Budoucí směry technologického výzkumu a vývoje grafitizovaného ropného koksu se zaměřují především na následující aspekty:
Technologie s vysokou čistotou a nízkým obsahem nečistot
Zlepšením procesů zpožděného koksování a technik hlubokého odsiřování lze snížit obsah síry, popela a dalších nečistot v ropném koksu. Například rafinerie Sinopec Qingdao snížila obsah síry pod 0,3 %, čímž uspokojila poptávku po ropném koksu s nízkým obsahem síry v novém energetickém sektoru. V budoucnu je nutné dále vyvíjet účinné technologie odpopelňování, aby se snížil obsah popela z 8–10 % hmotnostních na méně než 1 % hmotnostní, a tím se zvýšila čistota materiálu a stabilita výkonu.
Vývoj špičkových produktů na míru
Pro špičkové oblasti, jako jsou anodové materiály pro lithiové baterie a redukční činidla pro fotovoltaické křemíkové suroviny, by měly být vyvinuty specializované produkty z ropného koksu. Například koks specifický pro energetické baterie musí splňovat ukazatele, jako je obsah síry <0,5 % a obsah popela <0,3 %, aby se zlepšila energetická hustota baterie a životnost cyklů. Kromě toho fotovoltaický ropný koks vyžaduje optimalizované pórovité struktury pro zvýšení účinnosti redukce a snížení nákladů na výrobu křemíkových surovin.
Hluboké zpracování a využití s vysokou přidanou hodnotou
Pro zvýšení přidané hodnoty v průmyslu by měly být vyvinuty hluboko zpracované produkty, jako je jehlový koks a uhlíková vlákna. Jehlový koks, jakožto základní surovina pro grafitové elektrody s ultra vysokým výkonem, zaznamenal výrazný nárůst poptávky v rámci výroby oceli v elektrických obloukových pecích a nového energetického dodavatelského řetězce. Například společnost Jinzhou Petrochemical dosáhla dlouhodobé výroby jehlového koksu, čímž splňuje požadavky trhu s vysokou kvalitou.
Ekologicky šetrné a zelené výrobní technologie
V reakci na stále přísnější environmentální politiku by měly být vyvinuty výrobní procesy s nízkým znečištěním a nízkou spotřebou energie. Například elektrolýza roztavené soli může dosáhnout grafitizace pod 1000 °C, což snižuje spotřebu energie o 40 % ve srovnání s tradičními metodami za vysokých teplot a vysokých tlaků (nad 2000 °C) a je použitelná pro různé uhlíkaté suroviny. Technologie aktivace ve fluidním loži navíc zabraňuje aglomeraci zavedením inertních částic, čímž se zkracuje doba aktivace na 2–8 hodin a dále se snižuje spotřeba energie.
Technologie přesné kontroly struktury pórů
Prostřednictvím gradientní aktivace a technik dopování in situ lze regulovat strukturu pórů porézního uhlíku na bázi ropného koksu a zlepšit tak výkon materiálu. Například použití synergického aktivačního mechanismu H₂O/CO₂ vytváří kompozitní strukturu mikroporézů a mezopórů (poměr mezopórů 20 %–60 %), která vyhovuje různým scénářům použití. Současně zavedení NH₃ nebo H₃PO₄ umožňuje dopování atomů dusíku/fosforu (úroveň dopování 1–5 at%), čímž se zvyšuje vodivost a povrchová aktivita.
Rozšíření aplikací v novém energetickém sektoru
Měly by být vyvinuty nové energetické materiály, jako je aktivní uhlí na bázi ropného koksu a uhlí pro superkondenzátory. Například porézní uhlí na bázi ropného koksu, jako „zlatý partner“ pro křemíkové anody, zlepšuje stabilitu cyklu o 300 % prostřednictvím regulace struktury pórů (uzavřená pórovitá struktura 50–500 nm) a tlumí tak expanzi objemu křemíku. Předpokládá se, že velikost globálního trhu do roku 2030 přesáhne 120 miliard juanů s průměrnou roční mírou růstu 25 %.
Inteligentní a automatizované výrobní technologie
Využití technologií internetu věcí (IoT) a blockchainu může zvýšit efektivitu výroby a kvalitu produktů. Například inteligentní skladování umožňuje sledování zásob v reálném čase, což zvyšuje rychlost odezvy o 50 %. Sledovatelnost blockchainu poskytuje certifikaci „uhlíkové stopy“ produktů a splňuje tak investiční požadavky EU na ESG.
Čas zveřejnění: 24. září 2025