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助力科技冬奧、綠色冬奧，中國(guó)化學(xué)蓄力待發(fā)！
【塑料機(jī)械網(wǎng) 熱點(diǎn)關(guān)注】北京冬奧會(huì)已進(jìn)入倒計(jì)時(shí)，參賽選手和工作人員已陸續(xù)進(jìn)入閉環(huán)管理，雖然這次小化沒有機(jī)會(huì)到現(xiàn)場(chǎng)觀看，但小化在背后默默助力的冬奧會(huì)高科技設(shè)備——雪道壓雪車與氫燃料電池車，都在為冬奧會(huì)積極貢獻(xiàn)一份力量。今天，就讓我們一起來了解中化科技如何亮相冰雪舞臺(tái)，一展英姿！
國(guó)產(chǎn)壓雪車在雪上健“步”如飛離不開特種橡膠履帶
要舉辦一屆成功的冬奧會(huì)，高標(biāo)準(zhǔn)的滑雪賽道不可少，而室外大中型壓雪車作為重型滑雪裝備之一，是打造和維護(hù)奧運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)滑雪賽道的關(guān)鍵設(shè)備。
其中，壓雪車輕量化橡膠履帶關(guān)鍵技術(shù)和低溫環(huán)境下橡膠懸掛技術(shù)，是壓雪車接地行走系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
中國(guó)中化旗下昊華公司所屬北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司(北橡院)成功攻克“室外大中型壓雪車研發(fā)及應(yīng)用示范”關(guān)鍵技術(shù)研制任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口大中型壓雪車的國(guó)產(chǎn)化替代突破，助力國(guó)產(chǎn)室外大中型壓雪車登上冬奧會(huì)雪道。
國(guó)產(chǎn)SG400壓雪車
關(guān)鍵技術(shù)1:
采用耐低溫配方設(shè)計(jì)，特制具有優(yōu)異的耐寒性能、抗撕裂性能、耐疲勞性能和耐切割性能的橡膠履帶，延長(zhǎng)使用壽命，降低維護(hù)成本，達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的使用標(biāo)準(zhǔn)。
橡膠履帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖
關(guān)鍵技術(shù)2:
采用耐低溫耐疲勞配方設(shè)計(jì)，特制具有優(yōu)異的耐寒性能、耐動(dòng)態(tài)疲勞性能和抗撕裂性能的橡膠懸掛，降低循環(huán)沖擊載荷作用下的疲勞失效，延長(zhǎng)使用壽命。
橡膠懸掛三維設(shè)計(jì)圖
品質(zhì)優(yōu)越：新研制壓雪車履帶的多維突破
高里程
采用高強(qiáng)度纖維簾布設(shè)計(jì)，大大減少了運(yùn)行中履帶節(jié)距變化，保證履帶在運(yùn)行過程中順暢平穩(wěn)，無沖擊傳動(dòng)，增加車輛及履帶使用壽命。
壓雪車橡膠履帶
高性能
采用納米填料復(fù)合橡膠，配合低溫混煉工藝，優(yōu)化填料分散，提高耐磨性能，創(chuàng)新添加反應(yīng)型改性樹脂，混合樹脂與橡膠聚合物，提高履帶的耐久性。
裝上壓雪車的橡膠履帶
耐低溫
采用超低溫橡膠材料配方，零下40度依然性能優(yōu)越，保持優(yōu)異的橡膠彈性。
耐撕裂
采用特制纖維簾布作為骨架材料，專為應(yīng)對(duì)極寒環(huán)境設(shè)計(jì)開發(fā)的簾布橡膠配方，保證橡膠與簾布相契合，為壓雪車在極寒的工作環(huán)境中提供優(yōu)質(zhì)性能保障。
壓雪車橡膠履帶雪地測(cè)試
千錘百煉：國(guó)產(chǎn)質(zhì)量超越進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)
2020年以來，昊華公司北橡院項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員克服疫情不利影響，多次趕赴雪場(chǎng)調(diào)研壓雪車使用環(huán)境，結(jié)合多年橡膠制品及高性能履帶的技術(shù)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，全力攻堅(jiān)低溫配方研制、力學(xué)分析及工藝技術(shù)攻關(guān)。
2021年，經(jīng)過上下半年兩個(gè)雪季測(cè)試，北橡院試制出第二代和第三代改進(jìn)產(chǎn)品，同時(shí)與整車項(xiàng)目配合，在張家口和東北雪場(chǎng)的壓雪車上開展路試，完成項(xiàng)目所需測(cè)試。試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比顯示，第三代橡膠履帶主要性能指標(biāo)達(dá)到或超過進(jìn)口同類產(chǎn)品。
整車項(xiàng)目配合雪地測(cè)試
在項(xiàng)目研究開發(fā)過程中，北橡院研制團(tuán)隊(duì)已獲得國(guó)產(chǎn)大型壓雪車橡膠履帶技術(shù)和低溫懸掛膠料配方2項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，并形成了一套完整的壓雪車橡膠履帶制造工藝技術(shù)。
