Cibiyar Bincike ta Fasaha ta Cnooc (Qingdao)
Fasahar Kula da Kayan Aiki, Fitowa ta 32, 2021
Takaitaccen Bayani: Ci gaba da ci gaban kimiyya da fasaha na kasar Sin ya bunkasa ci gaban sassa daban-daban na al'umma. A lokaci guda, ya kuma inganta karfin tattalin arzikinmu da kuma karfin kasa baki daya. A matsayin muhimmin bangare na tsarin yin karfe na da'ira, ana amfani da sinadarin allurar coke wajen samar da lantarki mai siffar graphite. Yana taka muhimmiyar rawa wajen samar da kayayyakin batirin lithium, da kuma a fannin samar da makamashin nukiliya da kuma fannin jiragen sama. Tare da bunkasar kimiyya da fasaha, an ci gaba da inganta fasahar yin karfe ta hanyar amfani da wutar lantarki, kuma ana ci gaba da sabunta ka'idoji da bukatun allurar coke a cikin bincike da ci gaba da kuma samar da kayayyaki, domin biyan bukatun ci gaban samar da kayayyaki na zamantakewa. Saboda kayan aiki daban-daban da ake amfani da su a cikin tsarin samarwa, an raba allurar coke zuwa jerin man fetur da kuma jerin kwal. Dangane da takamaiman sakamakon aikace-aikacen, za a iya ganin cewa allurar coke ta jerin man fetur tana da karfi fiye da kwayar kwal. A cikin wannan takarda, mun yi nazarin halin da kasuwar mai ke ciki a yanzu da kuma matsalolin da ke tattare da bincike da samar da fasahar da ta dace, sannan mu yi nazari kan wahalhalun da ke tattare da haɓaka samarwa da kuma matsalolin fasaha da suka shafi mai.
I. Gabatarwa
Allura coke tana taka muhimmiyar rawa wajen samar da electrode na graphite. Daga yanayin ci gaban da ake ciki a yanzu, ƙasashen waje masu tasowa kamar Amurka da Japan sun fara bincike da haɓaka da samar da allurar coke, kuma amfani da fasahohin da suka dace ya kasance babba, kuma sun ƙware a fannin kera babbar fasahar man fetur. Idan aka kwatanta, bincike mai zaman kansa da samar da allurar a cikin man fetur ya fara a makare. Amma tare da ci gaba da ci gaban tattalin arzikin kasuwarmu, haɓaka faɗaɗa fannoni daban-daban na masana'antu, bincike da haɓaka allurar a cikin man fetur ya sami ci gaba a cikin 'yan shekarun nan, yana tabbatar da samar da masana'antu. Duk da haka, har yanzu akwai wasu gibi a cikin inganci da tasirin amfani idan aka kwatanta da kayayyakin da aka shigo da su daga ƙasashen waje. Saboda haka, ya zama dole a fayyace yanayin ci gaban kasuwa na yanzu da matsalolin fasaha a cikin tsarin man fetur.
Ii. Gabatarwa da nazarin amfani da fasahar allurar man fetur ta coke
(1) Binciken yanayin ci gaban man fetur na coke a gida da waje a yanzu
Fasahar allurar man fetur ta samo asali ne daga Amurka a shekarun 1950. Amma ƙasarmu a buɗe take a hukumance.
