国内大丝束碳纤维技术“破炉而出”上海石化助力“上海智造”

在各方团队的同心协力下，碳纤维攻关快速推进：2008年11月，建成中试装置；2009年3月，乐成研制出12K原丝。

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量新型纤维质料。其力学机能优异，比重不到钢的1/4，强度却是钢的7—9倍，而且还具有耐腐化性、高模量的特性，被称为“新质料之王”，也被称为“黑黄金”，在各行各业有着普及的应用远景。

在碳纤维行业内，凡是将每束碳纤维根数大于48000根（简称48K）的称为大丝束碳纤维。今朝，海内每束碳纤维根基处于1000根(1K)－12000根(12K)之间，称为小丝束。48K大丝束最大的优势，就是在沟通的生产前提下，可大幅度提高碳纤维单线产能和质量机能，并实现生产低本钱化，从而冲破碳纤维奋发价值带来的应用范围。

据相识，一阶段千吨级碳纤维装置开车以来，停止2018年5月，装置已累计生产原丝4286吨，生产碳纤维709吨。奇异的NaSCN湿法原丝工艺，使生产的碳纤维具有优异的外貌布局和界面机能，可要极大加强碳纤维复合质料机能。

碳纤维有着森严的技能壁垒，迄今为止焦点技能也惟独日本、美国等少数发家国度拥有并把握。对此，上海石化在中国石化、上海市的大力大举支持下，与上海石化研究院、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”相团结的协同创新之路，并依附高校强盛的基本理论研究与企业的工程化技能开辟无缝对接，不“摸黑前行”，不“无谓临摹”，不“盲目试错”，在明晰方针的指引下，少走弯路，超过鸿沟，取得了技能的积贮。

上海石化碳纤维项目获得了国度、中国石化和上海市当局的高度重视和大力大举支持，“年产3000吨PAN原丝财富化示范工程”被列为国度高技能项目，“PAN基碳纤维成套技能攻关”被列为中国石化2010-2017年十条龙项目，“年产1500吨PAN基碳纤维项目”被列为上海市创新和高新技能财富希望重大项目。在此期间，该项目共包袱国度863项目1项，973项目1项，国度发改委项目2项，上海市当局项目5项，获当局攻关扶助2638万元。期间，中国舆情网，中国石化共累计申请碳纤维相关专利179项、授权62项。据2016年统计，中国石化碳纤维相关专利申请数排名天下第一、环球第四。

上海石化还与胜利油田分公司及其改制企业新大管业科技有限公司相助，开辟碳纤维抽油杆，颠末5个批次的试验后，抽油杆机能优良，同海外碳纤维程度相当，完全可以代替入口。停止2017年底，胜利油田已利用上海石化碳纤维延续抽油杆试验应用共93口井，累计用杆20.9万米，今朝正在进一步推广应用，出格是西北高腐化深井。

人民网上海7月24日电（记者沈文敏）颠末聚合、纺丝、牵伸“热身”，再入氧化碳化“炉烤”，48K大丝束碳纤维一身黑亮，“破炉而出”――中国石化上海石化股份公司的此项“PAN（聚丙烯腈）基大丝束原丝及碳纤维技能及工艺包开辟”项目，日前通过中国石化组织的海内权势巨子专家组判断，大丝束整体技能到达国际先历程度。

跟着48K大丝束碳纤维的面世，上海石化碳纤维技能有了支撑财富希望的强盛动力，迎来越发广大的应用远景。在传统能源和新能源规模，该公司将开辟生产通用级、低本钱大丝束、高强高模量级碳纤维原料，重点应用到油田（抽油杆、抽油套管、部件等），常压及高压容器（高压CNG瓶、车载CNG罐，储氢气瓶，压缩氛围瓶等），加油站双层罐、车载罐，石化管道修复加固（各类材质、工况的厂区管道，长输原油管线等），大容量风电叶片等；在轨道交通、新能源汽车、民用航空、风电等高端规模，实现贸易应用或财富化示范应用。今朝，该公司已与海上风电、大型风电、汽车行业等相关项目展开相助意向。

依附上海石化这一国度首批定名的“合成纤维国度工程研究中心”、上海石化与上海石化院共建的“中国石化碳纤维及其复合质料重点尝试室”、上海石化院与七家企业研究院建成投用的“合成纤维加工应用中心（FTC）”三概略系所组成的中国石化高机能纤维及其复合质料的创新平台，上海石化碳纤维已经在传统能源规模显现身手。在莫桑比克N6公路、天津津滨高速立交桥、沈阳至丹东铁路线、辽宁蓡窝水库等9个病险基本办法维修工程中，采用碳纤维拉挤板材加固，不只施工高效便捷，并且布局承载力明明提高；在碳纤维齿轮替代入口塑料齿轮，以及加固修补液相丙烯、抽余碳四、火把气、甲烷氢、氮气、污水等石化管道、高腐化装备、化工车间受腐化制作等方面获得示范应用，结果精采。

黄翔宇说，出格是在参加包袱国度863项目、973项目中，与科研院所的深度融合，使基本研究理论功效更好地应用于技能研发上，为推进大丝束整体技能研提倡到了起劲浸染。

据上海石化腈纶部总工程师黄翔宇先容，从12K小丝束到48K大丝束，并不是把喷丝口数量从1.2万个放大到4.8万个这么简朴，中间要走过一条十分费力的攻关之路，这需要深厚的科研理论作指导，富厚的实践履历作支撑，伎俩办理无数要害的技能难点，而上海石化颠末10年磨一剑，制造了这一前提。可以说，从12K到48K的乐成打破，符号着上海石化碳纤维技能从量变到质变的奔腾，不只填补了海内空缺，并且到达了国际先历程度，这将对“上海智造”家产发生庞大的敦促浸染。

上海石化是海内特大型炼化一体化企业之一，也曾是海内最大的腈纶生产企业。依托腈纶财富优势，该公司早在上世纪八十年月就领先开展对碳纤维的交换调研和技能研究事情。2007年，中国石化决定陈设PAN基碳纤维的研发和财富化攻关事情，并将建树项目降其实了上海石化。

2016年5月，上海石化开展碳纤维48K大丝束原丝家产化研究试验。2018年1月，乐成开辟了大丝束碳纤维的聚合、纺丝、氧化炭化工艺技能，形成了千吨级PAN基48K大丝束碳纤维成套技能工艺包的技能基本。3月份，中国舆情网，乐成试制出了海内真正意义上的48K大丝束碳纤维，并贯串工艺全流程。据测试，48K大丝束原丝颠末氧化炭化成48K碳纤维大丝束后，单丝强度到达高机能。这为上阶段通用级碳纤维（小丝束+大丝束）的技能进级，以及高机能碳纤维的生产，打下了坚硬的基本。

2012年9月，采用自行开辟的海内独占的NaSCN（硫氰酸钠）湿法工艺和自主par常识产权的成套技能，上海石化年产3000吨原丝、1500吨碳纤维项目一阶段工程建成投产，形成了每年3000吨聚合物、1500吨原丝、500吨碳纤维的家产化生产本领。

(责编：唐小丽、韩庆)