Le future direzioni di ricerca e sviluppo tecnologico del coke di petrolio grafitizzato si concentreranno principalmente sui seguenti aspetti:
Tecnologie ad alta purezza e bassa impurità
Migliorando i processi di cokizzazione ritardata e le tecniche di desolforazione profonda, è possibile ridurre il contenuto di zolfo, ceneri e altre impurità nel coke di petrolio. Ad esempio, la raffineria Sinopec di Qingdao ha ridotto il contenuto di zolfo a meno dello 0,3%, soddisfacendo la domanda di coke di petrolio a basso tenore di zolfo nel settore delle nuove energie. In futuro, sarà necessario sviluppare ulteriormente tecnologie di decenerazione efficienti per ridurre il contenuto di ceneri dall'8-10% in peso a meno dell'1% in peso, migliorando così la purezza del materiale e la stabilità delle prestazioni.
Sviluppo personalizzato di prodotti di alta gamma
Per settori di fascia alta come i materiali anodici per batterie al litio e gli agenti riducenti per le materie prime del silicio fotovoltaico, è necessario sviluppare prodotti a base di coke di petrolio specializzati. Ad esempio, il coke specifico per batterie di potenza deve soddisfare parametri quali un contenuto di zolfo <0,5% e un contenuto di ceneri <0,3% per migliorare la densità energetica e la durata del ciclo di vita della batteria. Inoltre, il coke di petrolio di grado fotovoltaico richiede strutture porose ottimizzate per migliorare l'efficienza di riduzione e ridurre i costi di produzione delle materie prime per il silicio.
Elaborazione approfondita e utilizzo ad alto valore aggiunto
Per aumentare il valore aggiunto del settore, è necessario sviluppare prodotti altamente trasformati come il coke aghiforme e le fibre di carbonio. Essendo la materia prima principale per gli elettrodi di grafite ad altissima potenza, il coke aghiforme ha registrato una crescita significativa della domanda nel settore siderurgico con forni ad arco elettrico e nella filiera delle energie rinnovabili. Ad esempio, Jinzhou Petrochemical ha raggiunto una produzione a lungo termine di coke aghiforme, soddisfacendo le richieste del mercato di fascia alta.
Tecnologie di produzione ecocompatibili e sostenibili
In risposta a politiche ambientali sempre più rigorose, è necessario sviluppare processi produttivi a basso impatto ambientale e a basso consumo energetico. Ad esempio, l'elettrolisi in sali fusi consente di ottenere la grafitizzazione a temperature inferiori a 1000 °C, riducendo il consumo energetico del 40% rispetto ai metodi tradizionali ad alta temperatura e alta pressione (oltre 2000 °C) ed è applicabile a diverse materie prime carboniose. Inoltre, la tecnologia di attivazione a letto fluidizzato previene l'agglomerazione introducendo particelle inerti, riducendo i tempi di attivazione a 2-8 ore e diminuendo ulteriormente il consumo energetico.
Tecnologie per il controllo preciso della struttura dei pori
Attraverso tecniche di attivazione a gradiente e drogaggio in situ, la struttura dei pori dei carboni porosi derivati dal coke di petrolio può essere regolata per migliorare le prestazioni del materiale. Ad esempio, l'impiego di un meccanismo di attivazione sinergica H₂O/CO₂ permette di ottenere una struttura composita micropori-mesopori (rapporto mesopori del 20%-60%) adatta a diversi scenari applicativi. Contemporaneamente, l'introduzione di NH₃ o H₃PO₄ consente il drogaggio con atomi di azoto/fosforo (livelli di drogaggio dell'1-5% atomico), migliorando la conduttività e l'attività superficiale.
Espansione delle applicazioni nel settore delle nuove energie.
È necessario sviluppare nuovi materiali energetici, come il carbone attivo derivato dal coke di petrolio e il carbonio per supercondensatori. Ad esempio, il carbonio poroso derivato dal coke di petrolio, considerato il "partner ideale" per gli anodi di silicio, migliora la stabilità del ciclo del 300% grazie alla regolazione della struttura dei pori (struttura a pori chiusi di 50-500 nm) per compensare l'espansione volumetrica del silicio. Si prevede che il mercato globale supererà i 120 miliardi di yuan entro il 2030, con un tasso di crescita annuo composto del 25%.
Tecnologie di produzione intelligenti e automatizzate
Sfruttare l'Internet delle cose (IoT) e le tecnologie blockchain può migliorare l'efficienza produttiva e la qualità dei prodotti. Ad esempio, la gestione intelligente del magazzino consente il monitoraggio delle scorte in tempo reale, migliorando la velocità di risposta del 50%. La tracciabilità tramite blockchain fornisce la certificazione dell'"impronta di carbonio" dei prodotti, soddisfacendo i requisiti di investimento ESG dell'UE.
Data di pubblicazione: 24 settembre 2025