Binciken fasaha da ƙera coke na allurar man fetur ya fara ne a farkon shekarun 1980. A ƙarƙashin goyon bayan manufofin ƙasa kan bincike da haɓaka fasaha, cibiyoyin bincike na ƙasar Sin sun fara gudanar da gwaje-gwaje daban-daban kan coke na allurar man fetur kuma suna ci gaba da bincike da bincike kan hanyoyi daban-daban na gwaji. Bugu da ƙari, a shekarun 1990, ƙasarmu ta kammala bincike da yawa kan shirye-shiryen tsarin man fetur mai mayar da hankali kan allura, kuma ta nemi fasahar haƙƙin mallaka da ta dace. A cikin 'yan shekarun nan, tare da goyon bayan manufofin ƙasa masu dacewa, Kwalejin Kimiyya ta cikin gida da kamfanoni masu alaƙa sun zuba jari a cikin bincike da haɓakawa tare da haɓaka haɓaka samarwa da masana'antu a cikin masana'antar. Matsayin bincike da haɓakawa na fasahar allurar man fetur na allurar man fetur yana ci gaba da ingantawa. Babban dalilin wannan lamari shine akwai babban buƙatar gida ga allurar man fetur. Duk da haka, bincike da haɓakawa da masana'antu na cikin gida ba za su iya biyan buƙatar kasuwa ba, babban ɓangare na kasuwar cikin gida yana mamaye da samfuran da aka shigo da su daga ƙasashen waje. Ganin yanayin ci gaban da ake ciki a yanzu, kodayake mayar da hankali da kuma kula da harkokin bincike da haɓaka fasahar kere-kere ta man fetur da kuma masana'antu na ƙaruwa, dangane da matakin bincike da haɓaka fasaha, akwai wasu matsaloli da ke haifar da cikas ga binciken fasaha da ci gabanta, wanda ke haifar da babban gibi tsakanin ƙasarmu da ƙasashen da suka ci gaba.
(2) Binciken aikace-aikacen fasaha na kamfanonin coke na man fetur na cikin gida
Dangane da nazarin ingancin kayayyakin cikin gida da na ƙasashen waje da kuma tasirin aikace-aikacensu, za a iya ganin cewa bambancin da ke tsakaninsu a ingancin coke na allurar mai ya fi faruwa ne saboda bambancin da ke cikin ma'aunin faɗaɗa zafi da kuma rarraba girman barbashi, wanda ke nuna bambancin ingancin samfura [1]. Wannan gibin inganci galibi yana faruwa ne sakamakon wahalhalun samarwa a tsarin kera. Idan aka haɗa shi da takamaiman tsarin samarwa da kuma yadda ake amfani da coke na allurar mai, fasahar samar da shi ta asali galibi tana aiki ne don matakin kayan masarufi kafin a fara amfani da su. A halin yanzu, Shanxi Hongte Chemical Co., LTD., Sinosteel (Anshan) da Jinzhou Petrochemical ne kawai suka cimma yawan samarwa. Sabanin haka, tsarin samarwa da kera coke na allurar mai na Kamfanin Jinzhou Petrochemical ya yi girma sosai, ƙarfin sarrafa na'urar yana ci gaba da ingantawa, kuma samfuran da suka shafi hakan na iya kaiwa matakin tsakiya da babba a kasuwa, wanda za a iya amfani da shi don samar da lantarki mai ƙarfi ko mai ƙarfi sosai.
Iii. Binciken kasuwar man fetur ta cikin gida
(1) Tare da hanzarta masana'antu, buƙatar allurar coke tana ƙaruwa kowace rana
Kasarmu babbar ƙasa ce da ke samar da masana'antu a duniya, wadda galibi take yanke hukunci kan yanayin tsarin masana'antarmu.
