۱٫ صنعت دوده صنعتی
۱-۱٫ معرفی صنعت دوده
دوده يكي از قديمي ترين محصولات توليد شده توسط بشر است. تاريخچه استفاده از آن به قرن ها پيش باز مي گردد يعني زماني كه چيني ها و هندي ها از اين ماده به عنوان رنگدانه در جوهر استفاده مي كردند. اصطلاح كربن بلك يا دوده صنعتي، در واقع به گروهي از محصولات گفته مي شود كه از اتم كربن تشكيل شده اند. اما دوده صنعتي با دوده معمولي متفاوت است. دوده صنعتي تحت شرايط كنترل شده و براي مصارف خاصي توليد مي شود و بيش از ۹۷ درصد از تركيب آن ، عنصر كربن مي باشد. مود اولیه در تولید دوده صنعتی روغن های فرآیندی از قبیل فورفورال اکسترکت، CO، CFOو قطران می باشد.
این ماده را میتوان بر اساس فرآیند تولید، نوع خوراک و کاربرد محصول طبقه بندی کرد.
از نظر کاربرد به دوده های مورد استفاده در صنعت لاستیک و صنایع غیرلاستیکی میتوان اشاره کرد. همچنین از نقطه نظر فرآیند میتوان به موارد زیر طبقهبندی کرد.
۲-۱٫ فرآیندها
۱-۲-۱٫ فرآیند Furnace Black
کربن سیاه در این روش با دمیدن نفت یا قطران زغال سنگ به عنوان ماده خام (نفت خام) به گازهای با دمای بالا برای احتراق جزئی تشکیل می دهد. این روش به دلیل بازده بالا برای تولید انبوه مناسب است و امکان کنترل گسترده ای بر روی خواص آن مانند اندازه ذرات یا ساختار را فراهم می کند.
۲-۲-۱٫ فرآیند کانالی
در این روش شعله های آتش گاز طبیعی حاصل از تعداد زیادی مشعل کوچک در زیر کانال های آب خنک شعله ور می شوند. ذرات دوده موجود در دود حاصل از احتراق ناقص بر روی جداره کانال می نشیند که سپس توسط تراش دهنده های مکانیکی از جداره کانال جدا می شوند. دوده به دست آمده را از درون توریهای پارچه ای بسیار ریز عبور می دهند تا اگر احیانا ً سنگ ریزه هایی از جداره کانال جدا شده و همراه با دوده می باشند از آن جدا شوند.
۳-۲-۱٫ فرآیند استیلنی
این فرآیند با تجزیه حرارتی گاز استیلن کربن سیاه به دست می آورد. کربن سیاه را با ساختارهای بالاتر و بلورینگی بالاتر فراهم می کند و عمدتاً برای عوامل رسانای الکتریکی استفاده می شود.
۴-۲-۱٫ فرآیند لامپ سیاه
این روش کربن سیاه را با جمع آوری دوده از دودهای حاصل از سوزاندن روغن ها یا چوب کاج به دست می آورد. این روش از روزهای قبل از میلاد مسیح مورد استفاده قرار گرفته است و برای تولید انبوه مناسب نیست. با این حال، از آن به عنوان ماده خام برای چوب جوهر استفاده می شود، زیرا کربن سیاه را با رنگ خاصی فراهم می کند.
