混气色素炭黑市场分析.docx

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1、混气色素炭黑市场分析1950年在四川隆昌黄家场，隆昌气矿利用天然气为原料开发成功槽法炭黑；辽宁抚顺炭黑厂利用矿井瓦斯开发成功槽法炭黑，开创 了我国炭黑工业的先河。19491957年，经济恢复和炭黑工艺创业 时期，先后建立了 11个炭黑厂，生产槽法、混气、滚筒和喷雾等品 种炭黑，炭黑产量增至8700吨。当今，油炉法是效率最高、经济效 益最好的炭黑生产方法。油炉黑的产量已占炭黑总量的90%以上。 但是不可忽视的是，特种炭黑、各种专用炭黑正在加快发展步伐，以 适应塑料、油墨、涂料、造纸等行业日益增长的需求。这给用接触法 生产为基础的槽法混气法炭黑创造了发展条件炭黑制造方法有喷雾法、灯烟法、槽法、混气

2、法、滚筒法、炉法、 热裂法、乙块法和等离子体法，其中喷雾法、灯烟法、槽法、滚筒法、 混气法、炉法是热氧化分解法，即不完全燃烧法；热裂法、乙快法和 等离子体法为热裂解法。目前，灯烟法炭黑（国内已无生产厂家）主 要用作涂料调色剂；滚筒法和混气法炭黑主要用作涂料着色，这类炭 黑主要用于涂料、塑料、油漆和油墨；喷雾法炭黑用于橡胶密封制品； 乙快法炭黑主要用于干电池生产；炉法炭黑主要在橡胶中应用。以下 是各种生产方法简介及其特点： 喷雾法喷雾法的原料油是从反应炉的上游端用机械雾化喷嘴喷入的，这种制 造方法由前苏联开发。喷雾炭黑具有粒子大、结构极高、填充胶料强 度中等和永久变形很小的特点，特别适用于橡胶密

3、封制品。目前我国喷雾炭黑年产量为几千吨。热裂法 热裂法是一种不连续的炭黑制造方法，每条生产线设置2个内衬耐火 材料的反应炉。生产时，先在一个反应炉内通入天然气和空气并燃烧， 待反应炉达到一定温度后停止通入空气，使天然气在隔绝空气的条件 下热裂解生成炭黑。在该反应炉进行裂解反应时另一个反应炉天然气 开始燃烧预热。每个反应炉均在完成裂解反应且温度降到一定程度后 再燃烧加热，如此循环生产。生产出的炭黑与烟气混合物经喷水冷却， 然后将收集到的炭黑进行造粒处理。以天然气、焦炉气或重质液态烧 为原料，在无氧、无焰的情况下，经高温热解生成炭黑，称为热裂黑。它是炭黑品种谱系中比表面积最低的一类，氮吸附比表面积

4、6 14m2/g,粒径130470nm。其含氧量和结构都很低。这类炭黑实际 上没有结构。基本上以单个球形粒子存在。热裂黑主要有三个品种：中热裂黑、不污染的中热裂黑和细热裂黑。中热裂黑的氮吸附比表面积为610m2/g,细热裂黑则为1014m2/go 热裂法炭黑是粒子最大、结构最低的炭黑品种。热裂法炭黑填充的胶 料强伸性能较低，但弹性高、硬度和生热低、电导率小，且热裂法炭 黑的填充量大，其适用于轨枕垫等要求弹性高、生热低和绝缘性能好 的橡胶制品。另外，热裂法炭黑的碳含量大和纯度高，可用于硬质合 金、碳素制品的生产。槽法以天然气为主要原料，以槽钢为火焰接触面而生产炭黑，此种炭黑称 为槽黑。与炉黑及热

5、裂黑相比，其粒子较细而比表面积较大。同时， 由于采用特定的生产方式，其表面受到氧化，含有较多的含氧官能团 而呈酸性。这类炭黑粒子的聚结程度较低。因含有较多的含氧官能团， 可延缓橡胶的硫化速度，提高橡胶的耐候性以及赋予油墨良好的流动 性和印刷性能。槽法是在自然通风的火房内，天然气或煤层气通过数 以千计的瓷质火嘴与空气进行不完全燃烧而形成鱼尾形扩散火焰，通 过火焰还原层与缓慢往复运动的槽钢接触使裂解生成的炭黑沉积在 槽钢表面，然后由漏斗上的刮刀将炭黑刮入漏斗内，经螺旋输送器输 出、造粒而制成成品炭黑的方法。槽法炭黑补强性能优异，特别适用 于天然胶(NR),曾在橡胶工业中大量应用。但由于原料气涨价及

