大连院石油基高端碳材料获新突破
大连院石油基高端碳材料获新突破
近日，中国石化集团公司发布表彰决定，中石化（大连）石油化工研究院有限公司石油基高端碳材料团队荣获2023年度中国石化优秀创新团队。
该团队成立于2014年，历经近10年的持续创新发展，先后承担国家和中石化科技项目20余项，申请发明专利200余项，开发的“THTD催化油浆生产优质针状焦技术”实现了中石化稳产优质针状焦“零突破”，并取得优异的应用业绩。
大连院科研人员开展高端碳材料技术讨论。
2024年，采用中石化大连院技术的中石化金陵分公司针状焦生产装置，以生产超高功率（UHP）石墨电极用针状焦为目标，重点优化“拉焦”热量供给，针状焦产品挥发分降至4wt.%-6wt.%，颗粒强度稳定在25wt.%以上，达到国外高端焦水平，获得中石化科技部、炼油事业部肯定，这是大连院高端碳材料技术的新突破。
石油基高端碳材料是中石化大连院长期坚持的科研方向。多年来，石油基高端碳材料创新团队始终聚焦国家、行业发展的重点需求，锚定中石化“一基两翼三新”产业格局要求，以创新筑牢高质量发展根基，以服务炼油业务高端转型发展为牵引，围绕石油炼制副产品精细化、高附加值利用等关键问题和共性平台性技术，致力于开发兼容传统能源勘探领域和新兴高端行业领域的系列新型功能化碳材料应用技术。团队积极构建制备石油基碳材料产品的平台性技术体系，进一步发展碳材料基础理论，同时强化新技术的系统集成。
近年来，团队聚焦我国新材料产业结构性短缺、高端碳材料供给不足等问题，构建“液相碳化、固相活化、气相沉积”三个技术平台。液相碳化平台开发了优质针状焦技术、中间相沥青技术、中间相碳微球技术、锂电负极材料技术和沥青基碳纤维技术；固相活化平台开发了石油焦基多孔碳材料技术、超级电容炭技术和钠电负极材料技术；气相沉积平台开发了CVD金刚石厚膜切削元件技术、BDD电极技术。团队拥有系列石油基碳材料制备--分析--应用性能测试装备，具备基于液相、固相、气相原料开发各类新型碳材料能力，形成了一支研究方向明确、专业素质过硬、创新能力卓越、年龄结构合理的研究队伍。
大连院科研人员开展碳材料生产方案讨论。
技术进步需要持续创新。团队在开发了拥有自主知识产权、技术先进的“THTD催化油浆生产优质针状焦技术”基础上，矢志“啃下”锂电池负极材料用针状焦的“硬骨头”，重点调节类石墨微晶中间相形成，力求使针状焦产品比容量满足下游负极材料企业高端需求。此外，团队开展了催化油浆制备中间相沥青及沥青基碳纤维技术研究，获得了100%中间相沥青产品，单孔纺丝长度超过10000米，并牵头以“可纺沥青及中间相沥青基碳纤维技术开发”成功申报中石化重大科技项目。团队完成了高硫石油焦两段工艺制备高比表面活性炭技术开发，采用可商业化的“软碳硬化”策略，首家开发出石油焦基钠电负极材料制备技术，产品可逆比容量、首周库伦效率均达到领先水平。
“我国碳材料行业目前处于蓬勃发展阶段，石油基碳材料研究恰逢其时。我们将始终致力于石油基高端碳材料技术研制工作，以碳材料技术为基础，向电池材料、电极材料、电池-储能全产业链延伸和布局，推动创新链、产业链、资金链、人才链深度融合，为公司高质量发展提供科技支撑。”中石化大连院第十四研究室主任宋永一说。张一峰孙宝翔王博