【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】10月10日消息,廢舊輪胎裂解炭黑(簡稱“裂解炭黑”)作為廢舊輪胎熱裂解回收的核心副產(chǎn)品,其成分與爐法、槽法等工業(yè)級炭黑相近。然而,受廢舊輪胎原料成分復(fù)雜、裂解工藝差異及提純技術(shù)限制等因素影響,裂解炭黑性能存在波動,高值化應(yīng)用長期面臨“質(zhì)量不穩(wěn)定、應(yīng)用場景受限、經(jīng)濟效益不足”三大核心難題。要破解這些困境,需從“工藝優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)建立、應(yīng)用拓展、政策協(xié)同”四個維度實現(xiàn)系統(tǒng)性突破,這也是推動廢舊輪胎“全生命周期循環(huán)”與“資源價值最大化”的關(guān)鍵所在。
從產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來看,裂解炭黑高值化的本質(zhì)是將低純度、性能波動的初級產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為滿足橡膠補強、導(dǎo)電材料、環(huán)保吸附劑等特定工業(yè)需求的標(biāo)準(zhǔn)化、功能化產(chǎn)品,當(dāng)前從生產(chǎn)到應(yīng)用環(huán)節(jié)存在多重梗阻。在質(zhì)量不穩(wěn)定方面,廢舊輪胎本身含天然橡膠、合成橡膠、炭黑等多種成分,來源分散導(dǎo)致炭黑含量差異可達(dá)10%-20%,造成裂解原料不均一;國內(nèi)主流的中小型間歇式裂解爐在450-600℃關(guān)鍵溫度區(qū)間波動±50℃,反應(yīng)時間、尾氣處理等缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步加劇性能波動。初級產(chǎn)品含硫量0.5%-3%、灰分15%-22%、揮發(fā)分2%-7%,遠(yuǎn)超工業(yè)級炭黑標(biāo)準(zhǔn),會破壞橡膠制品硫化性能與力學(xué)強度;其粒徑分布寬至20-200nm、結(jié)構(gòu)不規(guī)則,補強性能僅為工業(yè)級炭黑的60%-80%,只能用于低附加值領(lǐng)域,價值僅為工業(yè)級炭黑的1/3-1/2。應(yīng)用場景上,80%以上初級裂解炭黑用于再生橡膠填充、塑料改性等低端場景,市場價格約1500-2000元/噸,而工業(yè)級N330炭黑價格達(dá)8000-12000元/噸;高端領(lǐng)域因缺乏性能應(yīng)用匹配數(shù)據(jù)及下游對穩(wěn)定性要求嚴(yán)苛,難以實現(xiàn)替代,形成“質(zhì)量不達(dá)標(biāo)→無法進(jìn)入高值市場→企業(yè)缺乏升級動力”的惡性循環(huán)。產(chǎn)業(yè)配套與經(jīng)濟效益方面,國內(nèi)尚無統(tǒng)一國家標(biāo)準(zhǔn),僅部分地方有團體標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量無據(jù)可依;物理提純、化學(xué)改性等提質(zhì)工藝設(shè)備投資與運行成本高,中小型企業(yè)難以承擔(dān),且供需雙方缺乏定制化開發(fā)協(xié)同,加劇錯配問題。
據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解,破解上述困境需靶向施策,從四個層面構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)推動轉(zhuǎn)型。源頭提質(zhì)上,建立廢舊輪胎分類回收體系,按類型、橡膠成分分類破碎并預(yù)處理除雜;推廣連續(xù)式螺旋裂解爐、微波輔助裂解等技術(shù),結(jié)合智能化控制系統(tǒng)實現(xiàn)溫度波動±10℃內(nèi)的穩(wěn)定生產(chǎn);開發(fā)“物理+化學(xué)”聯(lián)合提純技術(shù),如氣流粉碎分級降低粒徑均一化成本,表面包覆改性提升與橡膠相容性,使補強性能達(dá)工業(yè)級炭黑90%以上。中端定標(biāo)方面,參考工業(yè)級炭黑分級邏輯,將裂解炭黑分為通用級、改性級、高值級并明確關(guān)鍵指標(biāo);牽頭建立國家級性能檢測中心,提供粒徑分布、硫化特性等檢測服務(wù);編制應(yīng)用技術(shù)指南,降低下游企業(yè)應(yīng)用門檻。下游拓景需聚焦高匹配度場景,開發(fā)“工業(yè)級+裂解炭黑”復(fù)配配方,如在載重胎胎體膠中用20%-30%改性裂解炭黑替代N330,可降本15%-20%且力學(xué)性能下降可控;利用初級產(chǎn)品多孔結(jié)構(gòu)與活性基團,經(jīng)活化處理后用于廢水廢氣處理,成本僅為商用活性炭1/2。頂層賦能則需強化政策支持與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,對企業(yè)設(shè)備改造給予固定資產(chǎn)補貼,對高值產(chǎn)品實行增值稅即征即退;在政府采購中明確應(yīng)用比例,對下游使用企業(yè)給予補貼;成立高值化聯(lián)盟,圍繞定制化工藝與配方開展聯(lián)合攻關(guān)。
總體而言,裂解炭黑高值化是涉及多環(huán)節(jié)的系統(tǒng)工程。短期需通過工藝優(yōu)化與標(biāo)準(zhǔn)建立解決質(zhì)量問題,打開中高端應(yīng)用市場;長期需依靠技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同實現(xiàn)定制化開發(fā),切入更高值領(lǐng)域。最終使裂解炭黑成為廢舊輪胎循環(huán)經(jīng)濟的核心利潤點,既能緩解工業(yè)級炭黑原料對外依存度高的問題,又能推動雙碳目標(biāo)下的資源循環(huán)利用,兼具顯著經(jīng)濟與環(huán)境價值。