6、生 产造成的环境污染问题严重，其已在20世纪70年代基本停产。但槽 法炭黑是唯一可用于与食品接触的橡胶用炭黑品种，目前在少数工厂 生产槽法炭黑。混气炭黑是由固态或液态烧经气化和可燃性气体(又称作载燃气)的 混合气作为原料制成的炭黑而得名。混气炭黑生产流程除了原料气的 制取装置外，大体与槽法炭黑相同。常用的固态原料为粗葱，液态原料为防腐油、意油。常用的载燃气有 焦炉煤气、城市煤气、水煤气、高炉煤气等等。混气炭黑生产工艺的 关键是如何将固态或液态原料气化并与载燃气混合。一种是用气化釜, 另一种是管式炉气化烧料的方法。混合气生成炭黑后根据火房里是否 用槽钢冷却收集分为有槽混气炭黑和无槽混气炭黑。混气

7、炭黑最初用 于子午轮胎、胎侧、内胎、胶鞋、胶管、高级密封、高档垫圈制品胶 料中。产品适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较 高的弹性，压出速度快，口型膨胀小，压出制品表面光滑。硫化胶的 耐高温性能及导热性能良好。补强性能、耐曲挠性、弹性和复原性亦 较佳。产品典型指标吸碘值80g/kg吸油值98cm3/100g, 300%定伸 应力10. 2Mp,与新工艺炉法炭黑N330产品相近。近年来随着新工艺炉法炭黑的引进与吸收我国炭黑生产进入了 空前发展的时代，新工艺炭黑凭借自身工业自动化制造水平高，质量 稳定，收率高，制造成本低，环境保护水平和产能大等优势将混气炭 黑产品从轮胎橡胶市场中逐渐

8、淘汰了出去，失去了轮胎橡胶这个占炭 黑市场90%的市场份额，混气炭黑生产企业纷纷转型或倒闭，只有为 数不多的生产企业利用混气炭黑的特有生产方式，其表面受到氧化， 含有较多的含氧官能团而呈酸性，易分散，可赋予油墨良好的流动性 和印刷性能的特点做为色素用炭黑被保留了下来。但是目前我国的混 气炭黑品牌开发上非常落后，还没有国际甚至国内知名品牌，取代混 气炭黑品牌的是五花八门的色素用炭黑品牌。严重的阻碍了混气炭黑 的发展。应用市场压力：由于混气色素用炭黑的市场用量本身很小，再加上近年来橡胶用炭黑 产能过剩，转型升级迫使一些小微炭黑企业失去市场竞争力，为了生 存，向特种炭黑生产制造企业转型，通过改造升级

9、使炉法炭黑产品具 备色素用或导电用炭黑的性能，因为和混气炭黑相比，炉法炭黑制造 成本下降许多所以价格便宜，挤占了混气色素炭黑中低端市场份额。 虽然近几年我国涂料染料等行业发展也很快，对色素炭黑的市场需求 不断扩大，但是这部分市场需求的绝大部分被外资企业凭借产品质量 和良好的市场运作占有，特别是高端色素炭黑市场完全被垄断，国内 企业只能在中低端市场得到一些市场份额另外一部分国家国防军工 方面的需求市场在国内少数企业手中。另外近年来随着色素炭黑市场 不断扩大，对混气色素炭黑的需求急剧增加，一些没有研发和制造生 产能力的供应商占领了一部分特种炭黑市场，这些供应商与国外的名 牌企业代理商不同，他们缺乏

10、技术支持。对高端应用市场通过倒卖进 口商品进行经营，对中低端应用市场是简单粗暴的价格战或以次充好, 甚至造成使用企业的经济损失。对我国特种色素混气炭黑行业品牌的 树立造成了严重的影响。生产技术装备：因为市场的限制影响了混气炭黑的技术装备的升级与改造。专业的炭 黑设计院近几年都将新工艺炉法炭黑的装置研究开发放在首位几乎 没有在混气炭黑这方面投入技改研究，因此混气炭黑生产技术核心设 备基本没有改变。现有混气炭黑生产企业大部分依靠自己的实际技术 经验积累进行技术改造，但是进行技术改造的核心多数是混气炭黑的 收集系统暨袋滤除尘等环保排放设备设施。在提高产品内在质量的核 心设备的技术改造上进展不大。但是