Samar da ƙarfe da ƙarfe shi ma yana ɗaya daga cikin muhimman masana'antu da ke haɓaka ci gaban tattalin arzikinmu. A ƙarƙashin wannan yanayi, buƙatar allurar tana ƙaruwa kowace rana. Amma a halin yanzu, matakin bincike da ci gaba da ƙarfin samarwa na fasaha da ƙarfin samarwa ba su dace da buƙatar kasuwa ba. Babban dalili shi ne cewa akwai ƙananan kamfanoni masu mayar da hankali kan allurar man fetur waɗanda za su iya samar da ƙa'idodi masu inganci, kuma ƙarfin samarwa ba shi da tabbas. Duk da cewa aikin bincike da haɓaka fasaha da ya dace yana ci gaba a halin yanzu, amma suna son biyan babban ƙarfin lantarki ko ƙarfin lantarki mai ƙarfi kuma akwai babban gibi, wanda ke haifar da cikas ga kula da ingancin samfuran da aka mayar da hankali kan allurar man fetur. A halin yanzu, kasuwar coke mai auna allura an raba ta zuwa coke mai auna allurar man fetur da coke mai auna allurar kwal. Sabanin haka, coke mai auna allurar man fetur ya ɗan yi ƙasa da coke mai auna allurar kwal ko dai a yawan haɓaka aiki ko matakin ci gaba, wanda kuma yana ɗaya daga cikin manyan dalilan da ke kawo cikas ga ingantaccen faɗaɗa coke mai auna allurar man fetur na China. Amma tare da ci gaba da inganta matakin fasahar samar da ƙarfe a masana'antar ƙarfe, buƙatar samar da ƙarfe da masana'antu don electrode mai ƙarfin gaske yana ƙaruwa. Wannan kuma ya nuna cewa tare da ci gaba da inganta matakin ci gaban masana'antu da kuma hanzarta tsarin masana'antu, buƙatar allurar coke za ta ƙaru sosai.
(2) Binciken farashin da ke yawo a kasuwar allurar coke
Dangane da matakin ci gaban masana'antu a yanzu da kuma daidaita tsarin masana'antu da kuma abubuwan da ke cikin masana'antar ƙasarmu, an gano cewa jerin man fetur na coking na allura ya fi dacewa da ƙasarmu fiye da jerin kwal na coking na allura, wanda zai ƙara ta'azzara yanayin cikin gida na rashin daidaito tsakanin wadata da buƙata na coking na allura, domin magance yanayin rashin daidaito tsakanin wadata da buƙata na tsarin man fetur, za mu iya dogara ne kawai da shigo da kaya daga ƙasashen waje. Daga nazarin halayen canjin farashi na kayayyakin da aka shigo da su daga ƙasashen waje a cikin 'yan shekarun nan, za a iya ganin cewa farashin kayayyakin coke na allurar man fetur da aka shigo da su daga ƙasashen waje ya fara ƙaruwa tun daga shekarar 2014. Saboda haka, ga masana'antar cikin gida, tare da ƙaruwar gibin wadata da hauhawar farashin shigo da kaya daga ƙasashen waje, coke na allurar man fetur zai zama sabon wurin saka hannun jari a masana'antar coke na allurar China [2].
Hudu, binciken allurar mai da hankali kan bincike da ci gaba da kuma nazarin matsalolin fasahar samarwa
(1) Binciken matsalolin da suka shafi kayan da aka sarrafa kafin a fara amfani da su
Ta hanyar nazarin dukkan tsarin samarwa da ƙera man fetur allurar coke, za a iya ganin cewa, don gyaran albarkatun ƙasa kafin a yi amfani da man fetur, man fetur shine babban kayan da aka yi amfani da shi, saboda takamaiman albarkatun man fetur, ana buƙatar haƙar ɗanyen mai a ƙarƙashin ƙasa, kuma man fetur a ƙasarmu zai yi amfani da abubuwa daban-daban masu kara kuzari wajen haƙar mai da sarrafawa, ta yadda za a sami wani adadin ƙazanta a cikin kayayyakin man fetur. Wannan hanyar kafin a yi amfani da man fetur za ta haifar da mummunan tasiri ga samar da man fetur allurar coke. Bugu da ƙari, yawan man fetur ɗin da kansa galibi hydrocarbon ne na aliphatic, yawan sinadarin hydrocarbon mai ƙamshi yana da ƙasa, wanda ke faruwa ne sakamakon halayen albarkatun man fetur da ake da su. Ya kamata a lura cewa samar da man fetur allurar coke