ako sú napríklad asociačné štúdie na rozvoj špičkového trhu.
Podľa rôznych zdrojov surovín možno ihličkový koks rozdeliť na olejový ihličkový a uhoľný.Olejový ihličkový koks sa vyrába hlavne z kalu FCC rafináciou, hydrodesulfurizáciou, oneskoreným koksovaním a kalcináciou.Proces je pomerne zložitý a má vysoký technický obsah.Ihlový koks má vlastnosti s vysokým obsahom uhlíka, nízkym obsahom síry, nízkym obsahom dusíka, nízkym obsahom popola atď. a po grafitizácii má vynikajúce elektrochemické a mechanické vlastnosti.Ide o druh anizotropného high-end uhlíkového materiálu s ľahkou grafitizáciou.
Ihlový koks sa používa hlavne na ultra vysoko výkonné grafitové elektródy a katódové materiály lítium-iónových batérií, keďže krajiny naďalej podporujú transformáciu a modernizáciu priemyselnej štruktúry „uhlíkový vrchol“, „uhlíkovo neutrálny“ priemysel. úprava a podpora používania energeticky úspornej nízkouhlíkovej a zelenej technológie ochrany životného prostredia, na podporu výroby ocele v elektrických oblúkových peciach a rýchleho vývoja nových energetických vozidiel, dopyt po surovom ihlovom kokse tiež rýchlo rastie.V budúcnosti bude nadväzujúci priemysel ihlového koksu stále veľmi prosperujúci.Táto téma analyzuje stav aplikácie a perspektívu ihlového koksu v materiáli grafitových elektród a anód a predkladá výzvy a protiopatrenia pre zdravý rozvoj ihlového koksárenského priemyslu.
1. Analýza výroby a smeru toku ihlového koksu
1.1 Výroba ihlového koksu
Výroba ihlového koksu sa sústreďuje najmä v niekoľkých krajinách, ako je Čína, Spojené štáty americké, Spojené kráľovstvo, Južná Kórea a Japonsko.V roku 2011 bola celosvetová výrobná kapacita ihlového koksu približne 1 200 kt/rok, z čoho čínska výrobná kapacita bola 250 kt/rok, a čínski výrobcovia ihlového koksu boli len štyria.Podľa štatistík Sinfern Information sa globálna výrobná kapacita ihlového koksu do roku 2021 zvýši na približne 3250 kt/rok a výrobná kapacita ihlového koksu v Číne sa zvýši na približne 2240 kt/rok, čo predstavuje 68,9 % celosvetovej výrobná kapacita a počet čínskych výrobcov ihlového koksu sa zvýši na 21.
Tabuľka 1 ukazuje výrobnú kapacitu 10 najväčších výrobcov ihlového koksu na svete s celkovou výrobnou kapacitou 2 130 kt/rok, čo predstavuje 65,5 % celosvetovej výrobnej kapacity.Z hľadiska globálnej výrobnej kapacity podnikov ihlového koksu majú výrobcovia ihlového koksu vo všeobecnosti relatívne veľký rozsah, priemerná výrobná kapacita jedného závodu je 100 ~ 200 kt/rok, kapacita výroby ihlového koksu série uhoľných je len asi 50 kT / a.
V najbližších rokoch sa bude globálna kapacita výroby ihlového koksu naďalej zvyšovať, ale najmä z Číny.Plánovaná a vo výstavbe čínska výrobná kapacita ihlového koksu je približne 430 kT/rok a situácia nadmernej kapacity sa ďalej zhoršuje.Mimo Číny je kapacita ihlového koksu v podstate stabilná, pričom ruská rafinéria OMSK plánuje v roku 2021 postaviť jednotku ihlového koksu s kapacitou 38 kt/1.
Na obrázku 1 je znázornená výroba ihlového koksu v Číne za posledných 5 rokov.Ako je možné vidieť na obrázku 1, výroba ihlového koksu v Číne dosiahla explozívny rast so zloženou ročnou mierou rastu 45 % za 5 rokov.V roku 2020 dosiahla celková produkcia ihlového koksu v Číne 517 kT, vrátane 176 kT uhoľného radu a 341 kT ropného radu.
1.2 Dovoz ihlového koksu
Obrázok 2 ukazuje situáciu v dovoze ihlového koksu v Číne za posledných 5 rokov.Ako je možné vidieť na obrázku 2, pred vypuknutím COVID-19 sa objem dovozu ihlového koksu v Číne výrazne zvýšil a v roku 2019 dosiahol 270 kT, čo je rekordné maximum.V roku 2020 v dôsledku vysokej ceny dovážaného ihličnatého koksu, zníženej konkurencieschopnosti, veľkých zásob v prístavoch a v dôsledku neustáleho prepuknutia epidémií v Európe a Spojených štátoch bol objem dovozu ihličnatého koksu do Číny v roku 2020 iba 132 kt, čo je pokles o 51 %. z roka na rok.Podľa štatistík v ihlovom kokse dovezenom v roku 2020 bol ropný ihličkový koks 27,5 kT, čo je medziročný pokles o 82,93 %;Uhlie meria ihličkový koks 104,1 kt, o 18,26 % viac ako minulý rok, hlavným dôvodom je, že námorná preprava Japonska a Južnej Kórey je menej zasiahnutá epidémiou, po druhé, cena niektorých produktov z Japonska a Južnej Kórey je nižšia. podobných produktov v Číne a následný objem objednávok je veľký.
