來源:中國石化報(bào) 時(shí)間:2024-01-31 08:07
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電力、電子信息制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),規(guī)??偭看?、產(chǎn)業(yè)鏈條長、涉及領(lǐng)域廣,是穩(wěn)定工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長、維護(hù)國家政治經(jīng)濟(jì)安全的重要領(lǐng)域。2023年,為貫徹落實(shí)黨的二十大和中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議精神,更好地發(fā)揮電力、電子信息制造業(yè)在工業(yè)行業(yè)中的支撐、引領(lǐng)、賦能作用,中國石化圍繞電子信息制造業(yè)發(fā)展,著力攻關(guān)重大關(guān)鍵技術(shù)和裝備,實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)化工新材料在電子信息制造業(yè)高端領(lǐng)域的國產(chǎn)化應(yīng)用。本版推出“2023,中國石化化工板塊全力增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控能力”系列報(bào)道的第三期,展示電力、電子信息制造業(yè)領(lǐng)域的中國石化化工新產(chǎn)品,敬請(qǐng)關(guān)注。
本版文圖由 蔡志強(qiáng) 陳思琪 胡學(xué)群 杜 洋 趙書萱 楊 雷 張 良 達(dá) 軍 陶 炎 張亞培 陳柳梅 李樹鵬 孫 薇 提供
超純凈聚丙烯
南方電網(wǎng)應(yīng)用超純凈聚丙烯膜料生產(chǎn)的電容器。
產(chǎn)品名片
聚丙烯簡稱PP,是丙烯通過催化聚合反應(yīng)而成的無毒、無味的高分子聚合物,是應(yīng)用最廣的合成材料之一。超純凈聚丙烯是指采用特殊工藝方案使聚丙烯中的灰分達(dá)到15ppm(1ppm為百萬分之一)以內(nèi)。
應(yīng)用領(lǐng)域
超純凈聚丙烯主要用于對(duì)雜質(zhì)含量要求極高的電容器膜、鋰電池隔膜的制造,能有效保證介電性能和耐用性,適用于動(dòng)力電容器和鋰電池等工業(yè)品制造。此外,在精密電子化學(xué)品和電子產(chǎn)品包裝、介入醫(yī)衛(wèi)材料等領(lǐng)域具有較大的市場拓展空間。
中國石化的努力
隨著國家在新基建、物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車、5G終端等方面加大投入,以及消費(fèi)類電子產(chǎn)品持續(xù)升級(jí),薄膜電容器生產(chǎn)原料——超純凈聚丙烯需求持續(xù)增長。
北化院科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過探索研究,制備出目前國際上活性最高的商業(yè)化催化劑——HA催化劑,并開發(fā)了與之配套的直接本體法生產(chǎn)高純凈聚丙烯技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,北化院進(jìn)一步開發(fā)了超高立構(gòu)定向性超高活性的HA-R催化劑,并基于該催化劑開發(fā)了配套的聚合工藝技術(shù)。
中原石化聯(lián)合南方電網(wǎng)、科研院所、知名高校、下游企業(yè)十余家單位,共組織試生產(chǎn)26次,優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù)14次,實(shí)施技術(shù)改造項(xiàng)目6個(gè),生產(chǎn)出超純凈聚丙烯,通過權(quán)威部門新產(chǎn)品技術(shù)鑒定。國內(nèi)多位行業(yè)專家一致認(rèn)為,該產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到同類產(chǎn)品的國際先進(jìn)水平。2023年4月,基于中國石化超純凈聚丙烯原料生產(chǎn)的國內(nèi)首批直流干式電容器,在南方電網(wǎng)世界首個(gè)±800千伏特高壓多端柔性直流工程龍門換流站投運(yùn),標(biāo)志著在直流干式電容器這一電力核心設(shè)備上采用國產(chǎn)材料實(shí)現(xiàn)突破,對(duì)保障我國電力能源安全及電網(wǎng)設(shè)備供應(yīng)鏈安全有重大意義。
2023年,中國石化超純凈聚丙烯產(chǎn)銷量逾兩萬噸。其中,單拉隔膜料PPH-FA02產(chǎn)銷量逾1.4萬噸,國內(nèi)市場占有率超20%;金屬化膜料PPH~FC03于2023年5月在日本某專業(yè)公司試用,制膜效果較好,電容器通過型式試驗(yàn),成功進(jìn)入日本市場。
意義