mai inganci yana da ƙa'idodi masu tsauri don kayan da aka yi amfani da su, tare da babban adadin sinadarin hydrocarbon mai ƙamshi, kuma yana zaɓar ƙarancin sulfur, oxygen, asphaltene da sauran man fetur a matsayin kayan da aka yi amfani da su, wanda ke buƙatar cewa kashi ɗaya cikin ɗari na sulfur ya kasance ƙasa da 0.3%, kuma kashi ɗaya cikin ɗari na asphaltene bai kai 1.0% ba. Duk da haka, bisa ga ganowa da nazarin asalin abun da aka haɗa, an gano cewa yawancin man da aka sarrafa a ƙasarmu na da yawan man sulfur, da kuma rashin man da ya dace da samar da allurar coke mai yawan sinadarin hydrocarbon mai ƙamshi. Yana da matuƙar wahala a cire ƙazanta a cikin man. A halin yanzu, Jinzhou Petrochemical, wanda ya fi girma a fannin bincike da ƙera kayayyaki a halin yanzu, yana buƙatar kayan da suka dace da samar da allurar coke a cikin tsarin samarwa da sarrafa man fetur. Karancin kayan da aka samar da allurar coke da aka samar da man fetur. Karancin kayan da aka samar da kuma rashin daidaiton inganci suna ɗaya daga cikin manyan abubuwan da ke takaita daidaiton ingancin coke mai amfani da allura [3]. Shandong Yida New Material Co., Ltd. ta tsara kuma ta ɗauki kayan da aka samar kafin a fara amfani da su don samar da allurar coke mai amfani da man fetur.
A lokaci guda kuma, an ɗauki hanyoyi daban-daban don cire ƙwayoyin cuta masu ƙarfi. Baya ga zaɓar mai mai nauyi da ya dace da samar da allurar coke, an cire abubuwa masu cutarwa a cikin kayan da aka yi amfani da su kafin a yi coke.
(2) Binciken matsalolin fasaha a cikin jinkirin aiwatar da coking na man fetur allurar coke
Aikin samar da allurar coke yana da matuƙar rikitarwa, kuma akwai manyan buƙatu kan kula da canje-canjen yanayin zafi da matsin lamba a cikin takamaiman tsarin sarrafawa. Yana ɗaya daga cikin wahalhalun da ake fuskanta a tsarin samar da allurar coke ko za a iya sarrafa matsin lamba, lokaci da zafin coke da gaske a kimiyyance da kuma yadda ya kamata, don haka lokacin amsawar zai iya cika buƙatun da aka saba. A lokaci guda, ingantaccen haɓakawa da daidaita sigogin tsarin coke da takamaiman ƙa'idodin aiki suma na iya taka muhimmiyar rawa wajen ingantawa da inganta inganci na dukkan samar da allurar coke.
Babban manufar amfani da murhun dumama don aikin canjin zafin jiki shine don gudanar da aikin da aka saba yi bisa ga ƙa'ida a cikin tsarin samar da allurar coke ta yadda zafin yanayi zai iya kaiwa ga sigogin da ake buƙata. A zahiri, tsarin canza zafin jiki shine don haɓaka amsawar coking a cikin yanayi mai jinkirin da ƙarancin zafin jiki yayin da ake jinkirta amsawar coking, don cimma danshi mai ƙamshi, tabbatar da tsarin ƙwayoyin halitta, don tabbatar da cewa za a iya daidaita su da ƙarfafa su ƙarƙashin matsin lamba, da kuma haɓaka kwanciyar hankali na yanayin. Murhun dumama muhimmin aiki ne a cikin dukkan tsarin samar da allurar man fetur, kuma akwai wasu buƙatu da ƙa'idodi don takamaiman sigogin kewayon zafin jiki, waɗanda ba za su iya zama ƙasa da ƙa'idar 476℃ ba kuma ba za su iya wuce iyakar sama ta 500℃ ba. A lokaci guda kuma, ya kamata a lura cewa tanda mai canzawa babban kayan aiki ne da kayan aiki, ya kamata mu kula da daidaiton ingancin kowace hasumiya ta allurar coke: kowace hasumiya a cikin tsarin ciyarwa, saboda yanayin zafi, matsin lamba, saurin iska da sauran abubuwa ana canza su, don haka hasumiyar coke bayan coke ba ta daidaita ba, matsakaici da ƙarancin inganci. Yadda za a magance matsalar daidaiton inganci na allurar coke shima yana ɗaya daga cikin matsalolin da ya kamata a yi la'akari da su wajen samar da allurar coke.
