大絲束，落戶內(nèi)蒙古

上海石化啟動(dòng)3萬(wàn)噸/年大絲束碳纖維項(xiàng)目建設(shè)，助力我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展。

5月28日，上海石化3萬(wàn)噸/年大絲束碳纖維項(xiàng)目在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市簽出第一張作業(yè)票?！斑@標(biāo)志著項(xiàng)目建設(shè)正式拉開(kāi)帷幕，進(jìn)入實(shí)質(zhì)性施工階段?！鄙虾Ｊ笨偨?jīng)理黃翔宇表示，“我們將以建設(shè)國(guó)內(nèi)頭部碳纖維公司為目標(biāo)，力爭(zhēng)做到單線產(chǎn)能?chē)?guó)內(nèi)第一、單位產(chǎn)品投資和生產(chǎn)成本行業(yè)最低，持續(xù)擴(kuò)大品牌效應(yīng)和市場(chǎng)占有率?！?/p>

項(xiàng)目依托上海石化自有大絲束碳纖維專(zhuān)利技術(shù)及內(nèi)蒙古地區(qū)豐富的綠電資源，主要原料是上海石化生產(chǎn)的碳纖維原絲，投產(chǎn)后可為風(fēng)電、儲(chǔ)能、低空產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域提供大絲束碳纖維材料，為新能源產(chǎn)業(yè)提供關(guān)鍵材料支撐，助力我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展，預(yù)計(jì)2027年全部建成投產(chǎn)。

碳碳材料再拔頭籌

一手抓項(xiàng)目建設(shè)、一手抓產(chǎn)品應(yīng)用，兩手抓、兩手硬。

5月底，上海石化煉油部烷基化裝置的K-8300酸霧風(fēng)機(jī)換上了由碳碳復(fù)合新材料制造的抗酸防腐風(fēng)機(jī)葉輪?！叭~輪直徑75厘米、厚度20厘米，看上去不起眼，卻能抗沖刷、耐強(qiáng)酸?！毖b置主任陶嶸指著剛剛安裝的黑色風(fēng)機(jī)葉輪說(shuō)。

因涉酸工況，K-8300又稱(chēng)酸霧風(fēng)機(jī)。原設(shè)計(jì)為不銹鋼SS316L材質(zhì)，壽命一般不超過(guò)3個(gè)月；對(duì)葉輪進(jìn)行防酸涂層，但過(guò)幾個(gè)月后涂層會(huì)出現(xiàn)局部起皮剝離甚至腐蝕開(kāi)裂。

制造碳纖維葉輪，有什么技術(shù)含量？“碳纖維最廣泛的應(yīng)用是采用‘碳纖維 + 樹(shù)脂’傳統(tǒng)工藝制備成碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料，而碳纖維葉輪采用的是碳碳復(fù)合新材料，是由碳纖維和基體碳組成的多相材料，技術(shù)含量高、制備工藝難?！鄙虾Ｊ冗M(jìn)材料創(chuàng)新研究院碳纖維專(zhuān)家黃勝德介紹說(shuō)。

黃勝德與上海石化設(shè)備動(dòng)力部、煉油部相關(guān)人員共同參與了K-8300風(fēng)機(jī)葉輪技術(shù)攻關(guān)。針對(duì)生產(chǎn)難題，攻關(guān)小組與科研單位、制造企業(yè)協(xié)同，創(chuàng)造性地將高性能碳碳復(fù)合新材料應(yīng)用到葉輪領(lǐng)域?！疤继紡?fù)合新材料在風(fēng)機(jī)葉輪領(lǐng)域的應(yīng)用是碳纖維深化應(yīng)用的又一次創(chuàng)舉，再拔頭籌?！毕冗M(jìn)材料創(chuàng)新研究院總經(jīng)理沈偉表示。

據(jù)了解，中國(guó)石化系統(tǒng)內(nèi)6家企業(yè)建有烷基化裝置，均存在風(fēng)機(jī)K-8300葉輪腐蝕問(wèn)題。有的企業(yè)對(duì)葉輪進(jìn)行防腐涂層處理、有的企業(yè)對(duì)葉輪材料進(jìn)行更換，但前者運(yùn)行時(shí)間短、后者材料價(jià)格高。“碳纖維葉輪使用壽命是現(xiàn)有材料的10倍以上，性?xún)r(jià)比高?！鄙騻フf(shuō)，“這將解決烷基化裝置因風(fēng)機(jī)葉輪腐蝕造成運(yùn)行時(shí)間短的難題，為國(guó)內(nèi)同類(lèi)裝置提供借鑒?！?/p>

創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)支撐

緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪，在風(fēng)中翩翩起舞。

2024年10月8日，在吉林通榆風(fēng)場(chǎng)，全球最長(zhǎng)、單片葉直徑達(dá)131米的陸上風(fēng)電葉片進(jìn)行掛機(jī)試驗(yàn)。一座葉輪直徑270米、高度達(dá)90層樓的風(fēng)電機(jī)組拔地而起，巍然聳立，掃風(fēng)面積相當(dāng)于8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)，年發(fā)電量可滿足10多萬(wàn)個(gè)家庭全年用電需求。

