شناسایی و ارزیابی تأمین‎کنندهای بالقوه مواد اولیه تولید کک سوزنی در کشور و تدوین طرح توجیهی فنی، اقتصادی و بازرگانی تولید صنعتی آن
محور پژوهش
مواد پیشرفته و محصولات مبتنی بر فناوری‌های شیمیایی
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی مواد
حوزه پژوهش
مواد پیشرفته (سرامیک‌ها و فلزات)
عنوان
شناسایی و ارزیابی تأمین‎کنندهای بالقوه مواد اولیه تولید کک سوزنی در کشور و تدوین طرح توجیهی فنی، اقتصادی و بازرگانی تولید صنعتی آن
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: اساساً یکی از مصارف صنعتی ماده اولیه کک نفتی سوزنی در ساخت الکترودهای گرافیتی کوره های ذوب قوس الکتریک واحدهای فولادسازی می باشد. با توجه به تولید سالانه بیش از 25 میلیون تن فولاد خام در کشور و همچنین اجرای طرح های توسعه واحدهای مختلف فولادسازی در کشور، هر ساله ارز قابل توجهی برای خرید الکترودهای گرافیتی از کشور خارج می شود لذا در این پژوهش ضمن بررسی مطالعه بازار الکترود و انواع کک نفتی کلسینه‎شده و نشده در دنیا و ایران، برآورد اولیه در خصوص ایجاد یک واحد صنعتی در داخل کشور مورد بررسی و مطالعه قرار می‎گیرد. در این خصوص لازم است ضمن ظرفیت‎سنجی تأمین مواد اولیه کیفی مطابق با مشخصات موردنظر، تجهیزات و ظرفیت واحد صنعتی به منظور تولید محصولات با گریدهای مختلف (کک آندی و سوزنی) مورد بررسی قرار بگیرد. برای این منظور ابتدا با شناسایی پتانسیل‎ها و ظرفیت‎های بالقوه موجود، امکان‎سنجی تولید کک سوزنی از خوراک‎های داخل، مورد مطالعه و ارزیابی‎های فنی قرار گرفته است. همچنین به منظور طرح احداث واحدهای کک‎سازی تأخیری جهت تولید کک سوزنی به بررسی‌های فنی و اقتصادی پرداخته شده است. بنابراین بطور خلاصه هدف از اجرای طرح پژوهشی مذکور عبارتند از: -انجام مطالعات فنی و اقتصادی (FS) طرح تولید صنعتی کک سوزنی در کشور -شناسایی و ارزیابی خوراک مناسب و تأمین کننده های آن، جهت تولید کک سوزنی در داخل کشور گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها: این پژوهش طی قراردادی فیمابین دانشگاه صنعتی اصفهان و شرکت فولاد مبارکه در طی 9 ماه صورت گرفته است. با توجه به اینکه در دنیا مرسوم است جهت سنتز کک سوزنی عمدتاً از خوراک CSO که پسماند واحد کراکینگ بستر سیال کاتالیستی(RFCC) در پالایشگاه‎ها می‌باشد، بهره گرفته شود؛ لذا از CSO پالایشگاه اراک نمونه‎بردای شد و آزمون‎های مختلف مشخصه‎یابی بر اساس استانداردها صورت گرفت. همچنین بر اساس مطالعات صورت گرفته در فاز اول، پیش‏بینی می‏شود که ایجاد شرایط کربنیزاسیون مشترک با ترکیبی از خوراک‎های CSO و VB(پسماند برج تقطیر خلا) نتایج قابل قبولی را نیز به‎همراه خواهد داشت. بر همین اساس، خواص فیزیکی و شیمیایی VB پالایشگاه‎های مختلف کشور مقایسه شده است. از سویی دیگر خوراک‎های دیگری نظیر CTP و HO که از محصولات شرکت پالایش قطران اصفهان می‏باشند و پتانسیل سنتز کک در آن‎ها وجود دارد، در نظر گرفته شده است. به همین منظور از این نوع خوراک‎ها نیز نمونه‎بردای شد و مشخصات فنی آن‎ها مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به مطالعات صورت گرفته پیش‎بینی می‎شود ترکیب اصلی 70 الی 75 درصد CSO اراک با 25 الی 30 درصد VB پالایشگاه‎های کرمانشاه و تبریز و افزودن مقداری از سایر خوراک‎ها نظیر CFO، HO و CTP می‎تواند ترکیب نسبتاً مناسب و قابل قبولی برای خوراک را ایجاد نمایند. اگر چه بر اساس نتایج بدست آمده مشخص شد که وجود برخی از تجهیزات جانبی نظیر: گوگردزدایی، آسفالت‎زدایی و خاکسترزدایی جهت رسیدن به ترکیب خوراک مناسب در کنار واحد کک‎سازی تأخیری ضروری است. ارزیابی‏های اولیه نشان می‏دهد علی‎رغم تأمین سهم عمده‎ای از خوراک مناسب از مرکز و شمال