中國石化生產(chǎn)的超純凈聚丙烯樹脂是國內(nèi)目前唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的鋰電池隔膜和電容器膜專用料。生產(chǎn)技術(shù)難題的突破,大大促進(jìn)了高性能材料的國產(chǎn)化進(jìn)程。
液體橡膠
茂名石化員工檢查液體橡膠裝置運(yùn)行情況。
產(chǎn)品名片
高性能液體橡膠是5G通信高頻覆銅板用樹脂的優(yōu)質(zhì)選材。由高性能液體橡膠制備的高頻覆銅板具有低介電常數(shù)、低介電損耗和低吸水性等特性,信號(hào)傳播速度快,傳輸過程不失真。
應(yīng)用領(lǐng)域
高性能液體橡膠廣泛應(yīng)用于手機(jī)、電腦、汽車、軍工、航天等5G高頻通信,嬰幼兒、食品、化妝品等環(huán)保要求較高的柔性印刷,以及高性能TPV和綠色輪胎等領(lǐng)域。
中國石化的努力
由于技術(shù)壁壘高,我國高頻覆銅板等高端領(lǐng)域用關(guān)鍵基材一直高度依賴進(jìn)口,是我國石化行業(yè)亟待攻克的技術(shù)難題之一。中國石化北化院把液體橡膠作為高端新材料的一個(gè)重點(diǎn)攻關(guān)方向,目前已成功開發(fā)出4個(gè)種類、8個(gè)高端產(chǎn)品牌號(hào)及其生產(chǎn)技術(shù),并陸續(xù)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
2023年10月1日,茂名石化5000噸/年液體橡膠裝置成功產(chǎn)出合格產(chǎn)品——高頻覆銅板用液體橡膠。該裝置采用北化院自主研發(fā)的技術(shù),順利投產(chǎn)標(biāo)志著我國高性能液體橡膠首次實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,將為我國信息產(chǎn)業(yè)安全提供關(guān)鍵原材料支撐。
該裝置屬于國內(nèi)首套液體橡膠裝置,無任何經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,開工難度極大。茂名石化成立專項(xiàng)工作項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),解決開車過程中的關(guān)鍵機(jī)泵問題,目前已高質(zhì)量完成3個(gè)牌號(hào)液體橡膠產(chǎn)品的開發(fā)任務(wù)。
化銷華中充分調(diào)研液體橡膠的市場供需情況,在產(chǎn)品產(chǎn)出的第一時(shí)間迅速開展應(yīng)用推廣工作,并根據(jù)客戶反饋意見推進(jìn)產(chǎn)品性能指標(biāo)改進(jìn)及專用牌號(hào)定制,產(chǎn)品質(zhì)量得到客戶肯定。2023年11月中旬,化銷華中向國內(nèi)某覆銅板行業(yè)龍頭企業(yè)交付一批茂名石化生產(chǎn)的液體橡膠產(chǎn)品,標(biāo)志著中國石化首批國產(chǎn)化高性能液體橡膠成功應(yīng)用于5G通信市場。
意義
2023年,高性能液體橡膠實(shí)現(xiàn)了從無到有的突破,已開發(fā)的3個(gè)牌號(hào)產(chǎn)品進(jìn)入供應(yīng)鏈進(jìn)行推廣,打破了國外技術(shù)壟斷,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
鋰電池隔膜用聚乙烯
揚(yáng)子石化研究院人員檢查鋰電池隔膜料質(zhì)量。
產(chǎn)品名片
鋰電池隔膜是鋰電池正負(fù)極之間的一層薄膜。由于鋰電池隔膜具有大量的微孔,在鋰電池進(jìn)行電解反應(yīng)時(shí),隔膜可分隔正負(fù)極,防止短路,同時(shí)允許電解質(zhì)離子能夠自由通過,有利于充放電。性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要作用。由于加工工藝不同,鋰電池隔膜分為聚乙烯和聚丙烯兩類,應(yīng)用場景適應(yīng)性不同對(duì)材料性能要求有較大差異。
應(yīng)用領(lǐng)域
鋰電池隔膜用聚乙烯可廣泛應(yīng)用于新能源汽車、移動(dòng)電源、航天航空、消費(fèi)數(shù)碼、電動(dòng)工具、輕型動(dòng)力等領(lǐng)域的電池制品,需求場景日益豐富。
中國石化的努力
隨著電動(dòng)汽車快速發(fā)展,預(yù)計(jì)2025年全球隔膜需求將達(dá)377億平方米,年均增速將達(dá)29%。
作為國內(nèi)首家成功開發(fā)鋰電池隔膜料的生產(chǎn)企業(yè),揚(yáng)子石化堅(jiān)持“基礎(chǔ)+高端”,攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)。2017年,首個(gè)鋰離子電池隔膜專用聚乙烯YEV-4500完成首次工業(yè)化試生產(chǎn),總體性能較好,實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)鋰離子電池隔膜用聚乙烯專用料零的突破,奠定了鋰電池隔膜專用聚乙烯料市場龍頭地位。2019年,揚(yáng)子石化成功開發(fā)特高分子量鋰電池隔膜專用料YEV-5201T;2020年,開發(fā)試驗(yàn)新型特高分子量鋰電池隔膜專用料YEV-060F,成立新產(chǎn)品MPRC(產(chǎn)銷研用)小組,于當(dāng)年3月順利完成超高分子量鋰電池隔膜專用料YEV-060F的首次工業(yè)化生產(chǎn)。2023年,鋰電池隔膜專用料YEV-150F成功產(chǎn)出,經(jīng)推廣形成批量應(yīng)用;完成第二套鋰電池隔膜料后加工生產(chǎn)線的投用,后加工能力達(dá)到7萬噸/年;全年累計(jì)產(chǎn)銷鋰電池隔膜料2.4萬噸,首次突破兩萬噸。
