自行车用一两根手指就能抬起来，上海研制碳纤维成为“黑黄金”

在不久前举办的第二届中国国际进口博览会上,以上海石化碳纤维材料制成的自行车、皮划艇、齿轮等产品亮相品牌馆,令参观者啧啧赞叹:“自行车用一两根手指就能抬起来,碳纤维材料真的神了。”

这种神奇的新材料由上海石化生产,采用的是自行开发的国内独有的NaSCN(硫氰酸钠)湿法工艺和具有自主知识产权的成套技术,拥有3000吨聚合物、3000吨原丝、500吨碳纤维(1000吨在建)的工业化生产能力。当前,该碳纤维的每个丝束由1.2万根丝组成,即12K小丝束。

经过聚合、纺丝、再进入氧化碳化,一身黑亮的碳纤维“破炉而出”,成为一种含碳量在95%以上的高强度、高模量新型纤维材料。其力学性能优异,比重不到钢的四分之一,强度却是钢的7至9倍,并且还具有耐腐蚀、高模量的特性,被称为“新材料之王”,也被称为“黑黄金”,在各行各业有着广泛的应用前景。

据上海石化副总工程师黄翔宇介绍,该公司碳纤维自问世以来,短短几年间,新材料已经在多个领域得到应用,并改变了一些领域的传统做法,助力于“中国制造”。

例如,在今年9月举办的第二十一届中国国际工业博览会上,由上海石化、胜利油田、胜利油田新大管业三家共同申报的“以碳纤维及其连续抽油杆研制为核心的新型高效机采系统”,获工博会首次设立的中国国际工业博览会大奖,成为一个以开发、应用碳纤维新材料提升传统采油产业的成功案例。

据了解,应用碳纤维增强复合材料生产的连续抽油杆,最长可达5000米,成功克服了过去抽油杆需要套杆连接、起下工作时间长,金属杆易腐蚀、使用寿命短,运行中耗电大等缺点。目前,已在国内五大油田94个区块545口井进行产业化应用,实现了直接经济效益2.45亿元。在深抽增油、节能降耗、防腐延寿三个方向应用效果显著,是油田采油系统革命性的技术升级,将对我国采油行业的发展和技术水平提升起到很大的推动作用。

去年底,上海石化碳纤维补强材料首次成功应用于南京机场改扩建项目。项目建设单位在对机场航站楼改造加固工程中,针对航站楼的结构特点和改造要求,使用“碳布”对其屋顶、梁、柱、楼板等次、主承力结构进行加固补强。“碳布”加固方法简便,十分易于航站楼内部混凝土曲面、受弯构件等复杂部位的施工作业,不仅加快了工期,而且降低了工程造价。

在此基础上,上海石化碳纤维项目经过3年攻关,于2018年成功开发出48K大丝束碳纤维,相比于12K小丝束的每个丝束由1.2万根丝组成不同,它的每个丝束由4.8万根丝组成,单丝强度达到高性能。48K大丝束碳纤维的面世,使该公司碳纤维技术有了支撑产业发展的强大动力,在轨道交通、新能源汽车、民用航空、风电等领域,将迎来更加广阔的应用前景,助力“中国智造”。

中国石化上海石油化工股份有限公司(以下简称上海石化)是中国石油化工股份有限公司的控股子公司,位于上海市金山区,是中国最大的炼油化工一体化企业之一,也是国内重要的成品油、中间石化产品、合成树脂和合成纤维生产基地。

上海石化的前身是创建于1972年的上海石油化工总厂。1993年,经过国有企业股份制规范化改制,上海石化成为中国第一家股票同时在上海、香港和纽约三地上市的股份有限公司。2013年,公司完成股权分置改革工作。目前,上海石化的总股本为108.24亿股,其中境内人民币普通股73.29亿股(A股),占总股本的67.71%;海外上市外资股34.95亿股(H股),占总股本的32.29%。中国石油化工股份有限公司持股54.60亿股(A股),占总股本的50.44%。

上海石化的发展经历了六个阶段的大规模集中建设。至2017年底,上海石化具有1600万吨/年综合加工原油能力和乙烯70万吨/年、有机化工原料428万吨/年、塑料树脂100万吨/年、合纤原料109万吨/年、合纤聚合物59万吨/年、合成纤维26万吨/年的生产能力,并拥有独立的公用工程、环境保护系统,及海运、内河航运、铁路运输、公路运输配套设施。上海石化的主要产品分为四个大类,其中石油产品包括:汽油、柴油、航空煤油、液化石油气等;化工产品包括:乙烯、丙烯、丁二烯、纯苯、对二甲苯、精对苯二甲酸、乙二醇、环氧乙烷、醋酸乙烯、碳五等;合成树脂及合纤聚合物产品包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乙烯醇等;合成纤维产品包括:腈纶、涤纶短纤维、涤纶长丝等。

目前,上海石化正按照中国石化“十三五”发展规划以及产业布局,紧紧围绕“价值引领、创新驱动、资源统筹、开放合作、绿色低碳”五大发展战略,切实树立“向先进水平挑战、向最高标准看齐”的理念,加快转方式调结构、提质增效升级步伐,努力建设“国内领先、世界一流”炼化企业。

上海石化一向重视树立良好的公司形象,积极履行社会责任,为振兴中国石化工业而不懈努力;一贯坚持规范化运作,致力于用良好的经营业绩回报股东;一直以为顾客提供优质的石化产品和良好服务为己任,多次获得社会各界的嘉奖。近年来,先后获得“全国文明单位”“全国绿化先进单位”“全国思想政治工作优秀企业”、全国“重合同、守信用”单位、“全国用户满意企业”“全国厂务公开先进单位”“全国爱国拥军模范单位”“中华环境友好企业”“全国模范劳动关系和谐企业”等一系列荣誉称号。

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