碩長(zhǎng)的葉片會(huì)不會(huì)斷裂？據(jù)三一重能工藝工程師吳玉明介紹，該風(fēng)電葉片采用上海石化大絲束碳纖維風(fēng)電專(zhuān)用料，主梁經(jīng)過(guò)拉擠工藝制作而成。傳統(tǒng)的玻璃纖維材質(zhì)葉片長(zhǎng)度受剛性限制，超過(guò)120米有變形、斷裂風(fēng)險(xiǎn)，而上海石化大絲束碳纖維以其超強(qiáng)剛性打破了這一極限，使葉片長(zhǎng)度可以達(dá)到131米?！安粌H葉片不會(huì)變形，而且同等體積葉片還比玻璃纖維材質(zhì)重量輕10噸?！?/p>

在上海石化碳纖維展示館，專(zhuān)利墻上數(shù)百?gòu)垖?zhuān)利證書(shū)勾畫(huà)出碳纖維產(chǎn)業(yè)迭代升級(jí)和產(chǎn)品應(yīng)用的足跡，從碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料應(yīng)用到碳纖維碳碳復(fù)合新材料，碳纖維在多個(gè)領(lǐng)域得到創(chuàng)新應(yīng)用。

-碳纖維復(fù)合材料抽油桿，工藝技術(shù)達(dá)到領(lǐng)先水平，可綿延數(shù)千米，推進(jìn)到地層深處。油田采油工表示，這不僅解放了幾十年來(lái)工人要將金屬套桿一根根連接起來(lái)的重體力活，而且碳纖維耐腐蝕、質(zhì)量輕，降低了采油成本。

一采用大絲束碳纖維筋制作的碳纖維吊桿，成功應(yīng)用于青島?？诼房顼L(fēng)河大橋，成為我國(guó)首個(gè)應(yīng)用大絲束碳纖維索錨體系的橋梁工程。

一采用輕質(zhì)高強(qiáng)碳纖維復(fù)合材料制成的車(chē)頭罩，為廣州高速地鐵“灣區(qū)藍(lán)”列車(chē)減重，在國(guó)內(nèi)尚屬首列。

“在碳纖維市場(chǎng)激烈的競(jìng)賽中，只有深化創(chuàng)新應(yīng)用才能不斷發(fā)展?！鄙騻ケ硎?。2024年，公司投用碳纖維復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)基地，滿足實(shí)驗(yàn)需求且具備批量生產(chǎn)能力，形成了從復(fù)合材料開(kāi)發(fā)到應(yīng)用的系列解決方案，進(jìn)一步發(fā)揮“產(chǎn)學(xué)研用”一體化優(yōu)勢(shì)，為打造世界一流碳纖維產(chǎn)業(yè)基地提供技術(shù)支撐。

追求卓越 做強(qiáng)做大

上海石化大絲束碳纖維項(xiàng)目于2021年1月開(kāi)工建設(shè)。2022年10月，首條萬(wàn)噸級(jí)48K大絲束碳纖維全國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)線投產(chǎn)，由此一躍成為國(guó)內(nèi)第一家、全球第四家掌握大絲束碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)。目前，生產(chǎn)能力達(dá)6000噸/年。

在大絲束碳纖維生產(chǎn)基地原絲工廠生產(chǎn)線上，一股股原絲如小白龍飛快游走，到終點(diǎn)后自動(dòng)裝箱，然后自動(dòng)輸送到碳纖維生產(chǎn)線，自動(dòng)上位，經(jīng)過(guò)氧化爐、碳化爐氧化碳化再經(jīng)表面處理、上漿、烘干、卷繞，自動(dòng)分樣，打包輸送。一切宛如行云流水，令人驚嘆。

“整個(gè)過(guò)程采用自主開(kāi)發(fā)的DCS控制技術(shù)和智能化輸送、存儲(chǔ)、包裝系統(tǒng)，”

上海石化碳纖維事業(yè)部總經(jīng)理李鵬自豪地說(shuō)：“上海石化大絲束碳纖維生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高水平的科技自立自強(qiáng)?！?/p>

上海石化科技部副總經(jīng)理王麗麗表示，經(jīng)過(guò)十幾年如一日的苦練內(nèi)功，截至2024年年底，中國(guó)石化已累計(jì)擁有碳纖維相關(guān)專(zhuān)利265項(xiàng)、碳纖維復(fù)合材料專(zhuān)利140項(xiàng)，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)排名全國(guó)第一、全球第三?！皟H2024年，我們就申請(qǐng)了《一種解決雙股大絲束原絲長(zhǎng)短絲的引絲裝置和引絲方法》等碳纖維專(zhuān)利24件、《環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其應(yīng)用、環(huán)氧樹(shù)脂材料及其制備方法與應(yīng)用》等碳纖維復(fù)合材料專(zhuān)利41件，展示出蓬勃的創(chuàng)新活力?！?/p>

黃翔宇表示，技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品迭代，瞄準(zhǔn)的是產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)?！皣@新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，我們已經(jīng)超前做好了5-10年的碳纖維產(chǎn)業(yè)布局，正加快推進(jìn)大絲束 + 小絲束‘高性能 + 通用級(jí)’碳纖維產(chǎn)品系全覆蓋?！?/p>