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　　隨著世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，區(qū)域合作蓬勃推進(jìn),，中國(guó)炭黑工業(yè)的國(guó)際影響力持續(xù)提升,，結(jié)構(gòu)性矛盾依然突出,，節(jié)能,、環(huán)保和低碳的壓力越來越大。如何走出一條科技含量高,、資源消耗低,、環(huán)境污染少的綠色,、可持續(xù)發(fā)展之路,，是國(guó)內(nèi)炭黑工業(yè)界面臨的挑戰(zhàn)，而技術(shù)優(yōu)勢(shì)和新產(chǎn)品開發(fā)能力則成為企業(yè)立足市場(chǎng)的關(guān)鍵,。

　　在近日于昆明召開的2014年中國(guó)炭黑展望會(huì)上,，業(yè)內(nèi)專家暢談了國(guó)內(nèi)外炭黑技術(shù)發(fā)展方向,，梳理了創(chuàng)新熱點(diǎn),，介紹了研究最新進(jìn)展，以幫助炭黑企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中更好地把握技術(shù)先機(jī),。

　　中橡炭黑院李兵紅博士：

　　從基礎(chǔ)入手研發(fā)導(dǎo)電炭黑

　　導(dǎo)電炭黑由于其特殊的性能和發(fā)展前景,，成為國(guó)內(nèi)外大型炭黑公司競(jìng)相研發(fā)的重點(diǎn)產(chǎn)品。國(guó)際上著名的大炭黑公司均有導(dǎo)電炭黑產(chǎn)品,，但各炭黑廠商對(duì)導(dǎo)電炭黑的開發(fā)生產(chǎn)和工藝技術(shù)實(shí)施嚴(yán)格保密并互相封鎖,。由于對(duì)導(dǎo)電炭黑認(rèn)識(shí)深度不夠?qū)е麻_發(fā)滯后,，國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池,、礦用管材,、高壓電纜行業(yè)用高品質(zhì)導(dǎo)電炭黑被迫采用進(jìn)口產(chǎn)品,，導(dǎo)電炭黑的開發(fā)迫在眉睫,。

　　導(dǎo)電炭黑的微觀結(jié)構(gòu)決定其應(yīng)用性能,，通過對(duì)導(dǎo)電炭黑微觀結(jié)構(gòu)的剖析，建立其與調(diào)控技術(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,，對(duì)指導(dǎo)高品質(zhì)導(dǎo)電炭黑的生產(chǎn)和應(yīng)用具有重要意義,。因此,，要重視導(dǎo)電炭黑微觀結(jié)構(gòu)與調(diào)控技術(shù)的研究。我們研究團(tuán)隊(duì)借助多種現(xiàn)代先進(jìn)分析技術(shù)對(duì)與導(dǎo)電炭黑應(yīng)用性能密切相關(guān)的微晶結(jié)構(gòu),、表面性質(zhì)、粒子形貌,、粒度分布和純凈度進(jìn)行了系統(tǒng)研究,，并提出了這些微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)控方法,，以期為指導(dǎo)高品質(zhì)導(dǎo)電炭黑的生產(chǎn)和應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。研究表明,，通過生產(chǎn)工藝優(yōu)化、活化劑的添加和高溫純化處理可以靈活地對(duì)導(dǎo)電炭黑微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控,，生產(chǎn)出高品質(zhì)的導(dǎo)電炭黑,。

　　廣北炭黑高工郭玉亮：

　　開發(fā)超大規(guī)模反應(yīng)器

　　隨著控制技術(shù)的進(jìn)步和能源價(jià)格的上漲,，技術(shù)人員必須拓寬思路創(chuàng)新炭黑工程技術(shù),，超大規(guī)模炭黑反應(yīng)器由此漸入視野,。所謂超大規(guī)模炭黑反應(yīng)器,，是指年產(chǎn)30萬噸以上的炭黑反應(yīng)裝置，它可以大大提升生產(chǎn)效率,，改善制造環(huán)境,，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，為用戶和制造商帶來良好收益,。目前,，國(guó)內(nèi)超大規(guī)模炭黑反應(yīng)器的研發(fā)尚在起步。

　　超大規(guī)模炭黑反應(yīng)器的開發(fā)難度主要集中在如何提高著色強(qiáng)度這一問題上,，這是超大型炭黑生產(chǎn)裝置開發(fā)成功與否的重要標(biāo)志,。我們目前正在開發(fā)一種提高著色強(qiáng)度的反應(yīng)技術(shù),，包括產(chǎn)生高溫的燃燒技術(shù)及設(shè)備，以及能實(shí)現(xiàn)炭黑單元形成到聚集體炭化過程的反應(yīng)器,，通過采用“組合燃燒+多管程技術(shù)”來實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)構(gòu)想,。實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的關(guān)鍵因素有多點(diǎn)燃燒、高效霧化以及特別的原料油槍插入方式,。