揚(yáng)子石化與國內(nèi)最大的鋰電池隔膜生產(chǎn)企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,加速中國石化“小巨人”產(chǎn)品——鋰電池隔膜料產(chǎn)品質(zhì)量提升和新品研發(fā),不斷優(yōu)化工藝參數(shù)、提升產(chǎn)品質(zhì)量,收獲了用戶認(rèn)可。
燕山石化著力攻關(guān)分子量在100萬以上的隔膜料開發(fā),已在下游企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,截至目前生產(chǎn)過程平穩(wěn)、制品性能優(yōu)良。2023年,燕山石化首次實(shí)現(xiàn)分子量在200萬以上的鋰電池隔膜料工業(yè)化生產(chǎn),并進(jìn)一步加強(qiáng)科研攻關(guān),滿足鋰電池隔膜料市場多樣化的原材料需求。
意義
鋰電池隔膜專用聚乙烯材料的成功開發(fā)與系列化應(yīng)用,形成了具有中國石化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的隔膜原料生產(chǎn)技術(shù),為保障國內(nèi)新能源汽車電池材料產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈安全作出重要貢獻(xiàn)。
XLPE高等級(jí)電纜料
燕山石化XLPE高等級(jí)電纜料研發(fā)團(tuán)隊(duì)檢查產(chǎn)品性能。
產(chǎn)品名片
XLPE高等級(jí)電纜料是以低密度高壓聚乙烯為基料經(jīng)過交聯(lián)改性生成的,具有網(wǎng)型和體型結(jié)構(gòu)特質(zhì)。與普通聚乙烯(PE)相比,XLPE具有更好的力學(xué)性能、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能、耐化學(xué)藥品腐蝕性能、抗蠕變性和電性能等綜合性能。2022年,“可交聯(lián)聚乙烯絕緣料”獲得中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)評(píng)選的“化工新材料創(chuàng)新產(chǎn)品”稱號(hào)。
應(yīng)用領(lǐng)域
隨著制造技術(shù)的發(fā)展,目前XLPE已廣泛應(yīng)用于各電壓等級(jí)的電力電纜,成為110千伏及以上高壓電纜的主絕緣材料。
中國石化的努力
我國電線電纜消費(fèi)量占全球消費(fèi)總量的34%,且處于加速增長階段。國內(nèi)110千伏及以上高壓電纜料的年消費(fèi)量在10萬噸左右。但一直以來,我國高壓電纜絕緣料產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后,產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口。
中國石化持續(xù)推進(jìn)高等級(jí)電纜料國產(chǎn)化進(jìn)程。2010年,燕山石化承擔(dān)中國石化“十條龍”科技攻關(guān)項(xiàng)目“高壓XLPE絕緣料工業(yè)技術(shù)開發(fā)”,圍繞絕緣料中試生產(chǎn)線建設(shè)、產(chǎn)品性能研究、檢測分析表征、工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)、示范工程建設(shè)等開展系列工作,完成高壓XLPE生產(chǎn)技術(shù)工藝包編制,成功開發(fā)高壓XLPE絕緣料成套技術(shù)。
2016年,燕山石化采用自主研發(fā)技術(shù),建成了單線生產(chǎn)能力2.5萬噸/年的高壓XLPE超凈絕緣料生產(chǎn)裝置,是國內(nèi)首套也是至今唯一的連續(xù)法、全封閉、超潔凈可交聯(lián)聚乙烯絕緣料生產(chǎn)裝置,可從源頭上控制產(chǎn)品質(zhì)量,確保產(chǎn)品的潔凈水平。2017年,燕山石化所產(chǎn)110千伏電纜料,成功通過中國電力科學(xué)研究院型式試驗(yàn),具備工業(yè)應(yīng)用條件。2018年,燕山石化高壓XLPE超凈絕緣料生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn),所產(chǎn)110千伏高等級(jí)電纜料各項(xiàng)性能均滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。