來源:中國石化報 時間:2024-01-24 08:06
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2023年,隨著“十四五”規(guī)劃深入實施、人民生活水平不斷提升,我國農(nóng)業(yè)及建筑、汽車工業(yè)將轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展作為主攻方向,發(fā)展勢頭強勁。中國石化圍繞我國農(nóng)業(yè)及建筑、汽車工業(yè)發(fā)展中所需的高端化工新材料產(chǎn)品開展研發(fā)生產(chǎn),攻克了一個又一個“卡脖子”難題,并不斷推進這些高端化工新材料產(chǎn)品的國產(chǎn)化應(yīng)用,助推農(nóng)業(yè)及建筑、汽車工業(yè)全面發(fā)展,為我國經(jīng)濟邁向高質(zhì)量發(fā)展提供了有力支撐。本版推出“2023,中國石化化工板塊全力增強產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控能力”系列報道的第二期,展示運用于農(nóng)業(yè)及建筑、汽車工業(yè)的中國石化化工新產(chǎn)品,敬請關(guān)注。
本版文圖由 蔡志強 王 沖 付 松 孫麗顏 姚 寧 劉禮珊 劉芳芳 彭 展 何 潔 提供
耐候地膜用聚乙烯
產(chǎn)品名片
耐候地膜用聚乙烯EGF-34GL是中國石化采用自主知識產(chǎn)權(quán)的氣相聚乙烯SGPE工藝,以乙烯為原料、丁烯-1為共聚單體,添加專用助劑制備而成的高耐候地膜專用料,強度大、韌性好、透明性好,厚度僅為10微米左右。
應(yīng)用領(lǐng)域
適用于擠出吹塑薄膜制品,主要適合制作農(nóng)用耐候地膜。用EGF-34GL專用料制備的耐候地膜,是國內(nèi)最薄的耐候地膜,同時能夠經(jīng)受光照、風雨、細菌等造成的綜合性破壞,有助于解決地膜污染難題。
中國石化的努力
我國是全球地膜用量最大的國家,占全球地膜總用量的76.3%。其中,新疆覆膜面積5413萬畝,地膜使用量26.9萬噸,覆膜面積和地膜使用量位居全國前列。
普通地膜強度及抗老化能力差,作物收獲后地膜難以回收,易引發(fā)污染問題。為解決這一問題,中國石化組織中天合創(chuàng)、北化院、化銷華北和客戶企業(yè)進行研討交流,從基料選擇、配方調(diào)整、老化實驗、性能檢測等方面推進耐候膜專用料開發(fā)和應(yīng)用。
在產(chǎn)品開發(fā)過程中,北化院科研團隊深入研究樹脂牌號、添加劑種類及薄膜加工技術(shù)等。中天合創(chuàng)科學制定生產(chǎn)方案,在助劑配方中增加抗紫外線、抗氧化劑等原料,再以原地膜料加入新配方進行加速老化試驗?;N華北團隊赴新疆開展客戶走訪調(diào)研。中國石化在新疆建立千畝示范田,實測耐候膜的使用效果。經(jīng)反復(fù)試驗,該款耐候地膜平均回收率逾90%,有利于實現(xiàn)“廢舊農(nóng)膜機械化回收-膜渣分離-干洗造粒-注塑制品”農(nóng)膜循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的全流程貫通,從源頭上治理白色污染、改善農(nóng)田土壤環(huán)境。
為讓客戶用得好又用得起,中天合創(chuàng)持續(xù)優(yōu)化原料性能,開足馬力生產(chǎn),確保農(nóng)膜料穩(wěn)定供應(yīng)。同時,優(yōu)化管理流程,降低生產(chǎn)成本反哺下游。2023年,中天合創(chuàng)耐候膜專用料EGF-34GL銷量逾1.6萬噸,農(nóng)作物增產(chǎn)率最高達13%。某下游用戶在塔吉克斯坦地區(qū)10萬畝棉田配套的地膜工廠已全部改用該產(chǎn)品。這也是EGF-34GL產(chǎn)品在國外市場的首次應(yīng)用。
意義