11、和以前的混气炭黑装备比较还是 有了较大的提高，一改往日现场脏乱的现象，最近几年新上的生产企 业现场卫生条件良好，甚至比现有的炉法炭黑生产现场还要好。但是 在产品的内在质量比如产品质量的稳定性，分散性及着色强度、色相 等方面与进口炭黑仍有较大的差距。国内混气炭黑生产企业也试图通 过各种手段来改进生产工艺技术如原材料的加工，自动控制系统的升 级以及后期改性等方面的研究与实践，但是始终没有突破。据有关企 业负责人介绍，企业自身生产技术积累的不足以及技术投入后的回报 阻碍了行业向高端混气炭黑生产的技术研究和装备的开发及使用。第 一混气炭黑生产设备产能比较小，无法引起专业设计院所和设备制造 公司的足够重

12、视，企业自己研发改造缺少技术积累和技术支撑。第二 新装备的投入势必造成炭黑企业的支出增加，在现有实体经济下滑， 环保问题加重的前提下，企业的首要工作是生存，所以将环保达标及 降低消耗设备给予优先技改。第三对于提高产品质量的核心设备或后 期改性加工设备的投入后高成本优质产品的市场存在担心。担心高价 位的国内产品不足以让国内的企业买单，认为在价格接近的情况下国 内企业会优先选择进口的色素炭黑产品，核心设备的投入得不偿失。 生产企业：目前在混气炭黑生产制造及产品质量方面国外企业领先优势非常明 显。欧力隆、卡博特、日本三菱等国外企业基本垄断了色素用混气炭 黑的国内外市场，特别是高端市场的垄断。这些生产

13、企业经过多年的 技术积累与升级改造基本垄断了全球的色素炭黑市场。我国色素用混 气炭黑以上海焦化发展商社为龙头企业，该企业为我国最早生产色素 用炭黑的企业之一，目前年产混气炭黑5000吨左右。随着近几年山 西一些橡胶用炭黑企业因为市场压力巨大进而转型为色素用炭黑生 产企业，促使全国混气炭黑企业有所增加，但是企业规模较小。以山 西高白混气炭黑厂为例，预设计能力1万吨/年，现在实际投产2条 生产线年产混气炭黑约2000吨每年，在整个混气炭黑行业中已经算 是大型混气炭黑生产的企业了，该厂也是由原来的橡胶用炭黑厂改造 转化而来，像这样的炭黑厂在山西还有几家，但是全国混气炭黑企业 有资质及环评过关的企业上

14、海、丹东、内蒙、山西等加在一起不足 10家。另外一些没有环评资质的黑作坊及一些根本没有生产能力的 供应商在网上假冒生产企业。为实际混气炭黑生产企业的调查增加了 难度。除上海焦化发展商社和山西高白混气炭黑厂外，还有山西孝义 银标炭黑有限公司，山西富立华化工有限公司，平顶山亿佳化工有限 公司，上海复瑞化工有限公司，宣钢炭黑厂等生产或经营过混气炭黑。 未来市场及发展方向混气炭黑因其生产方式与炉法炭黑的不同，炭黑表面被氧化程度较高, 油漆油墨塑料制品等应用领域具有较好的适用性，同时与后处理改性 炉法炭黑相比又有制造成本和生产能力上的优势，从目前的市场发展 来看在色素及橡胶制品等领域仍然具有较强的竞争力

15、，特别是目前我 国涂料染料等市场的不断发展对色素用炭黑需求不断增加，会给混气 炭黑提供更大的发展空间。随着技术装备和技术水平的不断提高必将 克服环保瓶颈在特种色素炭黑这条路线上继续发展，形成轮胎橡胶以 炉法炭黑为主，特种炭黑以混气炭黑为主的两条发展线路。目前我国 轮胎用橡胶炭黑已经初具规模从2005开始成为名符其实的世界炭黑 生产和使用大国，目前正在向着炭黑生产强国发起冲击，而专用炭黑 这种技术含量高，附加值高的特种炭黑一直没有发展起来，仍然被国 外的炭黑生产厂家所垄断。目前由于橡胶用炭黑的产能过剩，一些国 内大型炭黑企业已经开始重视特种炭黑市场，纷纷建立自己的研发中 心，但是重点仍然是轮胎橡胶炭黑或者在炉法炭黑改性或后处理及苛 刻工艺条件下摸索炉法特种炭黑的发展道路，如山西永东的特种导电 炭黑及山东耐斯特色素炭黑等的研发与生产。目前混气炭黑的发展还 没有被足够的重视。随着专用炭黑市场的不断整合，混气炭黑企业很 有可能被整合到大型炭黑生产企业中，凭借规模企业的资金和技术优 势迅速发展弥补专用炭黑市场品牌及品质的不足，提升企业的整体水 平，实现炭黑技术强国的理想。