炭黑知识
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炭黑是中国人的发明

2021-07-205520

炭黑是橡胶工业第一大补强材料。虽然中国人早在3000年前就掌握了烧烟制墨技术,但1949年新中国成立时,中国炭黑工业几乎是空白。经过65年自强不息的奋斗,中国炭黑工业从无到有,从小到大,目前产能和产量均居世界第一,并迈出了向世界炭黑强国迈进的坚定步伐。

中国人发明了炭黑

炭黑是中国人发明的。早在3000年前,中国人就掌握了烧烟制墨技术。不论是三国时期魏国韦诞的松烟制墨,还是宋朝沈括油烟制墨的记载都证明了这一历史史实。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。这种被称之为炱、烟炱、松烟的黑灰就是最早的炭黑。炭黑制造技术由中国传入日本等东方国家,然后传入希腊、罗马等欧洲地区。

世界首次进行炭黑工业化规模生产是在1872年,同时产生了“Carbon Black”(炭黑)这一术语。1982年,美国发明了用天然气制造槽法炭黑技术,开拓了近代炭黑工业。当时,炭黑仍主要用作着色剂。1912年,英国人莫特(S.C.Mottee)在一个偶然事件中发现炭黑对橡胶的补强作用,从此,炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料,现代炭黑工业也由此迅速发展起来。

第二次世界大战前后,由于合成橡胶工业的发展,炉法炭黑开始出现。1943年,世界上第一座工业化规模的油炉炭黑工厂在美国投产。直至1945年前后,槽法炭黑还居炭黑生产的主导地位。上世纪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、纳米结构炭黑以及等离子炭黑等品种。

炭黑与橡胶工业齐飞

虽然中国古代劳动人民对于炭黑生产曾做出过卓越贡献,但1949年新中国成立时,中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。

新中国的炭黑工业始于1950年在四川隆昌建立的槽法炭黑试验装置。历经65年发展历程,中国炭黑工业从无到有,从小到大,随着橡胶工业的发展而腾飞,建立起了现代化的炭黑工业体系。目前,中国已成为世界第一大炭黑工业国。

1949—1957年,中国先后建立了11个炭黑厂,生产槽法、混气、滚筒和喷雾等品种炭黑,炭黑年产量增至8700吨。

1958—1960年,油炉法高耐磨炭黑(N330)和天然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,中国先后开发成功乙炔炭黑、通用炉炭黑(N660)和中超耐磨炭黑(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。但因天然气远距离输送和工业的发展,以天然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作为煤矿安全环保节能项目仍然存在。

1977—1979年,新工艺炭黑开发成功,尾气发电装置投产,1979年全国炭黑产量达19万吨。

1980年至今,中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,中国橡胶工业协会炭黑分会召开第一次全体会员大会,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。

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/年新工艺炭黑技术转让合同。

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,这是中国炭黑企业第一家上市公司。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。中国炭黑企业自主创新提速。

2000年,中国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年中国炭黑产量达到102万吨,比1998年几乎翻了一番;并首次超过美国成为全球最大的炭黑生产和消费国。

自从2003年中国取代美国成为世界最大的炭黑生产和消费国后就一直没有被超越,而且领先优势不断扩大。2003—2013年,是中国炭黑工业飞速发展的10年。2014年全国炭黑产量达到510万吨,占全球产量的45.2%。

目前,全国有炭黑企业60多家,除了北京和西藏自治区、青海、广西壮族自治区外,各省、直辖市都有橡胶用炭黑企业。


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