任蕊，張國(guó)輝，李芬芬，朱瑞龍，皇甫慧君，曹晨茜，張文存

(陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710054)

世界經(jīng)濟(jì)的每一次重大轉(zhuǎn)型都與能源變革息息相關(guān)，儲(chǔ)能技術(shù)的突破與普及，對(duì)化石能源為主開(kāi)發(fā)利用方式有革命性意義。超級(jí)電容器作為一種新型儲(chǔ)能裝置，具有充放電時(shí)間短、循環(huán)性能好、安全性能好、功率高、使用壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工、交通運(yùn)輸、工業(yè)電子、汽車(chē)工業(yè)、消費(fèi)電子、發(fā)電與智能電網(wǎng)及綠色儲(chǔ)能等重要領(lǐng)域。超級(jí)電容器核心關(guān)鍵之一是電極材料即對(duì)超級(jí)電容活性炭的技術(shù)要求極高，既要具有高比表面積，高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和合理的孔徑孔容分布以及優(yōu)異的孔構(gòu)造，同時(shí)還要求具有特定的孔表面物化性能。目前國(guó)內(nèi)外研發(fā)者眾多，但基本只有日本可樂(lè)麗公司產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化要求，我國(guó)的核心材料和生產(chǎn)技術(shù)依然受制于外，這已成為我國(guó)超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)的重要瓶頸[1-5]。

當(dāng)今石油資源占據(jù)了世界能源消耗的35%以上，石油資源仍然是世界能源的核心“硬通貨”[6]。BP公司曾在2017年報(bào)道過(guò)世界探明石油儲(chǔ)量相比20年前增長(zhǎng)了1.6倍之多，數(shù)據(jù)顯示表明連續(xù)多年的上漲趨勢(shì)徹底宣告了石油峰值破產(chǎn)的理論。我國(guó)每年加工近8億t石油，其中油漿含量達(dá)到了1.6～1.8億t，油漿是重油催化工藝過(guò)程中所產(chǎn)生的一種性質(zhì)極為特殊的副產(chǎn)品，含有40%左右的芳烴，且多為3～5環(huán)短側(cè)鏈稠環(huán)芳烴，分子量分布窄，是生產(chǎn)石油針狀焦、炭黑、超級(jí)電容炭等新型材料的優(yōu)質(zhì)原料。但是，由于裂解油漿中含有大量催化劑顆粒及灰分，催化劑粉末的存在會(huì)帶來(lái)麻煩，完全限制了該油漿在新型炭材料領(lǐng)域作為原料利用，多年來(lái)油漿的出路問(wèn)題成為煉油企業(yè)一直困擾著的難題。因此，油漿的無(wú)害化、減量化、資源化利用開(kāi)發(fā)研究已成為油漿處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，迫在眉睫[7-9]。

1 油漿的特性分析

油漿是催化裂解的低附加值產(chǎn)品，主要是由大量的長(zhǎng)鏈烴類(lèi)物質(zhì)和少量的催化劑顆粒及灰分組成。常溫下，油漿呈黑色半固態(tài)狀，加熱后呈液體狀態(tài)，同時(shí)隨著溫度的升高，其黏度逐漸降低，流動(dòng)性加強(qiáng)。餾點(diǎn)(50%)≥455 ℃，餾點(diǎn)(70%)≥530 ℃。油漿典型數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 油漿典型數(shù)據(jù)Table 1 Typical oil slurry data

油漿的特點(diǎn)是密度大，芳香烴含量比例較高，氫碳原子比低，殘?zhí)贾蹈?。油漿中含有的不同灰分各有不同的用途。油漿中飽和分及部分低縮合的芳香分仍是優(yōu)質(zhì)的催化裂化原料，它們可以進(jìn)一步裂化成輕質(zhì)餾分，諸如，含有的飽和烴具有較好的催化裂解性能，可以作為催化裂化原料，大量的芳烴裂化性能差，可用于作為生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的原料。油漿中的膠質(zhì)及部分高度縮合的芳香分瀝青質(zhì)在催化裂化反應(yīng)中主要發(fā)生縮合生焦，它們是焦炭的主要來(lái)源。諸如，其中的芳香烴分子量分布窄，多數(shù)為短側(cè)鏈稠環(huán)芳烴(多為2～6環(huán)結(jié)構(gòu))，膠質(zhì)瀝青質(zhì)，灰分、硫、氮含量均較低，都是生產(chǎn)炭素材料的優(yōu)質(zhì)原料[10-16]。