کشور، احداث واحد در مجاورت پالایشگاه بندرعباس بدلیل موقعیت آن در کشور و دسترسی به آب‎های آزاد توجیه اقتصادی خواهد داشت. بطوریکه محاسبات انجام‏‎شده نشان می‎دهد که احداث واحد صنعتی در منطقه ویژه اقتصادی بندرعباس باعث افزایش IRR طرح می‎شود. جهت بررسی دقیق قابلیت اجرایی طرح، امکان‏‎سنجی تولید کک‎سوزنی در کشور برای سه سناریو مختلف در نظر گرفته شده است. در سناریوی اول باتوجه به اجرای طرح توسعه تولید فولاد کشور در سال 1404 ظرفیت تولید کک سوزنی برابر 100 هزار تن در سال و علاوه بر این برای سودآوری بیش‏تر طرح ظرفیت تولید 90 هزار تن در سال کک آندی برای واحد صنعتی (جمعاً 190 هزار تن در سال) در نظر گرفته شده است. با توجه به اینکه در این سناریو خوراک CSO به اندازه کافی در کشور وجود ندارد، برای تأمین آن باید از خارج از کشور وارد شود یا پالایشگاه‎های کشور مجهز به فرایند کراکینگ بستر سیال (FCC) و یا H-Oil شوند. در سناریوی دوم با توجه به رسالت انجام پروژه (تولید کک سوزنی) و محدودیت مقدار خوراک مناسب در دسترس تنها به تولید کک سوزنی با ظرفیت 100 هزار تن در سال پرداخته شده است. در این سناریو نیز مانند حالت قبل تأمین خوراک با محدودیت نیز همراه خواهد بود که بایستی تمهیدات لازم و راهکارهای اجرایی در نظر گرفته شود. لازم به ذکر است با توجه به ورود حجم بالای خوارک به واحد در هر دو سناریوی اول و دوم و به‎تبع آن حجم تولید بالای محصولات جانبی مانند گاز مایع، نفتا و گازوئیل، واحد صنعتی را ملزم به دارا بودن تجهیزات جانبی جهت تصفیه آن‎ها می‏سازد که هزینه سرمایه‎گذاری را به شدت افزایش می‎دهد. لذا در سناریوی سوم راه‎اندازی یک واحد کک‎سازی تأخیری با ظرفیت تولید 10 هزار تن در سال کک سوزنی و توسعه تعداد واحدهای مختلف از آن در نقاط مختلف کشور پیشنهاد شده است. در پایان سعی‎شده با در نظرداشتن ضرورت دستیابی به ماده اولیه مورد نیاز برای ساخت الکترود گرافیتی (کک سوزنی) در کشور یک برنامه اجرایی منسجم تدوین شود. این برنامه عملیاتی که مشتمل بر 5 گام مدون خواهد بود با اجرای آن در طی 5 سال نیاز حال حاضر صنعت فولاد کشور به کک سوزنی مرتفع خواهد شد. تصاویر و محتوای گرافیکی مرتبط





VB and CSO feedstock that using in the delayed cooking process
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: اساساً یکی از مصارف صنعتی ماده اولیه کک نفتی سوزنی در ساخت الکترودهای گرافیتی کوره های ذوب قوس الکتریک واحدهای فولادسازی می باشد. با توجه به تولید سالانه بیش از 25 میلیون تن فولاد خام در کشور و همچنین اجرای طرح های توسعه واحدهای مختلف فولادسازی در کشور، هر ساله ارز قابل توجهی برای خرید الکترودهای گرافیتی از کشور خارج می شود لذا در این پژوهش ضمن بررسی مطالعه بازار الکترود و انواع کک نفتی کلسینه‎شده و نشده در دنیا و ایران، برآورد اولیه در خصوص ایجاد یک واحد صنعتی در داخل کشور مورد بررسی و مطالعه قرار می‎گیرد. در این خصوص لازم است ضمن ظرفیت‎سنجی تأمین مواد اولیه کیفی مطابق با مشخصات موردنظر، تجهیزات و ظرفیت واحد صنعتی به منظور تولید محصولات با گریدهای مختلف (کک آندی و سوزنی) مورد بررسی قرار بگیرد. برای این منظور ابتدا با شناسایی پتانسیل‎ها و ظرفیت‎های بالقوه موجود، امکان‎سنجی تولید کک سوزنی از خوراک‎های داخل، مورد مطالعه و ارزیابی‎های فنی قرار گرفته است. همچنین به منظور طرح احداث واحدهای کک‎سازی تأخیری جهت تولید کک سوزنی به بررسی‌های فنی و اقتصادی پرداخته شده است. بنابراین بطور خلاصه هدف از اجرای طرح پژوهشی مذکور عبارتند از: -انجام مطالعات فنی و اقتصادی (FS) طرح تولید صنعتی کک سوزنی در کشور -شناسایی و ارزیابی خوراک مناسب و تأمین کننده های آن، جهت تولید کک سوزنی در داخل کشور