耐候地膜用聚乙烯EGF-34GL是中國石化為新疆棉田開發(fā)的國內(nèi)首款工業(yè)化在線生產(chǎn)的高耐候地膜專用料,2023年實現(xiàn)了萬噸級的應(yīng)用突破并首次出口。
茂金屬聚乙烯膜料
齊魯石化生產(chǎn)低密度茂金屬聚乙烯膜料的裝置。
產(chǎn)品名片
茂金屬聚乙烯膜料是指使用茂金屬催化劑生產(chǎn)的密度在0.915克/立方厘米以下的膜料產(chǎn)品,其整體拉伸性能、抗穿刺性能大大優(yōu)于普通鈦系和鉻系膜料產(chǎn)品,有利于膜料產(chǎn)品減薄來降低生產(chǎn)成本。
應(yīng)用領(lǐng)域
茂金屬聚乙烯膜料作為高端合成樹脂產(chǎn)品,可用于農(nóng)膜、自動包裝、水冷吹塑薄膜或有特殊要求的高端應(yīng)用領(lǐng)域。
中國石化的努力
我國作為茂金屬膜料消費大國,年需求量約150萬噸。之前,受國外技術(shù)壁壘制約,國內(nèi)所需茂金屬膜料主要依賴國外進口。為讓茂金屬聚乙烯膜料不再被“卡脖子”,2023年齊魯石化承擔集團公司“揭榜掛帥”項目——氣相流化床茂金屬低密度聚乙烯膜料系列產(chǎn)品的工業(yè)化開發(fā)。
齊魯石化組建攻關(guān)團隊,充分發(fā)揮“研產(chǎn)銷用”一體化運行機制優(yōu)勢,加快產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)和拓市推廣。經(jīng)過持續(xù)技術(shù)攻關(guān),4條流化床全部實現(xiàn)茂金屬聚乙烯膜料系列化生產(chǎn),使齊魯石化成為國內(nèi)茂金屬產(chǎn)品結(jié)構(gòu)最全、產(chǎn)量最高的企業(yè)。其中,低密度茂金屬膜料產(chǎn)品的成功研發(fā)生產(chǎn),開國內(nèi)首家采用氣相流化床工藝生產(chǎn)的先河。在生產(chǎn)過程中,該公司團隊成員針對催化劑高活性反應(yīng)結(jié)塊、反應(yīng)溫度控制不穩(wěn)定、裝置無法長周期運行等問題,制定解決方案和應(yīng)急措施,生產(chǎn)的各類新產(chǎn)品滿足客戶對樹脂原料的性能需求,實現(xiàn)國內(nèi)自產(chǎn)高檔原料的有效替代。新產(chǎn)品加工試驗期間,齊魯石化為客戶提供全方位技術(shù)服務(wù)和加工應(yīng)用配方,新產(chǎn)品性能達到進口同類產(chǎn)品指標要求,被客戶批量采購使用,成功應(yīng)用于各類膜料領(lǐng)域。
截至2023年底,齊魯石化已累計研發(fā)生產(chǎn)9種茂金屬聚乙烯膜料系列新產(chǎn)品,產(chǎn)銷量近3萬噸,超額完成集團公司年度目標任務(wù)。在總體布局下,以齊魯石化為主,揚子石化、中科煉化參與生產(chǎn)的茂金屬聚乙烯包裝膜料系列產(chǎn)品,成功將自主材料應(yīng)用于合成樹脂產(chǎn)品包裝膜,可使FFS膜厚度由0.14毫米進一步減為0.12毫米,每個包裝袋重量減少約20克,達到國內(nèi)最高水平,逐步向世界一流水平看齊。
意義
將自主材料用于合成樹脂產(chǎn)品包裝減薄是中國石化化工板塊2023年的重要工作,也是落實中國石化自主減量包裝策略的生動實踐。
鐵系梳枝丁戊橡膠
湖南石化員工展示鐵系梳枝丁戊橡膠產(chǎn)品。
產(chǎn)品名片
鐵系梳枝丁戊橡膠是生產(chǎn)高性能輪胎的關(guān)鍵原料,以鐵絡(luò)合物為催化劑、共軛二烯烴為聚合單體合成的橡膠,其特殊的“微觀毛刷式”結(jié)構(gòu),使該材料具備高強度、高抗?jié)窕?、高阻尼等性能,可大幅縮短汽車的剎車制動距離,提高交通工具的安全性,減少油耗,增加續(xù)航里程。
應(yīng)用領(lǐng)域
鐵系梳枝丁戊橡膠主要用于生產(chǎn)高性能輪胎胎面膠,屬于變革性技術(shù)產(chǎn)品。
中國石化的努力
我國是世界最大的合成橡膠消費國,年需求量1200萬噸,約占全球總消費量的30%,其中60%以上用于輪胎制造行業(yè)。長期以來,用于生產(chǎn)高性能輪胎胎面的溶聚丁苯橡膠幾乎被國外企業(yè)壟斷,成為亟須攻克的關(guān)鍵性技術(shù)。