5. Binciken alkiblar ci gaban man fetur a nan gaba
(a) Inganta ci gaba da inganta ingancin tsarin man fetur na gida
Amurka da Japan ne suka mamaye fasahar da kasuwar mayar da hankali kan allura. A halin yanzu, a cikin ainihin samar da allurar coke a China, har yanzu akwai wasu matsaloli, kamar rashin inganci, ƙarancin ƙarfin coke da kuma yawan foda coke. Duk da cewa an yi amfani da allurar coke da aka samar wajen samar da lantarki mai ƙarfi da ƙarfi sosai, ba za a iya amfani da shi wajen samar da lantarki mai ƙarfin graphite mai girma da yawa ba. A cikin 'yan shekarun nan, bincikenmu da haɓaka allurar mayar da hankali bai tsaya ba, kuma ingancin samfurin zai ci gaba da inganta. Shanxi Hongte Coal Chemical Co., LTD., Sinosteel Coal measure needle coke, Jinzhou Petrochemical Co., LTD. Na'urorin coke na mai sun kai tan 40,000-50,000 a kowace shekara, kuma suna iya aiki da kyau, suna inganta inganci koyaushe.
(2) Bukatar cikin gida ta man fetur coke na ci gaba da ƙaruwa
Ci gaban masana'antar ƙarfe da ƙarfe yana buƙatar adadi mai yawa na lantarki masu ƙarfi da kuma lantarki masu ƙarfi. A wannan yanayin, buƙatar allurar coke don samar da lantarki mai ƙarfi da lantarki mai ƙarfi yana ƙaruwa cikin sauri, wanda aka kiyasta yana kaiwa kimanin tan 250,000 a kowace shekara. Fitar ƙarfe mai ƙarfi a China bai kai kashi 10% ba, kuma matsakaicin fitarwar ƙarfe mai ƙarfi a duniya ya kai kashi 30%. Ɓacewar ƙarfenmu ta kai tan miliyan 160. Dangane da halin da ake ciki a yanzu, ci gaban ƙarfe mai ƙarfi ba makawa ne, ƙarancin samar da allurar coke zai zama dole. Saboda haka, ya kamata a ɗauki matakai don ƙara tushen kayan aiki da inganta hanyar ƙera don biyan buƙatun samarwa.
(3) Faɗaɗa buƙatar kasuwa yana haɓaka matakin fasaha na bincike da ci gaba na cikin gida
Gibin inganci da ƙaruwar buƙatar allurar scorch yana buƙatar hanzarta haɓaka allurar scorch. A lokacin haɓakawa da samar da allurar scorch, masu bincike sun ƙara fahimtar wahalhalun da ke tattare da samar da allurar scorch, ƙaruwar ƙoƙarin bincike, da gina ƙananan cibiyoyin gwaji don samun bayanai na gwaji don jagorantar samarwa. Ana ci gaba da inganta fasahar sarrafa allurar scoke don biyan buƙatun da ke ƙaruwa. Daga mahangar kayan aiki da hanyoyin ƙera, ƙarancin mai a duniya da ƙaruwar sinadarin sulfur suna takaita ci gaban allurar coske na tsarin mai. An gina kuma an fara amfani da sabuwar cibiyar samar da allurar coske ta masana'antu a Shandong Yida New Material Co., LTD., kuma an samar da ingantaccen kayan aikin allurar coske na jerin mai, wanda zai inganta inganci da fitowar allurar coske na jerin mai yadda ya kamata.
Lokacin Saƙo: Disamba-07-2022