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碳纖維項(xiàng)目黑龍江省七臺(tái)河新興煤化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)七臺(tái)河市煤化工產(chǎn)業(yè)下步發(fā)展要繼續(xù)以建立完善循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系為重點(diǎn),按照“穩(wěn)煤、控焦、興化”的總體發(fā)展思路,依托煤焦油、焦?fàn)t剩余煤氣、粗苯這三條線,整合資源、集中化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)位于七臺(tái)河市新興區(qū)轄區(qū)內(nèi),園區(qū)現(xiàn)有面積約4.7平方公里,一期增加2.9平方公里,達(dá)到7.6平方公里;二期將長(zhǎng)興鄉(xiāng)馬鞍村整村搬遷至長(zhǎng)興村,增加5.52產(chǎn)品性質(zhì)和用途概述具紡織纖維的柔軟可加工性。和傳統(tǒng)的玻璃纖維(GF)相比,楊氏模量是其3倍多;它和凱芙拉纖維(KF-49)相比,不僅楊氏模量是其2倍左右,而且在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶性出類拔萃。碳纖維微觀結(jié)構(gòu)類似人造石墨,是亂層石墨結(jié)構(gòu)。它的比重不到鋼的1/4,碳纖維單絲3鋼的比強(qiáng)度僅為59MPa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。材料的比強(qiáng)度愈高,則構(gòu)件自重愈小,比模量愈高,則構(gòu)件的剛度愈大。差異又分為通用級(jí)瀝青碳纖維和高性能瀝青碳纖維,滑性,不沾潤(rùn)在熔融金屬中,可使其復(fù)合材料磨損率降低,生物相容性好,生理適應(yīng)性強(qiáng)。主要產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)性能指標(biāo)如下表:μmg/ml含碳量wt%指標(biāo)在當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下,汽車、風(fēng)力渦輪葉片及壓力容器等產(chǎn)品的新興市場(chǎng)逐步興在全球航空航天、工業(yè)、文體休閑用品等領(lǐng)域中碳纖維的市場(chǎng)份額逐年遞增。2.2.1瀝青基碳纖維在超高導(dǎo)熱材料方面的使用輕量化和高功能化,電子部件發(fā)熱量增多。電子部件蓄熱,使LSI(大規(guī)模集成電路)處理能力降低而導(dǎo)致電子部件損壞。因此,要求散熱效率高的電子部熱效率,同時(shí)實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐熱性、柔軟性和對(duì)凸凹狀的適應(yīng)性。這種導(dǎo)熱材料在IC(集成電路)和CPU(電子計(jì)算機(jī)主機(jī))等的發(fā)熱體放出熱量的散熱部件中有廣泛的使用。2.2.2瀝青基碳纖維在航空航天中的使用使用碳纖維復(fù)合材料達(dá)到輕量化、節(jié)能化,使乘客數(shù)和飛行距離增加。據(jù)報(bào)道,波音777成為空客公司第一架全復(fù)合材料機(jī)翼飛機(jī)。輕質(zhì)“外衣”不僅能有效克服質(zhì)量和安全之間固有車媲美。在航天領(lǐng)域,高強(qiáng)碳纖維復(fù)合材料也是導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等不可或2.2.3瀝青基碳纖維在體育用品方面的使用碳纖維復(fù)合材料的高爾夫球桿要比金屬桿輕近50%);還可用于自行車、賽艇、賽車、弓箭、滑雪板、撐桿和樂(lè)器外殼等。2009年7月,浙江一家企業(yè)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的一體式碳纖維競(jìng)賽型自行車,在歐洲市場(chǎng)賣出料的密2.2.4瀝青基碳纖維在汽車構(gòu)件的使用500MPa以上的碳纖維,使用碳纖維材料可以使汽車的輕量化取得突破性進(jìn)展,并帶來(lái)節(jié)省GT車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩已全部采用碳纖維材料;奔馳轎車內(nèi)裝飾通用轎車底盤(pán)和內(nèi)裝飾材料全部采用碳纖維;寶馬車的頂篷也采用碳纖維并進(jìn)行技術(shù)處理,使其輕量化的同時(shí)保持金屬材料的光澤。2.2.5瀝青基碳纖維在風(fēng)力發(fā)電葉片中的使用2010年碳纖維在風(fēng)機(jī)葉片中的使用已成為繼航空航天后的第二大使用。