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炭黑与炭黑技术的历史沿革

3000年前,我们的祖先就掌握了烧烟制墨技术,人发明了炭黑。三国时期魏国韦诞的松烟制墨和宋朝沈括油烟制墨记载了这一历史史实。那时候,人们焚烧动植物油、松树枝,收集火烟凝成的黑灰,用来调制墨和黑色颜料,这种黑灰就是早的炭黑。

1872年,世界进行炭黑工业化规模生产,同时产生了"Carbon Black"(炭黑)这一术语。

1982年,美国发明了用气制造槽法炭黑技术,开拓了近代炭黑工业。当时的炭黑主要用作着色剂。

1912年,英国人莫特(S.C.Mottee)发现了炭黑对橡胶的补强作用,从此炭黑逐渐成为橡胶工业的原材料,现代炭黑工业也由此迅速发展起来。

1943年,世界上一座工业化规模的油炉炭黑工厂在美国投产。

1945年前后,槽法炭黑还居炭黑生产的主导地位。

1949年新成立时,我国仅能生产一点灯烟炭黑,全国炭黑产量仅252吨,所需炭黑几乎全部进口。

1950年,我国在四川隆昌建立槽法炭黑试验装置,标志新的炭黑工业开始。

1949~1957年,我国先后建立了11个炭黑厂,先后成功开发了槽法炭黑、滚筒法炭黑、混气炭黑和气炉法炭黑等以气为主要原料的炭黑生产技术,并开始工业化生产,炭黑年产量增至8700吨。

1958~1960年,在生产以气气为主要原料的炭黑品种的同时,开发并逐步改进油炉法炭黑生产技术,同时开发乙炔炭黑生产技术。油炉法高耐磨炭黑(N330)和气半补强炭黑相继开发成功,并建立了一大批土法炭黑厂。

1961~1966年,我国先后开发成功乙炔炭黑、通用炉炭黑(N660)和中超耐磨炭(N220)。1966年,炭黑产量增至5万吨。炭黑工业研究设计院开始筹建。但因气远距离输送和工业的发展,以气为原料的炭黑企业于上世纪80年代末逐渐退出历史舞台。而以煤矿矿井瓦斯为原料的炭黑企业仍然存在。

70年代初,油炉法新工艺炭黑迅速崛起并取代传统炭黑,此后相继出现了低滞后炭黑、结构炭黑以及等离子炭黑等品种。

1977~1979年,成功开发出新工艺炭黑生产技术并迅速推广,使我国炭黑品种增加、质量提升、原料油消耗降低,实现了一次技术飞跃。与此同时,开始利用炭黑生产过程的余热和尾气,尾气发电装置投产,1979年全国炭黑产量达19万吨。

1980年,我国炭黑工业抓住改革开放的大好时机发展提速,但是在引进新工艺炭黑生产技术之前发展并不快,1984年全国炭黑产量仅22万吨。

1985年,橡胶工业协会炭黑分会召开一次全体会员大会,同年4月天津海豚炭黑有限公司(天津炭黑厂)引进美国大陆炭1.5万吨/年新工艺炭黑生产线破土动工,并于1987年正式投产。

1988年,美国卡博特公司与上海焦化共同出资组建上海卡博特化工有限公司。外国炭黑企业和现代炭黑生产技术被引入国内。在从国外引进万吨级炭黑生产装置的基础上,对万吨级新工艺炭黑生产技术进行了消化吸收和提升创新,实现我国炭黑工业二次技术飞跃。

1992年,炭研所与抚顺化工厂合建1.5万吨/年新工业炭黑生产线,苏州炭黑厂消化吸收引进1.5万吨/年新工艺炭黑生产线试车成功,四川省永川化工厂与天津炭黑厂签订了1.5万吨/年新工艺炭黑技术合同。

1993~1998年,大石桥辽滨炭黑厂成立,河北沙河市炭黑厂建厂,河北大光明巨无霸炭黑有限公司成立;温州三维集团公司新建一条1.5万吨/年新工艺炭黑生产线,上海立事化工建1.5万吨/年新工艺炭黑生产线;茂名永业股份有限公司股票上市,这是我国炭黑企业一家上市公司。这段时间是引进吸收国外技术时期,全国炭黑产量比1989年几乎翻了一番,达到57万吨。

1999年,炭黑工业研究设计院改制为科技型企业,全资进入中联橡胶集团并改名为中橡集团炭黑工业研究设计院。同年7月,江西景德镇焦化总厂炭黑分厂8000吨/年生产线改造成1.5万吨/年生产线;12月,2万吨/年湿法造粒生产线投产。苏州宝化炭黑有限公司4万吨/年炭黑生产线竣工投产。我国炭黑企业自主创新提速。

2000年,合成橡胶股份有限公司并购原马鞍山炭黑厂成立中橡(马鞍山)化学工业有限公司,并于次年并购原鞍山化工二厂成立中橡(鞍山)化学工业有限公司。山东华东橡胶材料有限公司、上海博卡化工有限公司、山西聚元炭黑有限公司、山西永东化工有限公司、江西黑猫炭黑股份有限公司成立。

2002年初,在国产化万吨级新工艺炭黑生产技术的基础上,以装置大型化、节能环保化为主要目标,开发了一些列新技术和新设备,使我国炭黑工业发展到一个新的水平。我国炭黑工业规模迈上了世界一的台阶。

2002年9月,河北沙河炭黑厂2万吨/年软质炭黑生产线投产运行。12月韩城黑猫炭黑有限公司正式成立。这段时间炭黑生产企业纷纷成立,以引进新工艺为基础迅速发展。

2003年我国炭黑产量达到102万吨,比1998年几乎翻了一番;并超过美国成为全球大的炭黑生产和消费国。

2003~2013年,是我国炭黑工业飞速发展的10年。自从2003年我国取代美国成为世界大的炭黑生产和消费国后就一直没有被超越,而且优势不断扩大。

2014年全国炭黑产量达到510万吨,占全球产量的45.2%。建立起了现代化的炭黑工业体系。目前,我国已成为世界一大炭黑工业国。

2014年,白炭黑在绿色轮胎的优势凸显,我国白炭黑产业发展迅速,2014年产能达到190万吨,用于轮胎的高分散性白炭黑已经大量生产并部分替代了炭黑。

2015年,我国炭黑产能出现结构性过剩,普通橡胶用炭黑产能过剩,而其他产品,例如绿色轮胎需要的低滚动阻力炭黑、高性能色素炭黑、导电炭黑、汽车橡胶制品配件炭黑等产品还有欠缺。

"十三五"时期,炭黑工业将与橡胶工业同步发展,保持供需平衡,预计2020年我国炭黑产量将在产业集中度、运行效率、技术创新、信息化和可持续发展方面达到炭黑工业强国初级阶段,并提前进入炭黑强国中级阶段。(《炭黑网》)




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