炭黑產業(yè)網據中國炭黑網消息，日前，日本三菱化學控股集團與美國奧瑞金材料公司(Origin Materials)合作，以奧瑞金公司的專利技術為基礎，共同開發(fā)新式化學品及新型炭材料。

為此，奧瑞金公司和三菱化學集團的炭材料業(yè)務部門之間簽署了一項聯合開發(fā)協(xié)議(JDA)。作為戰(zhàn)略合作的一部分，三菱化學把奧瑞金生產的水熱炭(hydrothermal carbon，HTC)轉化為類似于特種炭黑的高性能材料;然后，再把這些高性能材料送給大型輪胎制造商進行測試和進一步開發(fā)。此項合作將充分利用三菱化學的技術創(chuàng)新能力和全球供應鏈優(yōu)勢，借此這些渠道讓這種新型炭材料進入日本和國際市場。

奧瑞金的專利技術，可以將木材殘渣中的碳元素轉化成有用的炭材料，與用油爐法炭黑制造的輪胎相比，可以顯著降低輪胎產品的碳足跡，讓輪胎制造過程發(fā)生革命性變化。

這種伙伴關系，反映出三菱化學在新材料開發(fā)中利用生物質來達到碳中和，同時實現炭黑材料的可持續(xù)發(fā)展。

所謂的“水熱炭”，是濕生物質歷經一種熱化學轉化過程，利用熱量和壓力將其轉化成的一種含水炭材料。這種熱化學轉化過程，亦稱作“水熱炭化過程(Hydrothermal Carbonization)”;該過程通常是在反應器中進行，溫度范圍在180至250°C之間，在自生的壓力下，原料在反應器中的停留時間為0.5至8小時。它與高溫熱解等其他高溫熱化學轉化技術相比，其主要優(yōu)勢在于，用這種工藝處理的濕廢物料，無需預干燥即可進行炭化。除木材殘渣之外，多種原料包括水生生物質、農作物殘留物以及工業(yè)廢棄物，都適用于這種轉化過程。

水在整個轉化過程中是良好的傳熱介質，但如果原料顆粒尺寸分布太寬，且反應時間太短的話，則可能導致傳質不充分。因此，原料的顆粒尺寸應該是均勻的，以確保均勻的傳熱和傳質。將送入反應器的原料加熱到設定溫度并保持指定的停留時間。在熱轉化期間會產生氣體(主要是 CO2)和含水糊漿(主要是水和少量有機物和固體)。含水糊漿經離心分離或過濾分離之后，濕濾餅再經干燥，以產生富含碳元素的水熱炭，也稱作水炭(hydrochar)。

在水熱炭化過程中會發(fā)生多種反應，如水解(與水反應)、脫水(除去水)、脫羧(除去羧基導致釋放出 CO2)和芳構化(形成芳族化合物)。上述這些反應在高溫和一定的壓下發(fā)生，而且也降低了含水糊漿的氫碳比(H/C)和氧碳比(O/C)，在生成富碳水炭方面發(fā)揮重要作用。