大中型壓雪車是保障大型滑雪場(chǎng)正常運(yùn)營(yíng)的核心裝備，該項(xiàng)目的研制成功，使我國(guó)大型壓雪車整體技術(shù)達(dá)到先進(jìn)水平，推動(dòng)我國(guó)冰雪運(yùn)動(dòng)裝備科技更進(jìn)一步。
工業(yè)廢氣“吸”進(jìn)來，清潔能源“呼”出去
氫燃料電池車(非冬奧會(huì)用車)
本屆冬奧會(huì)將有2000輛氫燃料電池車服務(wù)賽事，你可能想不到，這些車行駛所需要的高純度氫氣，竟來自石化企業(yè)的工業(yè)尾氣！而實(shí)現(xiàn)在廢氣中“掘金”的，就是中國(guó)中化旗下企業(yè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的變壓吸附(PSA)氣體分離技術(shù)。
中國(guó)中化旗下昊華公司西南化工研究設(shè)計(jì)院(西南院)有限公司采用PSA技術(shù)，為中石油華北石化和中石化燕山石化各提供一套2000標(biāo)準(zhǔn)立方米每小時(shí)燃料電池氫撬裝裝置，產(chǎn)品氫氣純度達(dá)99.976%，也正用于冬奧會(huì)氫燃料電池車。
將工業(yè)副產(chǎn)氣轉(zhuǎn)化為氫能
氫氣是重要的煉化、煤化工、精細(xì)化工原料和清潔能源，我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氣量大面廣，可為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供穩(wěn)定、低成本的氫源。數(shù)據(jù)顯示，2020年全國(guó)焦炭產(chǎn)量為4.71億噸，副產(chǎn)氫氣可達(dá)800萬噸。另外，丙烷脫氫、煉油和氯堿行業(yè)副產(chǎn)氫氣也是巨大的氫氣來源。
要有純化技術(shù)才能使這些氫氣成為氫能。PSA就是利用混合氣體中不同氣體組分在吸附劑中吸附特性的差異，通過壓力變化使混合氣中的不同組分實(shí)現(xiàn)分離和凈化，是氣體分離領(lǐng)域最重要的共性技術(shù)之一。
中石化北京燕山分公司燃料電池級(jí)氫氣提純裝置
將工業(yè)副產(chǎn)氫轉(zhuǎn)化為燃料電池用氫，定向除雜是一個(gè)必須突破的技術(shù)難題。由于不同用途氫氣的質(zhì)量指標(biāo)差別大，即使是高純氫，其中雜質(zhì)的含量也可能遠(yuǎn)高出氫燃料電池標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值，從而造成燃料電池催化劑中毒，導(dǎo)致氫燃料電池輸出性能下降甚至損壞報(bào)廢。
為此，西南院的科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)工業(yè)副產(chǎn)氣制備燃料電池車用氫氣，先后突破大規(guī)模、高壓力、多雜質(zhì)氣源的氫氣吸附分離提純技術(shù)難題，設(shè)計(jì)出PSA提純氫氣裝置，并形成了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)副產(chǎn)氫凈化與提純成套技術(shù)，使我國(guó)PSA提純氫氣裝備技術(shù)達(dá)到國(guó)際水平。
煤化工企業(yè)、氯堿企業(yè)、鋼鐵冶煉企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣、蘭炭尾氣、氯堿尾氣、多晶硅尾氣等，都可以成為氫能的“原料”。采用PSA技術(shù)回收這些廢氣中的氫氣，提高綜合利用經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
目前，以PSA技術(shù)為核心的工業(yè)副產(chǎn)氣模塊化凈化提純技術(shù)，已應(yīng)用于60余套工業(yè)裝置，為氫能產(chǎn)業(yè)提供了一條低成本的制氫路徑。
以較低能耗將廢氣“吃干榨凈”
PSA技術(shù)也是一項(xiàng)節(jié)能降耗技術(shù)。西南院技術(shù)負(fù)責(zé)人算了一筆賬：PSA技術(shù)從煉化企業(yè)尾氣中回收乙烯和丙烯的能耗大約為100千克標(biāo)準(zhǔn)油/噸，傳統(tǒng)熱裂解乙烯和丙烯的能耗約為360千克標(biāo)準(zhǔn)油/噸。依靠PSA技術(shù)建成的煉化企業(yè)干氣回收裝置，每年可回收乙烯與丙烯約103萬噸，節(jié)約能耗折合26.78萬噸標(biāo)準(zhǔn)油，按照每噸標(biāo)準(zhǔn)油排放3.36噸二氧化碳計(jì)算，相當(dāng)于每年減排約89.9萬噸二氧化碳。
針對(duì)工業(yè)副產(chǎn)氣資源浪費(fèi)、環(huán)境污染、碳減排等問題，未來PSA技術(shù)還可拓展應(yīng)用于更多類型的工業(yè)副產(chǎn)氣的資源化高值利用。
當(dāng)雙奧之城迎來熊熊圣火，全球目光將再次聚焦北京，中國(guó)中化將心懷熱忱、全力以赴，助力科技冬奧、綠色冬奧，一起向未來!
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