炭黑是人类最早开发应用的一种纳米材料,其基本粒子尺寸主要分布在10~100nm范围,能赋予其它材料或制品优异的性能和特殊的用途。炭黑作为一种用途十分广泛的功能材料,在橡胶、塑料、涂料、油墨等材料领域以及汽车工业、通讯、电子、信息、家电、电缆、光缆、高能电池、静电复印、感光材料、印染、造纸及冶金等产业许多应用领域有着不可替代的作用,对国民经济和社会发展有着十分重要的意义。
我国是炭黑生产和消费大国,但我国炭黑工业在生产技术、装置规模、环保节能等诸多方面与国外先进技术尚有差距。我国炭黑工业总产能已居世界第一,但大而不强,长期处于产品链和价值链低端,已不能满足应用行业的发展需求。
国家炭黑材料工程技术研究中心(以下简称炭黑材料中心)组建于2009年,依托单位是中橡集团炭黑工业研究设计院(以下简称炭黑院)。组建炭黑材料中心主要是解决我国炭黑产业集中度低,企业规模小,技术创新和工程技术研究能力弱等问题,炭黑材料中心要为我国的炭黑行业搭建高层次的工程技术研究和产业化服务平台,优化科技资源配置,增强行业自主创新和工程技术研究能力,加强重大关键、共性技术研究开发,为炭黑行业整体技术的提升和科技成果产业化提供技术支撑和服务,并培养一支高素质的复合型工程技术队伍。
炭黑材料中心的依托单位炭黑院,是原化工部的直属科研院所,是中国炭黑行业唯一集科研、设计、生产、服务为一体的高新技术企业。具有较多的技术人才和较强的技术研发能力,在推动我国炭黑工业整体技术水平进步方面发挥不可磨灭的作用。
炭黑材料中心组建三年多来,整合优势资源,扎实推进炭黑行业关键技术、共性技术以及有重要应用前景的新技术、新产品的研发和成果的工程化、产业化推广,切实履行中心服务行业、服务社会的职能。炭黑材料中心先后完成了多项研究开发基础设施建设、炭黑生产新工艺、新技术、特种炭黑新产品和专用设备、专用检测仪器开发。开展了大量的工程技术研究开发、技术成果转化推广和行业服务等方面的工作,成效斐然。三年组建期间,炭黑材料中心完成了13项行业共性、关键技术的研究开发并通过技术鉴定,其中4项成果达到国际先进,8项成果达到国内领先。13项技术成果100%实现向全行业转化推广,成熟配套的技术明显提升行业整体技术水平。炭黑材料中心研发的关键、核心技术已建成产业化示范装置并推广应用,促进了炭黑行业的发展。炭黑材料中心研究成果的不断转化,不仅提升了我国炭黑行业的整体技术水平和持续发展能力,有效地解决了制约我国炭黑行业发展的共性和关键技术问题,促进了我国炭黑行业的工程化技术水平,显著地缩短了与国外先进水平之间的差距,推动了我国炭黑行业和相关应用领域的技术进步和可持续发展。同时也促进了下游行业的发展。产生了良好的经济和社会效益。
以“4万吨级新工艺炭黑生产技术”为例,该技术填补了国内空白,达到国际先进水平,是实现我国炭黑生产装置的更新换代技术。与国际先进水平相比,每吨炭黑综合能耗降低73公斤标煤,节能减排效果明显,符合国家资源综合利用的产业政策,经济效益和社会效益显著。三年来,已推广19套,产能达76万吨,占国内同期新增炭黑产能的63%。19套装置投产后,形成的产能占全国炭黑总产能的15.2%。
“万吨级油-焦炉煤气新工艺炭黑生产技术开发”则是我国炭黑行业生产技术的一项创举,具有中国特色。该技术充分利用了我国炼焦企业的富余焦炉煤气,减少了焦炉煤气的排放量,减轻了对大气的污染,同时为焦炉煤气的利用开辟了新的领域,做到了能源的综合利用,符合国家的“节能减排”政策,能够对产业结构起到优化升级的作用。至2012年底,该项目技术已在10家企业推广应用16套(其中硬质炭黑生产线13套,软质炭黑生产线3套),应用前景良好。
炭黑材料中心在服务行业的过程中,形成了从技术开发、工程化研究、成果转化到推广应用的完整业务链,实现了“研发—转化—示范—市场”的良性循环,自我发展、完善的能力显著增强。2010年至2012年共签订各类工程技术合同113项,交易额超过3亿元 ;材料中心成果转化实现收入达2.88亿元,形成了以技术转让、工程承包、专用设备和检测仪器为主的工程技术产业。
炭黑材料中心在不断提升我国炭黑工业综合技术实力的基础上,将眼光瞄准炭黑新材料技术研发,在进一步发挥国家级工程中心对行业技术开发的引领作用和技术成果转化推广的辐射带动作用。以炭黑工程技术研究开发为基础,扩展工程技术研究和服务领域,并向与炭黑材料相关联的碳纳米材料、战略性新兴材料领域拓展。
“十三五”期间,炭黑材料中心将建成炭黑行业全球最大的工程技术综合服务商,逐步扭转我国炭黑工业长期处于产品链和价值链低端的局面,实现由炭黑大国向炭黑强国的转变。