　　雙錢集團(tuán)總工蔣琦：

　　推進(jìn)雙相炭黑的應(yīng)用研究

　　“雙相炭黑”是一種炭黑-白炭黑雙相填料,，對(duì)降低膠料的滾動(dòng)阻力、改善牽引力,、進(jìn)而生產(chǎn)“綠色輪胎”具有較好功效,。由于雙相炭黑的生產(chǎn)成本較高，目前國(guó)內(nèi)在這方面還鮮有研發(fā),。

　　美國(guó)卡博特公司的雙相炭黑作為一種新型原材料,，目前還未正式商業(yè)化生產(chǎn)。我們對(duì)獲得的其中一個(gè)規(guī)格樣品進(jìn)行了若干應(yīng)用研究,，以探討其是否適用于綠色輪胎配方的開發(fā),。

　　通過對(duì)雙相炭黑CRX2125的化學(xué)成分、粒徑分布,、配方測(cè)試等方面的研究,，我們對(duì)比了這種新型炭黑與N234、白炭黑在動(dòng)態(tài)性能等物性方面差異,。研究發(fā)現(xiàn)：CRX2125的pH值較低,，會(huì)影響膠料的焦燒時(shí)間;CRX2125的粒徑D50以下分布相對(duì)較窄，補(bǔ)強(qiáng)效果優(yōu)于N234和白炭黑 165G,。在動(dòng)態(tài)性能方面,，CRX2125接近于N234，但濕抓地力不及白炭黑,。

　　雙相炭黑作為一種橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑,特別適用于輪胎補(bǔ)強(qiáng),，已證明它比傳統(tǒng)填料有很大的優(yōu)勢(shì)。此外,，其優(yōu)良的加工性能和相對(duì)少的膠料偶聯(lián)劑用量,，可產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著對(duì)這種新材料認(rèn)識(shí)的加深,，它在膠料加工和輪胎使用性能方面的優(yōu)越性會(huì)日趨明顯,，國(guó)內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)其研發(fā)工作。

　　美國(guó)Ganpads前副總裁Natarajan：

　　主攻反應(yīng)爐材質(zhì)和能量回收

　　當(dāng)今炭黑行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新主要集中在改進(jìn)反應(yīng)爐和喉管段設(shè)計(jì)及材質(zhì),，提升原料收率,，提高燃燒空氣溫度、燃料溫度和火焰溫度,，以及能量回收等方面,。

　　目前大部分炭黑反應(yīng)爐襯里采用耐火材料制造,，反應(yīng)爐應(yīng)用的苛刻性(高溫、高流速)限制了耐火材料的壽命,，頻繁更換價(jià)格昂貴的耐火材料成為常態(tài),。為此，業(yè)界一直在努力提高耐火材料質(zhì)量,，開發(fā)諸如高鋁,、氧化鋯和氧化鉻之類新型耐火材料。作為炭黑制造大國(guó),，中國(guó)一直在圍繞反應(yīng)爐和喉段不使用耐火材料開展攻關(guān),，曾嘗試開發(fā)出一種“全金屬”反應(yīng)爐。

　　炭黑尾氣的能量回收是炭黑行業(yè)創(chuàng)新的另一個(gè)主要方面,。若將炭黑尾氣脫水并除掉其中的腐蝕性成分如硫化氫,，便可預(yù)熱后用作燃?xì)廨啓C(jī)的燃料;燃?xì)廨啓C(jī)的排氣進(jìn)一步冷卻回收蒸汽，可以產(chǎn)生發(fā)電廠蒸汽渦輪發(fā)電機(jī)所需的蒸汽,。這樣的聯(lián)合循環(huán)運(yùn)行將提高電力生產(chǎn)的效率,，增加發(fā)電量，同時(shí)可減少炭黑企業(yè)使用外來的公用電力,，還可幫助炭黑企業(yè)減排等量的大氣污染物,。

　　中科院物理所副研究員朱治平：

　　推廣循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)

　　循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)采用廉價(jià)的劣質(zhì)粉煤作為氣化原料，工藝指標(biāo)先進(jìn),、裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠,，生產(chǎn)成本顯著降低，其在炭黑行業(yè)的應(yīng)用前景體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

　　一是為氣爐法炭黑生產(chǎn)提供原料,。研究表明,，氣爐法炭黑裝置具有規(guī)模較小，水,、電用量和運(yùn)輸量少,，投資低，建設(shè)時(shí)間短等特點(diǎn),。循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)為氣爐法炭黑的生產(chǎn)提供原料,，技術(shù)可行，具有推廣前景,。

　　二是為炭黑生產(chǎn)提供燃料,。近年來萬噸級(jí)新工藝炭黑生產(chǎn)技術(shù)普遍推廣,、應(yīng)用,，并不斷進(jìn)行技術(shù)升級(jí)和創(chuàng)新，包括原料油品種的改變,，以天然氣,、焦?fàn)t煤氣為反應(yīng)爐燃料,，單爐生產(chǎn)能力的擴(kuò)大，專用設(shè)備性能的改進(jìn)和放大等,。通過循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)可以生產(chǎn)高品質(zhì)的工業(yè)燃?xì)?，可為炭黑生產(chǎn)提供燃料，這一舉措符合我國(guó)的國(guó)情,，具有重要的經(jīng)濟(jì),、環(huán)境效益和實(shí)際應(yīng)用意義。