近年來,中國科學院青島能源所與湖南石化、玲瓏輪胎、森麒麟輪胎、昊華輪胎等科技領(lǐng)軍企業(yè)合作研發(fā),通過設(shè)計合成新型鐵系催化劑,創(chuàng)制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型合成橡膠,在全球首次實現(xiàn)鐵系梳枝丁戊橡膠百噸級間歇聚合和連續(xù)聚合中試放大試驗。2023年1月,湖南石化年產(chǎn)3萬噸生產(chǎn)線順利實現(xiàn)首次工業(yè)試產(chǎn),產(chǎn)品進行了輪胎應(yīng)用技術(shù)評價,評測結(jié)果表明:綜合性能優(yōu)異,抗?jié)窕踩赃_到歐盟新標簽法最高級A級標準(標準胎為B級),綠色節(jié)油性能顯著優(yōu)于溶聚丁苯橡膠。
2023年12月,鐵系梳枝丁戊橡膠在青島森麒麟輪胎與中國科學院青島能源所合作的鐵系梳枝丁戊橡膠高性能輪胎制造(超高性能UHP型輪胎制造)項目實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用,有效推動了鐵系梳枝丁戊橡膠新材料的落地轉(zhuǎn)化,首批次完成制造的4萬余條高性能輪胎,全部通過品控測試,直接銷售收入超1000萬元。此外,2023年,化銷公司積極推動鐵系梳枝丁戊橡膠在下游輪胎企業(yè)的開發(fā)應(yīng)用,在山東昊華輪胎與中國科學院青島能源所合作的鐵系梳枝丁戊橡膠高性能輪胎制造示范項目實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用,首批次生產(chǎn)3萬余條高性能輪胎。
項目成果2022年通過中國石油化工聯(lián)合會科技成果鑒定,整體達到國際先進水平;榮獲2022年科技部首屆全國顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽“總決賽優(yōu)秀獎”、第二屆中科院“率先杯”最高獎項總決賽優(yōu)勝獎;入選工信部《重點新材料首批次應(yīng)用示范指導目錄(2024年版)》。
意義
2023年,國產(chǎn)鐵系梳枝丁戊橡膠兩次實現(xiàn)萬條高性能輪胎制造示范,標志著該技術(shù)真正具備商用價值。該技術(shù)的成功開發(fā),突破了綠色環(huán)保、可控穩(wěn)定的工業(yè)化制備技術(shù)和安全抗滑、綠色節(jié)油的高性能輪胎應(yīng)用技術(shù),解決了輪胎用高性能溶聚丁苯橡膠“卡脖子”難題。
防水卷材
產(chǎn)品名片
TPO防水卷材,即熱塑性聚烯烴類防水卷材,是以熱塑性聚烯烴(TPO)樹脂為基礎(chǔ)料,加入抗氧劑、防老劑、軟化劑制成的新型高分子防水卷材,具有耐水性優(yōu)、抗裂性強、溫度適應(yīng)性寬、使用壽命長、環(huán)保美觀及施工快捷等優(yōu)勢。
應(yīng)用領(lǐng)域
廣泛應(yīng)用在各種大型建筑物(機場、高鐵站、大型廠房等)屋面、隧道、住房屋頂及改性行業(yè)和電纜行業(yè)等領(lǐng)域。
中國石化的努力
為響應(yīng)國家創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,中韓石化和北化院合作開發(fā)出國內(nèi)首個熱塑性聚烯烴防水卷材料NS06,用于制作TPO防水卷材,其主要性能接近進口產(chǎn)品標準。
近年來,中韓石化陸續(xù)研發(fā)生產(chǎn)出NS12、NS20等NS系列防水卷專用料,成功填補我國這一領(lǐng)域的空白,不僅為國內(nèi)防水卷材行業(yè)提供了更多選擇,而且有效助力國民經(jīng)濟綠色低碳發(fā)展。