۵-۲-۱٫ فرآیند تجزیه حرارتی
این روش تولید کربن سیاه یک فرآیند غیر مداوم یا چرخه ای است که از گاز طبیعی به عنوان متداول ترین ماده اولیه استفاده می شود، اگرچه از روغن های هیدروکربن با درجه بالاتر نیز استفاده می شود. فرآیند سیاه حرارتی (Black Thermal) زمانی که بصورت پیوسته کار کند، حداکثر بازده را خواهد داشت. در این حالت دو راکتور است که به طور متناوب در چرخه هایی به مدت پنج تا هشت دقیقه کار می کنند. یکی از آنها با مخلوط گاز طبیعی یا روغن/هوا گرم می شود در حالی که دیگری با مواد اولیه خالص که تحت تجزیه حرارتی است تغذیه می شود
۳-۱٫ گریدهای مختلف محصول
گریدهای دوده حرارتی مثل N8XX, N9XX و …
گریدهای دوده Furnace که به دو بخش تقسیم می شود گریدهای Carcass(N7XX, N6XX,N5XX,N4XX) و Tread(N3XX,N2XX,N1XX)
گریدهای دوده استیلنی و سایر گریدها
۲٫تولید کنندگان پیشرو جهانی:
۱-۲٫ Cabot Corporation
| کربنهای پیشرفته | گلوله های نانوساختار کربنی ATHLOS | شبکه ای منحصر به فرد از نانولوله های کربنی متصل به شبکه که رسانایی بهینه، محافظ EMI و استحکام مکانیکی را برای کاربردهای با کارایی بالا فراهم می کند. |
| مواد مبتنی بر گرافن | این محصولات از مورفولوژی دو بعدی برای ارائه بهبود عملکرد در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می کنند | |
| سیاه کربن برای تقویت الاستومر | کربن سیاه رسانا | |
| کربن بلک تقویتی | شامل خطوط تولید VULCAN، PROPEL، REGAL و ENDURE ما برای استفاده در تایرها و کاربردهای محصولات لاستیکی صنعتی است. | |
| کربن سیاه نیمه تقویت کننده | شامل خطوط تولید STERLING، SPHERON و REGAL ما برای استفاده در لاشه تایر و کاربردهای محصولات لاستیکی صنعتی است. | |
| کربن بلک Ultra-clean | شامل خطوط تولید SPHERON A که برای استفاده در کاربردهای اکسترود شده است و به سطح عالی “کلاس A” نیاز دارند، مانند صاف کردن هوای خودرو. | |
| کامپوزیت های الاستومری مهندسی شده | سری با دوام بالا | محصولات طراحی شده برای کاهش خرابی در میدان، افزایش عمر تایر/ترکیب در سخت‌ترین محیط‌ها و به حداکثر رساندن زمان کارکرد |
| سری با کارایی بالا | محصولات طراحی شده برای ترکیبات لاستیکی خنک و بدون افت عملکرد | |
| سری بنیاد | محصولات طراحی شده برای ارائه عملکرد چند بعدی در کاربردهای مختلف | |
| مستربچ ها و ترکیبات رسانا | مستربچ ها | ما طیف وسیعی از مستربچ های مشکی را برای ارائه رنگ های عمیق و بهبود عملکرد زیبایی پلاستیک ها ارائه می دهیم. |
| مستربچ های سیاه نسل بعدی | مستربچ های مشکی نسل بعدی، نیازهای روزافزون مشتری را برای دستیابی به رنگ برتر، بوی کم و خواص مکانیکی مطلوب در صنعت خودرو، کالاهای مصرفی و الکترونیک برآورده می کنند. | |
| ترکیبات و کنسانتره های رسانا | این محصولات عملکرد و انعطاف پذیری بهینه را برای ترکیب کننده ها و پردازنده ها فراهم می کند |
۳٫ بازار کربن
۱-۳٫ اندازه بازار
در سال ۲۰۲۱، ارزش بازار به حدود ۱۵٫۰۴ میلیارد دلار رسیده است. انتظار می‌رود بازار در دوره پیش‌بینی ۲۰۲۲-۲۰۲۷ با CAGR، 7/5 درصد رشد کند تا به ارزش ۲۲٫۱۰ میلیارد دلار تا سال ۲۰۲۷ برسد.
بر اساس کاربرد، بازار به بخشها لاستیک تایر، پوشش، پلاستیک، جوهر چاپ و تونر طبقه بندی می شود. بخش تایر بیشترین سهم را در بازار داشت. با این حال، تخمین زده می شود که بخش پلاستیک با بالاترین CAGR در طول دوره پیش بینی رشد کند. شناخته شده ترین کاربرد (۷۰%) کربن بلک به عنوان رنگدانه و فاز تقویت کننده در لاستیک خودرو است. کربن سیاه باعث می شود تا گرما را از قسمت آج و تسمه لاستیک دور شود و به کاهش آسیب حرارتی و افزایش عمر لاستیک کمک می کند. با افزایش تقاضا برای وسایل نقلیه، انتظار می رود که بازار خودرو به طور قابل توجهی افزایش یابد. پیش‌بینی میشود که این عامل باعث افزایش تقاضا برای کربن سیاه به ویژه در لاستیک‌ها و کمربند ایمنی شود.
