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填补国内空白!中国石化上海石化48K大丝束碳纤维开工

责任编辑:连政 来源:上观新闻      2021-01-05 09:47:22

据上观新闻1月4日报道,在中国石化上海石化(以下简称“上海石化”)已经产业化的大丝束碳纤维性能生产现场,原丝经过氧化炉炭化炉锤炼后破炉而出,一身黑亮,成为一种含碳量在95%以上的高强度、高模量新型纤维材料。其力学性能优异,比重不到钢的四分之一,强度却是钢的7至9倍,并且还具有耐腐蚀、高模量的特性。这正是被称为“新材料之王”“黑黄金”的大丝束碳纤维。

1月4日,2021年上海市重大产业项目集中开工仪式在上海展览中心举行。总投资35亿元的上海石化“2.4万吨年原丝、1.2万吨年48K大丝束碳纤维”项目,作为市重大产业项目之一,正式开工建设。该项目计划至2024年全部完成,项目投产后,将一举改变我国大丝束碳纤维全部依赖进口、长期供不应求的局面,有力推动国产碳纤维产业发展,助力中国制造。上海石化也由此成为国内第一家率先突破48K大丝束碳纤维产业化技术的企业。

在碳纤维行业内,通常将每束碳纤维根数大于4.8万根(简称48K)的称为大丝束碳纤维。目前,国内每束碳纤维基本处于1000根至1.2万根之间,称为小丝束。48K大丝束最大的优势是在相同的生产条件下,可大幅度提高碳纤维单线产能和质量性能,并实现生产低成本化,从而打破碳纤维高昂价格带来的应用局限。

碳纤维技术有着森严的技术壁垒,此前有日本、美国等少数发达国家拥有并掌握。上海石化作为我国大型合成纤维生产基地之一,其腈纶纤维的生产及技术能力居全国之首,服用纤维产品的品种开发及生产技术均达到国内外先进水平。因此,2007年中国石化在决策部署PAN基碳纤维的研发和产业化攻关工作时,将碳纤维产业发展任务交给了上海石化。

上海石化在中国石化、上海市的大力支持下,与上海石油化工研究院、上海工程公司、复旦大学等数十家科研院所、高校、企业等一起,走出了一条以企业为主体的“产学研用”相结合的协同创新之路。三年前,上海石化成功开发了大丝束碳纤维的聚合、纺丝、氧化炭化工艺技术,形成了千吨级PAN基48K大丝束碳纤维成套技术工艺包的技术基础。同年3月,成功试制出了国内真正意义上的48K大丝束碳纤维,并贯通工艺全流程。

今年,“2.4万吨年原丝、1.2万吨年48K大丝束碳纤维”项目上马,标志着上海大丝束碳纤维从研发试产、产业化,成功走上规模化生产之路。

新开工项目采用自主开发的聚丙烯腈(PAN)基大丝束原丝、碳纤维技术,工艺路线为硫氰酸钠(NaSCN)连续溶液聚合湿法纺丝原丝、氧化、低温炭化、高温炭化及后处理,建设2个原丝系列,产能2.4万吨年;3 个氧化炭化车间,每个车间配置2条 2000 吨年碳纤维生产线。

为进一步推动新材料研究,上海石化还于去年成立了先进材料创新研究院。研究院的核心功能之一是着力形成碳纤维工程化成套技术,集中力量推进关键核心技术的攻关和产业创新,助力打造长三角区域中高端新材料产业基地。(作者:任翀)

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