中韓石化生產(chǎn)的NS06為國內(nèi)首款TPO防水卷專用料,其性能接近國外王牌牌號。該產(chǎn)品異常柔軟,橡膠相含量約50%,低溫抗沖擊性能優(yōu)異、與其他樹脂相容性好、耐候性能好、抗穿刺性能好、熱膨脹系數(shù)低。綠色環(huán)保是中韓石化TPO防水卷材NS系列專用料的獨特優(yōu)勢,其原料及制品的生產(chǎn)與加工過程對環(huán)境影響小,且可循環(huán)再利用,受到用戶一致好評。
憑借優(yōu)越的性能、穩(wěn)定的品質(zhì)和完善的售后服務(wù),中韓石化TPO防水卷材NS系列產(chǎn)品得到了國內(nèi)龍頭客戶的認可。目前,中韓石化、化工銷售華中公司已與蘇州防水研究院達成戰(zhàn)略合作,為多家大客戶提供更完整的解決方案。2022年,中韓石化TPO防水卷材NS系列產(chǎn)品成功進入國際防水龍頭企業(yè)供應(yīng)鏈,出口海外基地。2023年,“中韓石化TPO防水卷材NS系列產(chǎn)品提量增效”作為集團公司“揭榜掛帥”項目,產(chǎn)銷量首次突破8100噸,實現(xiàn)量價齊升。
意義
中國石化用于制作TPO防水卷材的NS06主要性能已達到進口產(chǎn)品標準。采用NS06在中韓石化廠區(qū)屋面上建造的示范工程,是國產(chǎn)防水卷材專用料的首次應(yīng)用范例,填補了國內(nèi)防水卷材用于屋面的空白。
TPO防水卷材首次應(yīng)用在中韓石化化工廠區(qū)中心控制室屋頂。
高強度土工布專用料
產(chǎn)品名片
高強度土工布專用料分子量分布窄、可紡性優(yōu)異、單絲強度高,可用于生產(chǎn)強度高、耐酸堿性與耐磨性好,且耐腐蝕、耐霉變、具有良好透水及過濾性能的聚丙烯長絲土工布。
應(yīng)用領(lǐng)域
下游產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、機場等交通基礎(chǔ)設(shè)施及農(nóng)業(yè)水利工程等領(lǐng)域。
中國石化的努力
土工布因其良好的隔離、過濾、排水、加筋、防護和防穿刺等性能,被稱為“巖土工程的革命”。其中,聚丙烯長絲土工布等高強度土工布因具有耐酸堿腐蝕、性能指標好、服役壽命長、環(huán)境友好等顯著特點,應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,市場需求逐年遞增。但是,我國高強度土工布生產(chǎn)原料長期依賴國外進口,供應(yīng)不穩(wěn)定且成本高昂。
中國石化充分發(fā)揮產(chǎn)銷研一體化優(yōu)勢,從2021年起開展高強度土工布專用料開發(fā)研究,聚力解決聚丙烯土工布專用料國產(chǎn)化替代難題。北化院強化技術(shù)攻關(guān),全面剖析進口料結(jié)構(gòu)與性能,研發(fā)專用催化劑及產(chǎn)品助劑,協(xié)同優(yōu)化生產(chǎn)加工方案;濟南煉化針對現(xiàn)有聚丙烯產(chǎn)品的實際情況,反復(fù)優(yōu)化工藝參數(shù),調(diào)整催化劑及助劑配方,跟蹤下游客戶試用反饋,改進了熔融指數(shù)、斷裂伸長率及頂破強力等多項指標。化銷華北廣泛開展市場調(diào)研,對接研判客戶需求,精準反饋下游客戶不同生產(chǎn)線標準。在攻關(guān)單位的共同努力下,2023年8月,聚丙烯高強度土工布專用料YU18D、YU28G實現(xiàn)產(chǎn)品定型,產(chǎn)品質(zhì)量得到進一步提升,兼具可紡性及力學性能,斷裂強度、撕破強力、頂破強力指標優(yōu)異。
2023年,濟南煉化累計生產(chǎn)銷售土工布專用料1351噸,較其他聚丙烯產(chǎn)品增效明顯。
意義
高強度土工布專用料YU18D、YU28G產(chǎn)品性能指標達到進口特種樹脂同等水平,填補了國內(nèi)高端土工布專用料產(chǎn)品空白,滿足了客戶以之為原料生產(chǎn)公路、鐵路標準等高端產(chǎn)品材料的需求。
濟南煉化聚丙烯土工布專用料包裝線。
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