碳纤维工业中的低成本天然气

哈珀国际总部位于纽约州布法罗，是一家专门从事热处理系统的员工拥有的公司。它是碳纤维扩大操作的主要合作伙伴。

公司主要致力于创新、复杂和精密的材料加工、复杂的气固相互作用、连续和批量加工、精确的大气控制和高纯度要求。

哈珀国际提供以下多学科的工程服务:

• 工业的
• 电气
• 机械
• 化学
• 陶瓷制品
• 流程和集成

本文探讨了电力和天然气成本及其市场动态和波动对碳纤维生产的影响，在目前和近期的未来情景。

经济框架

全球公用事业价格的波动可能会在生产过程中提出商业风险并导致不需预测的成本。可以通过使用多功能和规划良好的工厂生产来解决此问题2020欧洲杯下注官网碳纤维植物。这些植物可以在全球的任何地方部署。

图1显示了碳纤维制造估计成本结构的模型。公用事业账户占总生产成本的5％至10％之间的任何地方。这仅用于碳化生产。

图1所示。制造成本（CF）基于1500 TPY 12K（90min，90s，90s RT）。

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能源市场回顾

图2显示了全球电价。

图2。估计2014年工业电价（美分/千瓦时）。

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全球电价的波动可归因于以下因素：

• 由于基础设施、能源、公司结构和成本规定的可用性，成本因地区而异
• 成本往往因国家而异，例如，在美国，工业用电的价格在0.03美元到0.15美元之间
• 使用创新环境标准和改变投入的全球趋势，从煤中迁移到天然气

图3显示了全球气体市场。

图3。世界LNG估计2013年11月降落和中心价格（US / MMBTU）。

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以下是全球天然气市场的关键启示:

• 公用事业率主要取决于国家的基础设施，资源和产业政策
• 尽管全球气体定价不一致，但全球出现了相当大的生产

欧洲天然气贸易

欧洲是计划基础设施的一个例子天然气．许多运输系统正在规划或开发中，这将大大提高整个欧洲的天然气供应(图4)。

图4。欧洲天然气贸易:2012 -2013。

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按国家划分的一次能源结构:美国

自上世纪50年代以来，石油一直在美国能源结构中占据主导地位，尽管自上世纪70年代末以来，石油在能源结构中的比重一直在稳步下降。煤炭的情况也类似。

然而，天然气不仅越来越重要，而且越来越重要，而且越来越重要，也越来越重要。到2015年，估计该气体贡献26.5％的能量组合（图5）。

图5。美国的主要能量混合。

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主要能源组合国家：德国

德国的能源和电力依赖于煤炭和石油。可再生能源和天然气有望在不久的将来替代这些燃料。此外，环境问题将继续减少中国对煤炭的依赖(图6)。

图6。主要能源组合。

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主要能量组合国家：中国

煤炭是中国领先的能源，预计将逐步降低。与此同时，天然气，油脂和可再生能源的使用情况会显着增加（图7）。

图7。中国一次能源结构。

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主要能量混合国家：日本

在福岛之后，天然气大大取代了流离失所的核能。当日本恢复其核部门时，看到石油和煤炭产业的变化将令人兴奋。

此外，使用天然气用于临时替代能量可能导致将来降低成本并增加天然气的可用性（图8）。

图8。日本燃料净发电，2000-2013 Terawatthours（TWH）。

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北美天然气和电价

与石油和石油相比，天然气价格在北美保持稳定。新来源以及运输系统的增强导致了增加的能力和价格持续稳定。

电力成本继续增加，但增幅不大(图9)。一般来说，电力价格要比天然气高得多。然而，各地区之间存在着很大的价格差异。

图9。北美的天然气，电气和天然气价格。

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电气波动

公用事业成本全年都在变化，甚至每天都在波动，如图10所示。

图10。电波动。

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有些观测结果碳纤维生产，公用事业是一个主要的成本因素;全球规模的公用事业价格是随机的，需要改变;所有主要大陆都显而易见。

通过设备设计降低风险，可以克服这些问题，也应考虑成本策略。2020欧洲杯下注官网此外，在节省成本方面，压力继续支持航空航天和汽车应用中的更多采用。

对碳纤维生产的影响

燃气碳纤维生产解决方案可以在碳纤维生产中发挥重要作用，并有助于改善能源市场的不稳定动态。

燃烧系统设计选项 - LT炉和燃气燃烧器

燃烧器的类型

• 热空气
• 冷风
• 自我复原的

烟道安排

• 个别区域
• 收费结束
• 卸货端

热回收

• 预热大气气体
• 预热助燃空气

一些可用于影响效率的燃烧器风格，热回收和烟道安排的选项。但是，可以为特定行配置效率。

LT炉煤气与电力运行成本的主要结论如下:

• 与电力相比，天然气的能耗更高，这可以归因于燃气燃烧系统的烟道损失。使用不同的热回收选项可以减少这些烟道损失。
• 有助于节省的奖励，可以值得注意。
• 节省大约1500 TPY LT系统是显着的。必须考虑到未来的公用事业费用趋势和安装地点的现有率来评估这些储蓄。

燃气炉

哈珀多年来一直在开发燃气系统。这些LT炉具有所需的均匀性，以满足客户复杂的需求(图11)。该公司已经确定了3米宽的系统的热均匀性，取得了出色的结果。

由于燃烧器，烟气管理，安排和设置的周到选择，这种结果是可能的。所有这些因素在确定系统的性能方面发挥着关键作用。

图11。燃气LT熔炉。

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氧化炉 - 天然气/电动

烤箱需要大量的能量，而不是LT系统的能量，因此在渗碳线中消耗相当大的能量。因此，重要的是选择能量最佳值以实现长期成功。

在氧化烤箱的情况下，可以实现大约1500 TPY系统的显着节省。但是，必须考虑到未来效用成本的趋势和安装地点的现有率。

混合炉

混合炉提供以下优点：

• 初创公司更快
• 减少时间
• 增加的可用性与双重效用选项
• 根据现行成本选择燃料的选项
• 一个通用的工厂，可以部署世界任何地方

结论

尽管电力和天然气的市场动态和波动会影响碳纤维生产线，但在全球范围内，天然气的可用性更大。这种低成本的天然气可用于碳纤维制造行业，以保持竞争优势。此外，燃气燃烧系统可以潜在地降低能源成本。

关于哈珀国际

Harper International是全球全球领导者，全球热处理解决方案和技术服务，适用于生产先进材料。欧洲杯足球竞彩从概念到商业化，从研究规模到全部生产线操作，哈珀永久地沿着世界上最具创新炉和烤箱设计的尖端。几十年来，我们已经开创了一些最独特的定制系统，专注于高达3000°C和非环境环境的高温处理材料。欧洲杯足球竞彩

哈珀服务先进，尖端材料市场，包括纤维和细丝，粉末，金属氧化物，技术陶瓷，稀土，石墨烯，能量装置材料和核材料。欧洲杯足球竞彩我们对这些新兴产业的支持始于研发的早期阶段，无论是企业研发中心，大学，政府机构还是初创企业。哈珀是通过整个开发过程的合作伙伴，协助缩放和商业化的先进材料，将改变日常生活。欧洲杯足球竞彩

这些信息已被源，审查和调整哈珀国际提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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