2 國(guó)內(nèi)外油漿處理技術(shù)研究

油漿中含有大量的稠環(huán)芳烴(3～5環(huán))，是生產(chǎn)針狀焦、炭黑、碳纖維、塑料增塑劑、橡膠軟化劑及交通道路瀝青、填充油及導(dǎo)熱油等化工產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)原材料。然而油漿含有的固體催化劑粉末較多，會(huì)磨損加熱爐火嘴，導(dǎo)致加熱爐管表面積灰，熱效率下降，催化劑粉末的存在則會(huì)給抽提塔操作以及溶劑回收帶來(lái)麻煩，嚴(yán)重影響下游深加工產(chǎn)品的質(zhì)量。油漿的產(chǎn)量隨著重油催化加工原料重質(zhì)化越來(lái)越大，解決其出路問(wèn)題就顯得至關(guān)重要，要實(shí)現(xiàn)油漿資源化利用的關(guān)鍵技術(shù)就是要對(duì)油漿中的固體催化劑粉末顆粒進(jìn)行分離脫除處理，脫除掉其中的催化劑顆粒、金屬物質(zhì)及其他灰分，有效地降低灰分的含量，提升其品質(zhì)，提高收率，從而滿(mǎn)足不同用途產(chǎn)品的質(zhì)量要求，但在不同行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用中，不同目標(biāo)產(chǎn)物對(duì)油漿中固體含量要求不同，且對(duì)其固體含量有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求，見(jiàn)表2。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)油漿凈化處理技術(shù)開(kāi)展了大量的研究工作，諸如沉降分離技術(shù)、離心分離技術(shù)、過(guò)濾分離技術(shù)、靜電分離技術(shù)和酸洗脫灰技術(shù)等[16-22]。

表2 目標(biāo)產(chǎn)物對(duì)油漿中固體含量要求Table 2 The target product requires the solid contentin the secondary residue

2.1 沉降分離技術(shù)

沉降分離技術(shù)主要是指依據(jù)固體物與液體介質(zhì)密度相差懸殊原理使其分離的一種方法。該方法對(duì)料液中固體物含量少，粒子細(xì)而輕者不宜使用。常見(jiàn)的沉降分離技術(shù)主要包括自然沉降和化學(xué)沉降兩種方法。油漿中催化劑細(xì)粉的自然沉降分離法是早期催化油漿凈化采用的主要方法，是將油漿中催化劑細(xì)粉靠自身的重力自然下沉達(dá)到分離效果。由于油漿中的灰分粒徑范圍在1～80 μm之間，20 μm以下微粒占比較多，同時(shí)油漿中的瀝青質(zhì)、膠質(zhì)對(duì)沉降分離催化劑顆粒具有一定的阻礙作用，所以純靠重力作用沉降分離效果較差，凈化不夠理想，故該法已被淘汰?；瘜W(xué)沉降法是通過(guò)添加沉降劑來(lái)實(shí)現(xiàn)油漿中灰分的凈化脫除，相比較自然沉降方法顯著提高灰分沉降速度和脫除程度，目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的沉降劑有復(fù)配的無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑，使用后脫除率達(dá)到86.47%，油漿中固含量最低可降至 0.65 mg/g。另外采用破乳-絮凝沉降分離工藝，油漿中灰分含量可降至 100 μg/g 以下。化學(xué)沉降法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，該法不但操作簡(jiǎn)便，而且投資少。

2.2 過(guò)濾分離技術(shù)

過(guò)濾分離法是采用微孔材料通過(guò)調(diào)節(jié)微孔孔徑將油漿中灰分除去以達(dá)到不同的分離效果，以確保分離凈化后的油漿質(zhì)量滿(mǎn)足其深加工的指標(biāo)要求。過(guò)濾分離技術(shù)的核心關(guān)鍵點(diǎn)就是過(guò)濾器的濾芯材料和反沖洗方式。針對(duì)油漿分離凈化處理選擇的濾芯材質(zhì)通常為絲網(wǎng)燒結(jié)的多孔金屬或者不銹鋼粉末，過(guò)濾孔徑范圍一般為0.1～20 μm，該材質(zhì)的濾芯強(qiáng)度較高，高溫下條件操作可承受較高的壓力差。從技術(shù)可靠性方面來(lái)看，國(guó)內(nèi)許多煉油廠(chǎng)都引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)及過(guò)濾裝置來(lái)處理油漿，但是由于整體系統(tǒng)工藝操作復(fù)雜、濾芯易堵塞、難清洗再生(平均1～2 h更換一次，維護(hù)費(fèi)用高)、運(yùn)行不穩(wěn)定等問(wèn)題，故整體分離效果并不理想。從工業(yè)化應(yīng)用角度來(lái)看，國(guó)內(nèi)許多煉油廠(chǎng)引進(jìn)的該項(xiàng)油漿過(guò)濾分離裝置有的因處理效果不理想而廢棄閑置，有的建成后因其他多種原因而未實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)使用。因此，可以看出采用過(guò)濾分離法技術(shù)處理油漿中催化顆粒及灰分難以滿(mǎn)足其工業(yè)化應(yīng)用的指標(biāo)要求。