۲-۳٫ روندها:
- جابجایی تمرکز از دوده کومودیتی به دوده تخصصی
بازیگران اصلی در حال تغییر تمرکز از دوده کومودیتی به دوده تخصصی، با هدف بالا بردن حاشیه سود هستند
- دوده مخصوص کاربردهای رسانا
- · افزایش تقاضا برای کربن سیاه ویژه در باتری های لیتیوم یون
- · کربن سیاه رسانا برای کاربردهای الکتریکی پلیمرهای رسانا
۴٫ شرکتهای دوده سازی گروه
۱-۴٫ شرکت کربن ایران
۱-۱-۴٫ معرفی شرکت
در سال ۱۳۵۱ شركـت ملـي صنايـع پتروشيمي بـا مشاركـت بـانـك تـوسعـه صنعـت و معـدن بـا يـكي از صاحب نـام تـريـن كـارخـانـجـات تـوليـد كننده دوده صنعـتي آمـريـكـا يـعنـي شـركـت كـابـوت Cabot Corporationقراردادي منعقد نمود. درحال حاضر شركت كربن ايران با دو واحد توليدي و با ظرفيت توليد ۵۰ هزار تن دوده صنعتي در سال مشغول بكار ميباشد. محصولات اين شركت در انواع مختلف توليد ميشود كه تاكنون به تكنولوژي توليد ۱۲ نوع كربن بلاك دست يافته است . اين توليدات خوراك بيش از ۲۰۰ توليد كننده داخلي در رشته هاي توليد لاستيك ، ترميم تاير ، كفش ، سيم و كابل ، قطعات اتومبيل ، لوله سازي ، باطري سازي ، رنگ ، مركب ، پلاستيك و … ميباشد .
۲-۱-۴٫ موقعیت مکانی
دفتر مرکزی این شرکت درتهران و واحد تولیدی آن در شهر اهواز واقع شده است.
۳-۱-۴٫ سهم بازار:
۴-۱-۴٫ مواد اولیه
روغن های فرآیندی از قبیل فورفورال اکسترکت، CO، CFOو قطران می باشد که از پتروشیمی‌های تبریز و اراک، پالایشگاه‌های روغن نفت پارس و ایرانول تامین میشود.
۵-۱-۴٫ محصولات
| گرید | کاربرد |
| دوده مستر بچ | در مستربچ توليد لوله ها و برخي مواد پليمري کاربرد دارد |
| N-220 | در تایر کامیون ها و اتوبوس های مسافربری و وسایل مکانییکی کاربرد دارد. |
| N-234 | در الاستومرها و در آمیزه های SBR/SR کاربرد دارد. |
| N-326 | در وسایل مکانیکی، بدنه اصلی تایر، تسمه و کمربند و در تایر خودروهای جاده ای کاربرد دارد. |
| N-339 | در تایر خودروهای مسافر بری و وسایل مکانیکی کاربرد دارد. |
| N-375 | در صنعت تایر جهت ساخت لایه های میانی تایر استفاده می شود. |
| N-550 | بدنه اصلی تایر، در چسب های زیر سازی، در لوله ها، پوشش کابل ها و در برخی موارد |
| N-660 | در تمام الاستومرها کاربرد دارد. |
۶-۱-۴٫ فناوری تولید
دراین شرکت از فناوری کورهای جهت تولید دوده استفاده میشود که در بخشهای قبل به آن اشاره شده است.
۷-۱-۴٫ رقبای داخلی
شرکت دوده صنعتی پارس
شرکت دوده صنعتی پارس در سال ۱۳۶۳ به منظور تولید دوده صنعتی به ثبت رسیده و از سال ۱۳۷۳ تولید خود را با ظرفیت اسمی ۱۵ هزار تن در سال آغاز نمود. کارخانه این شرکت در شهرستان ساوه قرار دارد و در حال حاضر با ظرفیت سالانه ۳۰ هزار تن در سال به کشورهای اروپایی و آسیایی صادرات دارد.