風(fēng)電使用將推動(dòng)大絲束(23K)碳纖維產(chǎn)量的增長(zhǎng)。全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨筮€將促進(jìn)終端產(chǎn)品制造商的持續(xù)投資,歐洲和亞洲在這一領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于美國(guó),全球風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量的增長(zhǎng)速度正在加快,高碳纖維含量的長(zhǎng)葉片制成的大容量風(fēng)機(jī)將成為主要趨勢(shì)。2.2.6瀝青基碳纖維其他方面的使用熟的系列配套技術(shù)。3國(guó)內(nèi)外碳纖維的生產(chǎn)狀況、市場(chǎng)簡(jiǎn)要分析3.1碳纖維的國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)狀況就需要300噸。美國(guó)阿什蘭德200噸/年生產(chǎn)石油系炭纖維裝置轉(zhuǎn)讓給鞍山東亞炭纖維有限量在不斷擴(kuò)大。PAN。其后上海合成纖維代中期通過(guò)了中試,進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化試生產(chǎn)階段,先后建成了從年產(chǎn)幾百千克到幾噸的小試裝置公司率先引進(jìn)了年產(chǎn)500t原絲、200tPAN-CF生產(chǎn)裝置,成功地填補(bǔ)我國(guó)碳纖維及原絲工游產(chǎn)品預(yù)浸布后投放市場(chǎng)。從2000年開(kāi)始,我國(guó)碳纖維向技術(shù)多元化發(fā)展,放棄了原來(lái)的硝酸法原絲制造技術(shù),采用以二甲基亞砜為溶劑的一步法濕法紡絲技術(shù)獲得成功。近年來(lái),國(guó)家有關(guān)部委已將碳纖維技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程作為我國(guó)的一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)。隨后,擦材料有限公司介紹,每年需要200噸瀝青基炭纖維用于摩擦材料,該廠剎車片產(chǎn)量占全國(guó)20~25%,預(yù)測(cè)全國(guó)剎車片年用瀝青基炭纖維800~1000噸。從冶金系統(tǒng)達(dá)1000~1500噸。因此開(kāi)發(fā)通用級(jí)瀝青炭纖維及復(fù)合材料就國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言,前景廣闊,對(duì)炭素行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和促進(jìn)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。2碳纖維市場(chǎng)簡(jiǎn)要分析。用領(lǐng)域?yàn)椋撼墒焓袌?chǎng)有航空航天及國(guó)防領(lǐng)域(飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、雷達(dá)等)和體育休有增我國(guó)體育休閑用品及壓力容器等領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求也迅速增長(zhǎng),體育休閑用品的使用量最東北振興等戰(zhàn)略的不斷深入,碳纖維將會(huì)越來(lái)越多地被用于建筑工程和結(jié)構(gòu)制品中。同時(shí),方面人們物質(zhì)文化生活水平的不斷提高,會(huì)有越來(lái)越多的人參和各種運(yùn)動(dòng)休閑活動(dòng)。考慮到我國(guó)前景。此外,全球碳纖維市場(chǎng)發(fā)展迅速,需求量的不斷增長(zhǎng)對(duì)我國(guó)碳纖維行業(yè)的發(fā)展提供了難得的機(jī)遇?,F(xiàn)在,我國(guó)碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)具有一定的研究和使用水平,并形成了一支從設(shè)計(jì)、材料到制造配套的研發(fā)隊(duì)伍。各大主機(jī)廠均已建立了較完善的復(fù)合材料生產(chǎn)手段和車間,完成RJ23億美元,未來(lái)5年其年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)5.02%,由此可見(jiàn),全球碳纖維的市場(chǎng)需求將出現(xiàn)新的躍升趨向。