2.3 靜電分離技術(shù)

靜電分離技術(shù)是利用電場(chǎng)極化分離原理實(shí)現(xiàn)油漿雜質(zhì)灰分凈化處理的。主要操作流程是將油漿在電場(chǎng)作用下流經(jīng)到填料床層時(shí)，在高壓電場(chǎng)中進(jìn)行極化反應(yīng)并把雜質(zhì)灰分吸附到填料上，從而使雜質(zhì)灰分得以分離。早在20世紀(jì)70年代，美國(guó)海灣公司針對(duì)催化油漿細(xì)粉的分離技術(shù)首次研發(fā)了靜電分離技術(shù)，并成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。在20世紀(jì)90年代初期，鎮(zhèn)海煉化曾借鑒國(guó)外技術(shù)進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。同時(shí)原南京煉油廠(chǎng)設(shè)備研究所曾也開(kāi)發(fā)了催化裂化油漿固液分離裝置，并探索出的工藝條件為：電壓12～20 kV、操作溫度160 ℃、停留時(shí)間10～20 min。目前，從國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有工業(yè)化裝置的運(yùn)行狀況來(lái)看，該項(xiàng)技術(shù)具有分離效率高、處理量大、壓降小等的優(yōu)點(diǎn)，其存在的缺點(diǎn)主要是設(shè)備投資大、運(yùn)行成本高。另外，油漿的性質(zhì)變化對(duì)靜電分離效果影響較大，而且對(duì)于國(guó)內(nèi)目前的技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，我國(guó)科研技術(shù)人員對(duì)該技術(shù)的使用和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)掌握不夠全面充分，導(dǎo)致其在國(guó)內(nèi)工業(yè)化推廣應(yīng)用受限，難度較大。因此靜電分離技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究與工業(yè)化應(yīng)用在國(guó)內(nèi)基本上處于停滯狀態(tài)。

2.4 離心分離技術(shù)

離心分離法是經(jīng)典的固液分離方法，是利用油漿中的催化劑顆粒及大量灰粉在離心機(jī)中獲得的離心力遠(yuǎn)大于其自身重力作用而加速沉降到器壁上的分離處理技術(shù)。此方法操作簡(jiǎn)單易行、分離效果較好。隨著科技技術(shù)的不斷進(jìn)步，在經(jīng)典離心分離法的基礎(chǔ)上又衍生出來(lái)了一種新的離心分離技術(shù)，即旋液分離法，該分離技術(shù)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是采用了旋流器設(shè)備，由于具有設(shè)備費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、操作方便等優(yōu)點(diǎn)而在諸多工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。其中中國(guó)石化九江分公司在油漿灰粉分離處理技術(shù)就采用了旋液分離法，系統(tǒng)中就使用了旋流器設(shè)備預(yù)處理單元。

2.5 高溫陶瓷膜錯(cuò)流過(guò)濾技術(shù)

高溫陶瓷膜錯(cuò)流過(guò)濾技術(shù)是由北京中天元與長(zhǎng)嶺煉化于2008年聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一套針對(duì)油漿分離處理技術(shù)。該技術(shù)就是在壓力驅(qū)動(dòng)下，在高速流動(dòng)下將油漿中的大小分子物質(zhì)(液體或催化劑細(xì)粉)沿與流動(dòng)垂直方向透過(guò)膜管內(nèi)側(cè)膜層表面被膜截留，達(dá)到油漿分離和純化的目的。2010年12月，由中國(guó)石油化工股份有限公司組織對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了鑒定評(píng)審，結(jié)果為已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。高溫陶瓷膜錯(cuò)流過(guò)濾技術(shù)選用了耐高溫的陶瓷膜作為過(guò)濾材料，克服了傳統(tǒng)的金屬絲網(wǎng)過(guò)濾器存在的弊端，其優(yōu)勢(shì)是過(guò)濾精度高、過(guò)濾器切換頻率小(幾十小時(shí)后)、反沖洗平穩(wěn)緩和，而且陶瓷膜不需要對(duì)過(guò)濾器切換就可以實(shí)現(xiàn)再生利用的效果。該項(xiàng)技術(shù)分離工藝路線(xiàn)簡(jiǎn)單，操作平穩(wěn)安全，易于工業(yè)化。