　　中國(guó)炭黑展望會(huì)是與世界炭黑會(huì)議,、亞太炭黑展望會(huì)比肩的三大國(guó)際炭黑盛會(huì)之一,。本屆會(huì)議由中國(guó)化工學(xué)會(huì)橡膠專業(yè)委員會(huì)炭黑分會(huì)、全國(guó)橡膠工業(yè)信息信息中心炭黑分中心主辦,，中橡集團(tuán)炭黑工業(yè)研究設(shè)計(jì)院(CCBI)承辦,。圖為會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)。

　　炭黑研發(fā)新動(dòng)向

　　2013年對(duì)炭黑行業(yè)不是個(gè)好年景,。這一年,，炭黑行業(yè)步入困境，全年企業(yè)利潤(rùn)大幅度下滑,。為應(yīng)對(duì)這一不利形勢(shì),，國(guó)內(nèi)外炭黑生產(chǎn)商在技術(shù)創(chuàng)新上投入了更大精力，近期在炭黑原材料,、生產(chǎn)工藝,、新品開發(fā)及尾氣利用等方面取得諸多進(jìn)展。

　　●卡博特公司推出了兩款全新的炭黑產(chǎn)品,。其中,，PROPELE7炭黑能在不降低輪胎耐磨性能的情況下夠降低輪胎滾動(dòng)阻力，提升車輛燃油經(jīng)濟(jì)性;PROPELD11炭黑能夠提供高水平的橡膠補(bǔ)強(qiáng)作用,，增強(qiáng)輪胎胎面的抗切割,、抗撕裂及耐磨性能，從而延長(zhǎng)輪胎的使用壽命,，非常適用于短途卡車和工程車輪胎,。

　　●日本三菱化學(xué)公司成功開發(fā)出一種利用植物中提取的可再生油品為原料生產(chǎn)高性能炭黑的新技術(shù)，該技術(shù)在黑崎工廠進(jìn)行了試驗(yàn)研究,，已開始向客戶提供樣品試用,。目前，工業(yè)化生產(chǎn)的炭黑大都以煤焦油系或石油系的重餾分如雜酚油,、乙烯焦油或蒽油等油品為原料,。而植物油由于芳烴含量低，一般認(rèn)為不適合大量生產(chǎn)炭黑。

　　●張家口旭光化工公司開發(fā)出多級(jí)組合式超導(dǎo)炭黑新工藝,。該工藝生產(chǎn)的超導(dǎo)炭黑是一種極微小的黑色粒子,，具有質(zhì)輕、比重小,、比表面積大,、吸附性能強(qiáng)的特點(diǎn)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,，不易和酸,、堿、水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，熱穩(wěn)定性好,，廣泛用于航天、電子,、導(dǎo)電橡膠,、傳導(dǎo)體、電纜屏蔽料,、涂料,、潤(rùn)滑油等行業(yè)。

　　●甘肅省建成首條利用炭黑尾氣自備發(fā)電項(xiàng)目,。炭黑尾氣是一種有毒的低熱值可燃?xì)怏w,，嘉峪關(guān)大友企業(yè)公司炭黑尾氣自備發(fā)電項(xiàng)目是甘肅省首條利用炭黑生產(chǎn)工程中外排尾氣進(jìn)行發(fā)電的項(xiàng)目，不僅可充分利用尾氣攜帶熱量,，減少有害氣體排放,，還可為生產(chǎn)提供充足電能，降低生產(chǎn)成本,。

　　●墨西哥合成橡膠生產(chǎn)商尼哥若麥克斯工業(yè)公司(INSA)計(jì)劃推出白炭黑母煉膠產(chǎn)品,。這種母煉膠由該公司與美國(guó)固鉑輪胎橡膠公司合作開發(fā)。由這種胎面膠生產(chǎn)的輪胎,，其牽引力更高,，耐磨性能更好，滾動(dòng)阻力更低,。另外,，使用這種母煉膠，明顯提高了生產(chǎn)效率,，也提升了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,。

　　●烏克蘭炭黑生產(chǎn)商——克列明秋克(Kremenchug)炭黑廠生產(chǎn)的一系列汽車橡膠制品用超純炭黑開始投放市場(chǎng)。該新品種炭黑的純度很高,，其篩余物含量低于10ppm,。這類新產(chǎn)品是克列明秋克炭黑廠與德國(guó)一家炭黑分銷商PentaCarbon公司聯(lián)合開發(fā)的，特別適用于對(duì)表面質(zhì)量要求極高的橡膠制品，如汽車的雨刷及門窗密封條等,。