Las futuras líneas de investigación y desarrollo tecnológico del coque de petróleo grafitizado se centran principalmente en los siguientes aspectos:
Tecnologías de alta pureza y baja impureza
Mediante la mejora de los procesos de coquización retardada y las técnicas de desulfuración profunda, se puede reducir el contenido de azufre, cenizas y otras impurezas en el coque de petróleo. Por ejemplo, la refinería Sinopec Qingdao ha reducido el contenido de azufre a menos del 0,3 %, satisfaciendo así la demanda de coque de petróleo con bajo contenido de azufre en el sector de las energías renovables. En el futuro, será necesario seguir desarrollando tecnologías de descalcificación eficientes para reducir el contenido de cenizas del 8-10 % en peso a menos del 1 %, mejorando así la pureza del material y la estabilidad de su rendimiento.
Desarrollo personalizado de productos de alta gama.
Es necesario desarrollar productos especializados de coque de petróleo para aplicaciones de alta gama, como materiales para ánodos de baterías de litio y agentes reductores para materias primas de silicio fotovoltaico. Por ejemplo, el coque específico para baterías de potencia debe cumplir con indicadores como un contenido de azufre inferior al 0,5 % y un contenido de cenizas inferior al 0,3 % para mejorar la densidad energética y la vida útil de la batería. Además, el coque de petróleo de grado fotovoltaico requiere estructuras porosas optimizadas para mejorar la eficiencia de reducción y disminuir los costos de producción de la materia prima de silicio.
Procesamiento profundo y utilización de alto valor añadido
Es necesario desarrollar productos de procesamiento avanzado, como el coque de aguja y las fibras de carbono, para aumentar el valor añadido de la industria. Como materia prima principal para electrodos de grafito de ultra alta potencia, el coque de aguja ha experimentado un crecimiento significativo en la demanda dentro de la producción de acero en hornos de arco eléctrico y la cadena de suministro de energías renovables. Por ejemplo, Jinzhou Petrochemical ha logrado la producción a largo plazo de coque de aguja, satisfaciendo las exigencias del mercado de alta gama.
Tecnologías de producción ecológicas y respetuosas con el medio ambiente
En respuesta a las políticas ambientales cada vez más estrictas, es necesario desarrollar procesos de producción con baja contaminación y bajo consumo energético. Por ejemplo, la electrólisis de sales fundidas permite la grafitización por debajo de 1000 °C, reduciendo el consumo energético en un 40 % en comparación con los métodos tradicionales de alta temperatura y alta presión (superiores a 2000 °C), y es aplicable a diversas materias primas carbonáceas. Además, la tecnología de activación en lecho fluidizado previene la aglomeración mediante la introducción de partículas inertes, acortando el tiempo de activación a entre 2 y 8 horas y reduciendo aún más el consumo energético.
Tecnologías de control preciso de la estructura de poros
Mediante técnicas de activación gradual y dopaje in situ, se puede regular la estructura porosa de los carbones porosos derivados del coque de petróleo para mejorar el rendimiento del material. Por ejemplo, el uso de un mecanismo de activación sinérgica H₂O/CO₂ genera una estructura compuesta de microporos y mesoporos (con una proporción de mesoporos del 20 % al 60 %) que se adapta a diferentes aplicaciones. Simultáneamente, la introducción de NH₃ o H₃PO₄ permite el dopaje con átomos de nitrógeno/fósforo (con niveles de dopaje del 1 % al 5 %, lo que mejora la conductividad y la actividad superficial.
Expansión de las aplicaciones en el sector de las nuevas energías.
Es necesario desarrollar nuevos materiales energéticos, como el carbón activado derivado del coque de petróleo y el carbón para supercondensadores. Por ejemplo, el carbón poroso derivado del coque de petróleo, considerado el "compañero ideal" para los ánodos de silicio, mejora la estabilidad del ciclo en un 300 % mediante la regulación de la estructura de poros (estructura de poros cerrados de 50 a 500 nm) para amortiguar la expansión de volumen del silicio. Se prevé que el mercado global supere los 120 mil millones de yuanes para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 25 %.
Tecnologías de producción inteligentes y automatizadas
El aprovechamiento del Internet de las Cosas (IoT) y las tecnologías blockchain puede mejorar la eficiencia de la producción y la calidad de los productos. Por ejemplo, el almacenamiento inteligente permite la monitorización del inventario en tiempo real, lo que mejora la velocidad de respuesta en un 50 %. La trazabilidad blockchain proporciona una certificación de la huella de carbono de los productos, cumpliendo con los requisitos de inversión ESG de la UE.
Fecha de publicación: 24 de septiembre de 2025