2.6 超臨界流體萃取分餾技術(shù)(SFEF)

SFEF主要是針對(duì)難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定物質(zhì)的一種分離技術(shù)。該技術(shù)是利用油漿中相對(duì)分子質(zhì)量大小不同的組分間在不同的溫度、壓力作用下(T≤250 ℃)的相互溶解度不同實(shí)現(xiàn)油漿灰分的分離。SFEF可以通過(guò)溶劑的選擇、超臨界壓力和溫度的調(diào)節(jié)來(lái)改變油漿中各組分的溶解度，已實(shí)現(xiàn)不同深加工產(chǎn)品的需要。因此，SFEF既有萃取的功能又有分離的作用，該技術(shù)工藝路線(xiàn)簡(jiǎn)單，萃取分離效率高，油漿轉(zhuǎn)化的成本大大降低，同時(shí)又節(jié)能綠色環(huán)保，是目前處理油漿的重要手段之一。

表3 不同油漿處理技術(shù)對(duì)比Table 3 Comparison of secondary residue treatment technologies of different DCC

3 國(guó)內(nèi)外油漿處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

油漿中大約含飽和烴占50%，稠環(huán)芳和芳香烴占40%，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)占10%。若能將其按照不同的目標(biāo)產(chǎn)品對(duì)油漿中的各種灰粉含量的不同要求有效分離，并進(jìn)行深加工利用，將會(huì)給整個(gè)化工行業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)，諸多科學(xué)研究者為了使油漿能夠得到充分利用，真正實(shí)現(xiàn)油漿資源化利用，開(kāi)展了大量的相關(guān)研究工作，并取得了一定的成績(jī)。

早在20 世紀(jì)30 年代，美國(guó) Hiekman開(kāi)展了分子蒸餾分離技術(shù)的中試研究工作，并不斷報(bào)道出新的專(zhuān)利和論文，該項(xiàng)技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。而我國(guó)直到 90 年代后才開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)[23-24]，迄今為止，對(duì)此技術(shù)的相關(guān)理論研究仍較少。2000年，Rudzinski等[25]開(kāi)發(fā)了一種超臨界流體萃取分餾法(SFEF) 新型分離技術(shù)。該技術(shù)是在較低溫度下實(shí)現(xiàn)體系內(nèi)各溶質(zhì)組分分離的特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)用于熱不穩(wěn)定難揮發(fā)物質(zhì)的分離尤為適宜。2006年，Batistella等[26]采用 KDL-5 型分子蒸餾儀開(kāi)展了分子蒸餾在重油分離中的應(yīng)用技術(shù)研究，并建立了 Framol關(guān)聯(lián)式，解決了分子蒸餾溫度的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)的延長(zhǎng)，精度較高，但此關(guān)聯(lián)式操作條件的限制不具有通用性。2011年，Erica等[27-30]各自帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)先后分別就分子蒸餾分離重油殘?jiān)夹g(shù)進(jìn)行了大量研究工作，其中Nadson團(tuán)隊(duì)還建立了一套操作簡(jiǎn)單、快速的Takagi-Sugeno 模型，該模型被廣泛研究者接受。