瀝青基碳纖維因生產(chǎn)成本低,市場(chǎng)價(jià)格低廉,再加上新用途的不斷開(kāi)發(fā)和擴(kuò)大,需求量將會(huì)進(jìn)一步增加,市場(chǎng)將進(jìn)一步擴(kuò)大,發(fā)展前景十分樂(lè)觀。4工藝技術(shù)方案簡(jiǎn)介碳纖維制備工藝簡(jiǎn)介一種是從煤焦油中理、調(diào)質(zhì)改性(得到各向同性瀝青或各向異性瀝青)熔融紡絲、不熔化預(yù)氧化處理、惰性氣氛下高溫炭化或石墨化處理。由各向同性瀝青制得的碳纖維是低能級(jí)碳纖維即通用級(jí)(GPCF),而由各向異性瀝青(中間相瀝青)制得的是高能級(jí)碳纖維(HPCF)。如何把各向同性的普通瀝青轉(zhuǎn)變成各向異性的中間相瀝青,這是生產(chǎn)高性能級(jí)瀝青碳纖維的關(guān)鍵。同時(shí),由于紡出的瀝青碳纖維墨化時(shí),要考慮碳的收率和石墨化性能,故瀝青原料在紡成纖維之前要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)質(zhì)改性青都必須精制以脫除其中間相的組份,利于中間相的轉(zhuǎn)化;超臨界抽提和旋轉(zhuǎn)刮膜蒸發(fā)法是最近發(fā)展起來(lái)的兩種新采用熱過(guò)濾或沉降等方法將其剔除,得到相對(duì)分子量分布較為均勻的原料瀝青的化學(xué)處理方1.2通用級(jí)瀝青碳纖維的調(diào)制為提高瀝青的軟化點(diǎn)及可紡性,須對(duì)原料瀝青進(jìn)行熱處理,常用的方法包括:直接熱大阪煤氣公司開(kāi)發(fā)了空氣吹掃氧化熱縮聚法,即用空氣或含低濃度氧的氣體在100~400℃進(jìn)行熱處理,由于氧分子的交聯(lián),瀝青縮聚成三維結(jié)構(gòu)的高分子,它們?yōu)楦飨蛲缘腝I,具良好可紡性。煤焦油瀝青中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2~2%的PVC樹(shù)脂,氧氣攪拌加熱處理,可更大,軟化點(diǎn)相應(yīng)提高,由此制備的碳纖維和未加PVC的原料瀝青相比,強(qiáng)度有相當(dāng)幅度1.3高性能瀝青碳纖維的調(diào)制同原料的分子組成和結(jié)構(gòu),合理地進(jìn)行碳化反應(yīng)分子設(shè)計(jì),有目的地對(duì)某些分子群加以修飾和改性,控制原料芳香分子以一個(gè)較為緩慢的中等速度縮聚成大尺寸的平面芳香分子,然后在碳化體系的較低粘度下逐漸達(dá)加氫還原法、共碳化法和催化改質(zhì)法。絲可用噴吹、離心或擠壓伸力的作用使瀝青的稠環(huán)芳烴片層大分子沿纖維軸向取向排列。紡絲工藝參數(shù)根據(jù)瀝青的流變性能及要求而定,通常紡絲溫度高于軟化點(diǎn)30~100℃,紡絲壓力最高達(dá)幾個(gè)兆帕,卷繞4.1.5瀝青基纖維的不熔化、碳化和石墨化處理SO2等)和液相氧化法(硝酸、硫酸、高錳酸鉀、過(guò)氧化氫等)。通常,不熔化瀝青纖維是為提高纖維的力學(xué)性能,不熔化瀝青纖維應(yīng)在惰性氣氛中進(jìn)行碳化或石墨化。通常碳化纖維在變,600℃以上才快速反應(yīng)。隨溫度的升,中間相瀝青纖維的抗拉強(qiáng)度和模量迅速提主要工藝過(guò)程經(jīng)傳送帶進(jìn)入碳化爐,對(duì)流通入氮?dú)猓M(jìn)行碳化,生產(chǎn)出合格的煤系瀝青基碳纖維。5項(xiàng)目實(shí)施的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益簡(jiǎn)要分析5.1項(xiàng)目實(shí)施的經(jīng)濟(jì)效益合15.6萬(wàn)元/噸左右,預(yù)計(jì)年銷售收入15.6億元,生產(chǎn)成本約7.6億(詳見(jiàn)表2),年銷售元。經(jīng)估算,本項(xiàng)目總投資12億元,投資回收期2.1年(不含建設(shè)期)。序號(hào)項(xiàng)目名稱單位年耗單價(jià)(元)成本(萬(wàn)元)14500250025001.2溶劑噸400030000120002燃料及動(dòng)力500003人員工資人150300004504管理費(fèi)10005設(shè)備折舊100006年總成本75950實(shí)施的社會(huì)效益從目前情況看,該項(xiàng)目的社會(huì)效益,主要體現(xiàn)在如下方面:1、本項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策,有利于優(yōu)化地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),帶動(dòng)

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