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走近名企|碳中和时代来临,博拉炭黑是如何应对挑战的?
2022年01月24日 发布 分类:行业要闻 点击量:308
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去年年底,Monolith这家清洁能源公司在成立8年之后双喜临门。它先是在129日与著名轮胎生产商固特异就炭黑供应签署合作协议和意向书 (LOI),紧接着又在1223日获得美国能源部有条件批准的10.4亿美元贷款。没错,Monolith公司利用其专有甲烷热解商业化技术主要生产氢气、炭黑。

2020年Monolith的首个甲烷热解商业化生产线投产

2020Monolith的首个甲烷热解商业化生产线投产

简单来说,这家公司目前取得的成功建立在一个简单逻辑上——甲烷热解在没有产生任何二氧化碳的情况下产生了氢气这种清洁能源,并且副产炭黑可以替代传统炭黑所带来的二氧化碳排放。而Monolith获得10亿美元贷款建设的新生产线预计在2025年竣工,预计年产194000吨炭黑,从而一举成为美国最大的炭黑生产商。

白炭黑正在以绿色轮胎为代表的终端应用中取代炭黑

白炭黑正在以绿色轮胎为代表的终端应用中取代炭黑

传统炭黑产品是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物,生产过程中普遍存在污染和碳排放大的环境问题,其面临的时代挑战不仅来自于甲烷热解这种方兴未艾的情节技术,而且来自于炭黑替代品,如白炭黑。随着绿色轮胎时代到来,高分散白炭黑的市场需求将呈现跨越式增长,包括中国在内,全球都在鼓励在轮胎和橡胶制品生产中使用白炭黑替代炭黑。

总投资3亿美元的济宁博拉碳材料有限公司设计产能为240000吨/年

总投资3亿美元的济宁博拉碳材料有限公司设计产能为240000/年

不过,本文主角并不是Monolith,不是热解甲烷,也不是白炭黑,而是身处传统市场转向时代,面对碳中和时代要求的炭黑巨头之一——博拉炭黑(birla carbon)公司。博拉炭黑目前在全球拥有16家生产工厂(包括山东济宁和潍坊的两家工厂),年均综合产能超过200万吨。单就产能,Monolith甲烷热解技术的清洁炭黑在2025年投产也只有博拉的十分之一,好比新能源车不能立刻替代燃油车一样,这不会一蹴而就,而是一个循序渐进的过程。但是,挑战一旦出现就不会凭空消失,博拉炭黑是如何应对呢?

一、循环利用技术商业化


2021年上半年,博拉炭黑推出了“规模化的可持续性”的CONTINUATM品牌炭黑产品与以往产品区分,按计划,这种具备独特的可循环属性,有助于大大降低碳排放量的炭黑在未来五年内年产量将超过70000吨。当然,这种循环回收的炭黑从产能上对于市场需求有杯水车薪之感,但不失为一个方向,未来可期。

二、新兴市场开拓

博拉炭黑展示其导电炭黑产品组合(图片来源:The Battery Show)

博拉炭黑展示其导电炭黑产品组合(图片来源:The Battery Show

2021年下半年,博拉炭黑在美国密歇根举办的电池展览会(The Battery Show)上展示其导电炭黑系列产品组合,并介绍其即将推出的一系列电池行业碳解决方案。这些产品组合是专为锂离子和铅蓄电池市场所设计的,可在汽车、电信、动力、储能系统和电动自行车等多个领域定制方案和性能。无独有偶,就在去年1115日,另一全球炭黑巨头卡博特公司从东海炭素集团收购其东海炭素(天津)有限公司,并高调宣布此次收购旨在支持卡博特电池材料业务线的增长。

三、新材料开发

NTeC技术可用于量产低成本杂化碳纳米管(图片来源:CHASM)

NTeC技术可用于量产低成本杂化碳纳米管(图片来源:CHASM

更早的201911月,博拉炭黑与纳米材料开发商CHASM先进材料公司签约,利用其纳米管增强碳 (NTeC) 技术,使其炭黑产品在包括高性能轮胎、导电塑料、新型涂料和下一代电池等细分市场更具竞争力。(笔者注:NTeC是一种将CNT原位生长到各种颗粒上,生长在基材上的CNT会自动分散,并可以实现任何所需的负载,从而显着改善材料性能的技术。)

博拉特种炭黑简介

Raven 5000 Ultra II是一种表面氧化处理的高黑度产品

Raven 5000 Ultra II是一种表面氧化处理的高黑度产品

博拉炭黑已推出的炭黑品种多达100多种,很多都成为细分领域的标杆,比如其在30年前就开发出世界上黑度最高的色素炭黑,至今仍占据榜首。炭黑不仅广泛大量用于橡胶、塑料、油墨、涂料传统产业,更可以开发其独特性能以增强外观、提供防护、提供导电性能或者作为碳源。

比如应用到诸如胶粘剂、密封胶,可调节汽车和建筑用粘合剂和密封胶的颜色和流变性能;

应用于电池,可提高铅酸电池和启停模式电池以及混合动力电池的导电性和充电特性;

应用于冶金行业,在铸造过程中隔绝氧气并提高合金的脱模性能从而优化铸造操作,还作为碳元素用于钢合金及碳化物生产;

高纯净度、宽粒径分布的炭黑可用于控制陶瓷产品的空隙率,也可作为发泡剂用于隔热玻璃中;

用于挤出发泡聚苯乙烯隔热材料,可改进发泡过程并调节热辐射性能;

作为摩擦材料,可调节刹车片和离合器表面的摩擦系数并提供优异的热传导,从而延长产品的使用寿命;

还可用于调节耐火砖的导热性能,提高热震稳定性和调节耐火砖的密度;

添加炭黑还可以获得机械性能、导电性和耐腐蚀性之间的最佳平衡,适用于碳刷制造等应用

……


小结

阿迪亚博拉集团(Aditya Birla Group)是印度排名前三,可以和塔塔集团掰手腕的跨国企业集团,2010年收购总部设在亚特兰大的哥伦比亚化学公司后,集团旗舰企业的博拉炭黑超越卡博特成为世界上最大的炭黑生产商。国际先进材料企业领先企业以欧美日居多,但印度血统的博拉炭黑的国际化发展路线也非常成功,值得学习借鉴!


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