2007年，中國(guó)石油大學(xué)李學(xué)軍等[31]開(kāi)展了FCC油漿溶劑萃取研制針狀焦技術(shù)研究，油漿通過(guò)萃取處理后，其中的芳烴組分由原來(lái)55%提升至90%，硫含量由0.36%降至0.20%，芳碳原子數(shù)由9.36提高至16.5，環(huán)烷碳原子由6.4提高至8.52。再利用凈化分離后FCC油漿為制備針狀焦和優(yōu)質(zhì)超級(jí)電容炭等炭材料的原料，制得的優(yōu)質(zhì)針狀焦性能指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的水平。2014年，山東理工大學(xué)研究生張強(qiáng)等[32]結(jié)合了糠醛萃取、減壓蒸餾及離心機(jī)分離技術(shù)對(duì)催化裂化油漿進(jìn)行了凈化處理，提高了油漿中芳香分含量的質(zhì)量，將處理過(guò)的油漿作為原料，在高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行炭化反應(yīng)從而制備出了優(yōu)質(zhì)的針狀焦。該項(xiàng)技術(shù)為油漿資源化利用制備針狀焦的生產(chǎn)提供工藝參考。同年，盧超等[33]采用N，N-二甲基甲酰胺為溶劑對(duì)催化裂化澄清油漿進(jìn)行了一步式萃取，快速有效地實(shí)現(xiàn)了油漿中成分的液固及液液分離，處理后的澄清油中富含高質(zhì)量芳烴組分再通過(guò)釜式焦化反應(yīng)制得滿(mǎn)足制備超級(jí)電容炭的指標(biāo)要求的炭材料。2017年，我國(guó)科學(xué)工作者張家華等[34]針對(duì)減壓油漿超臨界萃取分離與結(jié)構(gòu)開(kāi)展了相關(guān)研究，通過(guò)對(duì)輕減壓油漿的超臨界萃取分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果的性質(zhì)分析得到了減壓油漿不同組分的分析報(bào)告，為后續(xù)減壓油漿利用工業(yè)化生產(chǎn)提供了堅(jiān)定的理論基礎(chǔ)，并取得了一定成效。以上幾項(xiàng)技術(shù)的研究為炭素材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目提供必要的支持，也為生產(chǎn)超級(jí)電容提供前期探索研究，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)能源向新能源材料的轉(zhuǎn)變，為工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，徹底解決困擾化工行業(yè)多年的廢油漿低污染、高價(jià)值利用問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)真正的資源化利用并做到綠色經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)諸多的科技工作者不斷的探索油漿最理想的資源利用途徑，以期真正挖掘出油漿的資源化利用價(jià)值。廢油漿的高效資源化利用為化工規(guī)?；a(chǎn)提供了有力的理論依據(jù)和技術(shù)支持，具有重大的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益[35-39]。

4 市場(chǎng)前景分析

美國(guó)、俄羅斯、瑞士、日本、韓國(guó)、法國(guó)等是超級(jí)電容器起步較早的國(guó)家，譬如美國(guó)的Maxwell，日本的NEC、Tokin、松下和俄羅斯的Econd公司等占據(jù)全球60%以上的市場(chǎng)。相對(duì)于國(guó)外，我國(guó)超級(jí)電容器的應(yīng)用研究相對(duì)起步較晚，但我國(guó)自主研發(fā)的動(dòng)力型超級(jí)電容器的應(yīng)用水平與國(guó)際接軌，甚至超越國(guó)際水平。中國(guó)超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模在2013年僅為28.1億元，2015年增長(zhǎng)至66.5億元，2016年達(dá)到87.8億元，2017年突破百億元，到了2020年中國(guó)超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)165億元，相信超級(jí)電容將迎來(lái)大規(guī)模應(yīng)用的契機(jī)已到。

超級(jí)電容器核心關(guān)鍵技術(shù)之一就是其電極材料即超級(jí)電容活性炭材料。我們知道能源革命就是要實(shí)現(xiàn)煤炭清潔高效利用，實(shí)現(xiàn)“減、優(yōu)、綠”發(fā)展。新能源產(chǎn)業(yè)很多關(guān)鍵環(huán)節(jié)都用到了炭材料，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用到的炭纖維復(fù)合材料，電動(dòng)汽車(chē)的鋰離子電池電極生產(chǎn)用到的炭材料，光伏領(lǐng)域使用的石墨也是炭材料。由此可見(jiàn)，炭材料不僅與我們的生活密切相關(guān)，更重要的是在新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中炭材料必將發(fā)揮更為重要的作用。目前在世界上的炭素大國(guó)美國(guó)和日本，己不再是產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題，而是以瀝青為“原料平臺(tái)”開(kāi)發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域更寬廣的炭系列材料，如超級(jí)石油針狀焦、超級(jí)電容活性炭、中間相瀝青基炭纖維及高性能炭材料等。據(jù)有關(guān)媒體報(bào)導(dǎo)，廣西北海星石碳材料科技有限公司已成功研制出超級(jí)電容活性炭，并成功建立了綠色、環(huán)保、且連續(xù)運(yùn)行良好的高品質(zhì)有機(jī)體系超級(jí)電容活性炭生產(chǎn)線(xiàn)[40-41]。

圖1 近幾年中國(guó)超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模統(tǒng)計(jì)情況Fig.1 China’s supercapacitor market size in recent years