محصولات ان شرکت شامل دوده – N550 P-TYPE ، دوده سخت (N-220،N-234،N-326،N-339) و دوده نرم (N550و N660)
شرکت دوده فام
دارای دو خط تولید ۲۰ هزارتنی میباشد که توانایی تولید ۱۴ گرید انواع دوده را دارد. این شرکت اولین تولید کننده دانش بنیان دوده در کشور میباشد. این شرکت از بازار داخل سهم ۳۰% دارد و با صادرات به بیش از ۱۹ کشودنیا سهم ۷۵% از صادرات کشور در این محصول را به خود اختصاص داده است.
شرکت سیمرغ
شرکت کربن سیمرغ که با سرمایه گذاری شرکتهای بزرگ تایرسازی کشور در شهرستان محلات راه اندازی شد در ماه های انتهایی سال ۸۶ به بهره برداری رسید. ظرفیت اسمی ان واحد ۴۰ هزارتن در سال است که البته تولید واقعی ۳۰ هزار تن داشته است.
محصولات این شرک شامل دوده N-220، N-234، N-330، N-339، N-375، N-550، N-660، N-772 است.
۲-۴٫ دوده صنعتی پارس
۱-۲-۴٫ معرفی
شرکت دوده صنعتی پارس در سال ۱۳۶۳ به منظور تولید دوده صنعتی به ثبت رسیده و از سال ۱۳۷۳ تولید خود را با ظرفیت اسمی ۱۵ هزار تن در سال آغاز نمود. کارخانه این شرکت در شهرستان ساوه قرار دارد و در حال حاضر با ظرفیت سالانه ۳۰ هزار تن در سال به کشورهای اروپایی و آسیایی صادرات دارد.
۲-۲-۴٫ مواد اولیه
روغن های فرآیندی از قبیل فورفورال اکسترکت، CO، CFOو قطران می باشد که از آرین شیمی، پتروشیمی آبادان، سپاهان، نفت پارس و نفت ایرانول تامین میشود.
۳-۲-۴٫ محصولات
دوده – N550 P-TYPE ، دوده سخت (N-220،N-234،N-326،N-339) و دوده نرم (N550و N660)
۴-۲-۴٫ فناوری تولید
در این شرکت از فناوری تجزیهی حرارتی بهمنظور تولید دوده بهرهگیر میشود.
۵-۲-۴٫ رقبای داخلی:
شرکت دوده فام
دارای دو خط تولید ۲۰ هزارتنی میباشد که توانایی تولید ۱۴ گرید انواع دوده را دارد. این شرکت اولین تولید کننده دانش بنیان دوده در کشور میباشد. این شرکت از بازار داخل سهم ۳۰% دارد و با صادرات به بیش از ۱۹ کشودنیا سهم ۷۵% از صادرات کشور در این محصول را به خود اختصاص داده است.
شرکت کربن سیمرغ
شرکت کربن سیمرغ که با سرمایه گذاری شرکتهای بزرگ تایرسازی کشور در شهرستان محلات راه اندازی شد در ماه های انتهایی سال ۸۶ به بهره برداری رسید. ظرفیت اسمی ان واحد ۴۰ هزارتن در سال است که البته تولید واقعی ۳۰ هزار تن داشته است. محصولات این شرک شامل دوده N-220، N-234، N-330، N-339، N-375، N-550، N-660، N-772 است.
شركت كربن ايران
شركت كربن ايران با دو واحد توليدي و با ظرفيت توليد ۵۰ هزار تن دوده صنعتي در سال مشغول بكار ميباشد. محصولات اين شركت در انواع مختلف توليد ميشود كه تاكنون به تكنولوژي توليد ۱۲ نوع كربن بلاك دست يافته است . اين توليدات خوراك بيش از ۲۰۰ توليد كننده داخلي در رشته هاي توليد لاستيك ، ترميم تاير ، كفش ، سيم و كابل ، قطعات اتومبيل ، لوله سازي ، باطري سازي ، رنگ ، مركب ، پلاستيك و … ميباشد .
۶-۲-۴٫ نیازسنجیهای انجام شده شرکت دوده صنعتی پارس:
- سولفورزدایی از روغنهای خوراکی
- بومیسا تولید کیسههای فیلتراسیون فایبرگلاس با پوشش PTFE
۵٫ شرکتهای دانش بنیان حوزه دوده صنعتی
۱-۵٫ شرکت دوده فام
اولین و تنها شرکت انش بنیان در زمینه دوده صنعتی در ایران است. این شرکت توانسته است گرید N 234 را در کشور تولید کند.