1.3 Smer aplikácie ihlového koksu
Ihlový koks je druh špičkového uhlíkového materiálu, ktorý sa používa hlavne ako surovina na výrobu ultra vysoko výkonných grafitových elektród a umelých grafitových anódových materiálov.Najdôležitejšie oblasti použitia terminálov sú výroba ocele v elektrických oblúkových peciach a napájacie batérie pre nové energetické vozidlá.
Obr.3 ukazuje trend používania ihlového koksu v Číne za posledných 5 rokov.Grafitová elektróda je najväčším aplikačným poľom a miera rastu dopytu vstupuje do relatívne plochej fázy, zatiaľ čo materiály záporných elektród naďalej rýchlo rastú.V roku 2020 bola celková spotreba ihlového koksu v Číne (vrátane spotreby zásob) 740 kT, z čoho sa spotrebovalo 340 kT negatívneho materiálu a 400 kt grafitovej elektródy, čo predstavuje 45 % spotreby negatívneho materiálu.
2.1 Vývoj výroby ocele eAF
Železiarsky a oceliarsky priemysel je hlavným producentom emisií uhlíka v Číne.Existujú dva hlavné spôsoby výroby železa a ocele: vysoká pec a elektrická oblúková pec.Medzi nimi výroba ocele v elektrických oblúkových peciach môže znížiť emisie uhlíka o 60% a môže realizovať recykláciu zdrojov oceľového šrotu a znížiť závislosť od dovozu železnej rudy.Železiarsky a oceliarsky priemysel navrhol prevziať vedúcu úlohu pri dosahovaní cieľa „uhlíkového vrcholu“ a „uhlíkovej neutrality“ do roku 2025. Pod vedením národnej politiky železiarskeho a oceliarskeho priemyslu bude veľký počet oceliarní nahradiť konvertorová a vysokopecná oceľ s elektrickou oblúkovou pecou.
V roku 2020 je produkcia surovej ocele v Číne 1 054,4 milióna ton, z čoho produkcia ocele eAF je asi 96 miliónov ton, čo predstavuje iba 9,1 % celkovej surovej ocele, v porovnaní s 18 % svetového priemeru, 67 % v Spojených štátoch, 39 % v Európskej únii a 22 % japonskej ocele EAF, existuje veľký priestor na pokrok.Podľa návrhu „Usmernenia na podporu kvalitného rozvoja železiarskeho a oceliarskeho priemyslu“, ktorý vydalo Ministerstvo priemyslu a informačných technológií 31. decembra 2020, by sa mal podiel produkcie ocele eAF na celkovej produkcii surovej ocele zvýšiť na 15 % ~ 20 % do roku 2025. Nárast výroby ocele eAF výrazne zvýši dopyt po ultra-vysokovýkonných grafitových elektródach.Trend vývoja domácej elektrickej oblúkovej pece je špičkový a rozsiahly, čo prináša väčší dopyt po grafitovej elektróde s veľkou špecifikáciou a ultravysokým výkonom.
2.2 Stav výroby grafitovej elektródy
Grafitová elektróda je základným spotrebným materiálom pri výrobe ocele eAF.Obrázok 4 ukazuje výrobnú kapacitu a produkciu grafitovej elektródy v Číne za posledných 5 rokov.Výrobná kapacita grafitovej elektródy sa zvýšila z 1050 kT/rok v roku 2016 na 2200 kt/rok v roku 2020, so zloženou ročnou mierou rastu 15,94 %.Týchto päť rokov je obdobím rýchleho rastu výrobnej kapacity grafitových elektród a tiež bežiaceho cyklu rýchleho rozvoja priemyslu grafitových elektród.Pred rokom 2017 bude priemysel grafitových elektród ako tradičný výrobný priemysel s vysokou spotrebou energie a vysokým znečistením, veľké domáce podniky s grafitovými elektródami znižovať výrobu, malé a stredné podniky s grafitovými elektródami čelia uzavretiu a dokonca aj medzinárodní giganti elektród musia zastaviť výrobu, predať a odísť.V roku 2017, ovplyvnená a riadená národnou administratívnou politikou povinného odstránenia „ocele na podlahy“, cena grafitovej elektródy v Číne prudko vzrástla.Trh s grafitovými elektródami, stimulovaný nadmernými ziskami, spustil vlnu obnovenia a rozšírenia kapacity.
V roku 2019 dosiahol výstup grafitovej elektródy v Číne v posledných rokoch nové maximum a dosiahol 1189 kT.V roku 2020 sa výkon grafitovej elektródy znížil na 1020 kT v dôsledku oslabeného dopytu spôsobeného epidémiou.Celkovo má však čínsky priemysel grafitových elektród vážnu nadmernú kapacitu a miera využitia klesla zo 70 % v roku 2017 na 46 % v roku 2020, čo je nová nízka miera využitia kapacity.
2.3 Analýza dopytu ihlového koksu v priemysle grafitových elektród
Vývoj ocele eAF povedie k dopytu po ultra vysoko výkonnej grafitovej elektróde.Odhaduje sa, že dopyt po grafitovej elektróde bude v roku 2025 približne 1300 kt a dopyt po surovom ihlovom kokse bude približne 450 kt.Pretože pri výrobe grafitových elektród a spojov veľkých rozmerov a ultravysokého výkonu je ihlový koks na báze oleja lepší ako ihlový koks na báze uhlia, podiel dopytu grafitových elektród po ihlovom kokse na olejovej báze sa bude ďalej zvyšovať a zaberá trhový priestor ihlového koksu na báze uhlia.
Čas odoslania: 23. marca 2022