近年來(lái)，我國(guó)的相關(guān)政策導(dǎo)向及“十四五”科技創(chuàng)新規(guī)劃將超級(jí)電容已被列入國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)扶持重點(diǎn)項(xiàng)目之中，還入選為“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品”。超級(jí)電容炭已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步中不可或缺的重要材料。然而，如此重要材料的生產(chǎn)技術(shù)卻長(zhǎng)期掌握在外國(guó)企業(yè)手中，目前日本可樂(lè)麗(Kuraray)公司生產(chǎn)的超級(jí)電容炭在世界上一直處于壟斷地位，導(dǎo)致超級(jí)電容炭?jī)r(jià)格(40～80萬(wàn)元/t)居高不下。上海合達(dá)炭素材料有限公司在新疆建設(shè)了一條年產(chǎn)50 t超級(jí)電容器專(zhuān)用活性炭的生產(chǎn)廠(chǎng)，但國(guó)內(nèi)由于尚未有成型的超級(jí)電容炭批量化生產(chǎn)線(xiàn)，導(dǎo)致目前中國(guó)電容器廠(chǎng)家90%以上的超級(jí)電容炭仍依賴(lài)進(jìn)口。若能利用催化裂解裝置副產(chǎn)油漿生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)針狀焦炭黑等新能源材料，每年油漿再生制備新能源材料的效益可達(dá)到15億元以上，此技術(shù)方向是提高資源效益的重要途徑，也是延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的重要途徑之一。我國(guó)每年加工近8億t石油，其中油漿含量達(dá)到了1.6～1.8億t，外甩量占原料油的5%～10%。由此可見(jiàn)，油漿制備石油焦及超級(jí)電容炭有著龐大的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)。

5 展望

油漿的處理技術(shù)諸多，無(wú)論哪一種處理技術(shù)都有它的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)以及其適用場(chǎng)所和范圍[42]。因此，建議根據(jù)不同產(chǎn)物對(duì)油漿中固體含量要求不同確定具體方案，通過(guò)優(yōu)化方案，將資源化利用提高到一個(gè)很好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益上來(lái)，用于指導(dǎo)未來(lái)的工作。油漿資源化利用技術(shù)今后的研究方向建議從以下幾方面考慮：

(1)立足于廢油漿在新能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈，以油漿為炭源制備炭材料，開(kāi)發(fā)一種基于廢油漿加工、聚合反應(yīng)及碳化處理為核心的炭材料生產(chǎn)技術(shù)，將成分復(fù)雜的廢油漿轉(zhuǎn)化為符合儲(chǔ)能器件需求的炭材料，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出最具競(jìng)爭(zhēng)力的新能源儲(chǔ)能器件，大大降低了油漿凈化的成本及設(shè)備投資，真正實(shí)現(xiàn)廢油漿的資源化利用，并做到經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)同可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。

(2)油漿處理技術(shù)的研究將對(duì)我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展、廢油漿的綜合利用技術(shù)、炭材料的制備工藝、新能源儲(chǔ)能的設(shè)計(jì)制造等多領(lǐng)域，尤其是對(duì)我國(guó)化工過(guò)程廢油漿的綜合分離治理、機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池開(kāi)發(fā)技術(shù)等多個(gè)方面具有重大的支撐作用。

(3)油漿資源化利用將徹底改變目前我國(guó)化工廢油漿處置的現(xiàn)狀，避免高耗能、高排放、負(fù)收益的傳統(tǒng)廢油漿處置技術(shù)弊端，實(shí)現(xiàn)廢油漿的合理利用，最大程度地在資源利用與成本上達(dá)到統(tǒng)一和平衡，極大調(diào)動(dòng)企業(yè)治理的積極性。因此，市場(chǎng)巨大，對(duì)我國(guó)的整體廢油漿合理利用和新能源技術(shù)開(kāi)發(fā)行業(yè)具有巨大產(chǎn)業(yè)提升作用，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

油漿資源化利用技術(shù)是生產(chǎn)高價(jià)值的優(yōu)質(zhì)目標(biāo)產(chǎn)品的原材料，立足于傳統(tǒng)化工廢料的充分利用和新能源儲(chǔ)能器件開(kāi)發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，解決現(xiàn)有化工廢油漿的高效資源化利用難題，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢油漿的高附加值利用，解決其造成的環(huán)境污染問(wèn)題是提高資源效益、延長(zhǎng)化工產(chǎn)業(yè)鏈的重要途徑之一，是將傳統(tǒng)能源材料副產(chǎn)物變?yōu)樾履茉床牧?，蘊(yùn)藏著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，對(duì)其進(jìn)行深入探索有著重大意義。