2020年,燕山石化所產(chǎn)的110千伏電纜料,成功通過國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心型式試驗(yàn)。2021年,采用燕山石化自產(chǎn)原料制成的110千伏電纜投用,主要為二高壓聚乙烯裝置一次壓縮機(jī)和二次壓縮機(jī)供電。2023年,燕山石化XLPE裝置新建料倉生產(chǎn)投用,全年XLPE絕緣料總產(chǎn)量近萬噸,其中110千伏高等級(jí)電纜料產(chǎn)品比例提升至72.66%,比上年提升20個(gè)百分點(diǎn);銷量逾5000噸,比上年翻番。220千伏絕緣料試產(chǎn)成功,各項(xiàng)性能符合220千伏電力電纜技術(shù)要求。
此外,齊魯石化、上海石化、茂名石化積極開展高等級(jí)電纜料基料的開發(fā),與下游企業(yè)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)定制化研發(fā)生產(chǎn),為促進(jìn)高等級(jí)電纜料國產(chǎn)化規(guī)模化應(yīng)用作出積極貢獻(xiàn)。
意義
高等級(jí)電纜料的生產(chǎn)及應(yīng)用,成功打破國外壟斷,有力證實(shí)了國產(chǎn)高等級(jí)電纜料的良好性能,2023年成功試產(chǎn)220千伏電纜料,進(jìn)一步推動(dòng)了高等級(jí)電纜料國產(chǎn)化進(jìn)程。
高性能線性聚乙烯薄膜專用料
產(chǎn)品名片
高性能線性聚乙烯薄膜專用料是一款采用特有雙峰聚乙烯工藝技術(shù)生產(chǎn)的線性低密度聚乙烯產(chǎn)品,具有高強(qiáng)度、高挺度、耐穿刺等優(yōu)異的物理性能和加工性能,兼具耗材低、可循環(huán)、易回收再利用等優(yōu)勢。
應(yīng)用領(lǐng)域
高性能線性聚乙烯薄膜專用料主要應(yīng)用于重包裝膜(FFS膜)、電纜護(hù)套、高性能聚乙烯薄膜等產(chǎn)品生產(chǎn)。
中國石化的努力
隨著聚烯烴裝置規(guī)模大型化、新型材料研發(fā)深入化、全球塑料使用減量化,F(xiàn)FS膜的生產(chǎn)原料及工藝面臨更高標(biāo)準(zhǔn)。2019年,中國石化開始對(duì)《合成樹脂包裝通則》(Q/SH 0571.2013)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂,重新規(guī)定了FFS膜和袋的厚度,分步接軌國際標(biāo)準(zhǔn)。
2021年,上海石化通過前期市場調(diào)研,發(fā)現(xiàn)用于生產(chǎn)FFS膜的高性能聚乙烯薄膜專用料市場需求量超過10萬噸/年,基本依賴國外進(jìn)口。對(duì)此,該公司分析研究市場上認(rèn)可度較高產(chǎn)品的組分,立足4號(hào)聚乙烯裝置工藝實(shí)際,確定產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)方案,于2021年8月試生產(chǎn)成功,并順利通過產(chǎn)品測試。隨著該產(chǎn)品使用范圍擴(kuò)大,下游客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量提出更高要求。上海石化第一時(shí)間成立產(chǎn)品質(zhì)量提升攻關(guān)小組,對(duì)各項(xiàng)工藝參數(shù)進(jìn)行再確認(rèn),探索開展改進(jìn)試驗(yàn),通過多次優(yōu)化,生產(chǎn)出高品質(zhì)的低晶點(diǎn)線性膜料產(chǎn)品,滿足了客戶對(duì)FFS膜薄型化的生產(chǎn)需求。
2023年,中國石化生產(chǎn)的高性能聚乙烯薄膜專用料產(chǎn)品在FFS膜和電纜護(hù)套領(lǐng)域的推廣度和客戶認(rèn)可度持續(xù)提升,目前由上海石化供應(yīng)原料的3家FFS膜客戶中,國產(chǎn)高性能聚乙烯薄膜專用料使用量占其總使用量的比例逾90%。
同時(shí),該產(chǎn)品在滬浙地區(qū)的電纜企業(yè)中也實(shí)現(xiàn)了從無到有的新應(yīng)用,開拓了新市場。
意義
高性能線性聚乙烯薄膜專用料能夠滿足國內(nèi)企業(yè)對(duì)大幅降低聚烯烴產(chǎn)品包裝膜袋厚度的需要,符合國際對(duì)重包裝膜(FFS膜)減薄減塑的新標(biāo)準(zhǔn)要求。該產(chǎn)品是上海石化應(yīng)對(duì)市場變化、及時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整取得的成果,也是踐行綠色可持續(xù)發(fā)展理念、實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化突破的高性能材料。
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