來源:中國石化報 時間:2024-03-13 08:10
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前不久,中國石化“十條龍”科技攻關(guān)項目“PVA光學(xué)膜工業(yè)化成套技術(shù)開發(fā)”項目順利出龍。PVA(聚乙烯醇)是少數(shù)幾種可人工合成的具有水溶性、可降解的高分子聚合物。作為精細化工產(chǎn)品,PVA雖然在很多材料的加工制作過程中用量少,但不可或缺。除了光學(xué)領(lǐng)域,汽車、醫(yī)藥、日化、建筑、紡織、造紙等涉及人們吃穿住行的領(lǐng)域都有PVA的身影。這就好比廚師做菜需要加入味精使菜肴提鮮,PVA也被稱為工業(yè)“味精”。PVA是如何在這些領(lǐng)域發(fā)揮作用的?中國石化又是如何做大PVA家族的?本版為您展示。
本版文圖由 黃 瑾 蘇麗麗 梁 燕 劉德軍 陳 琳 胡德俊 周銀銀 提供
產(chǎn)品名片
1.什么是PVA?
PVA(聚乙烯醇)是少數(shù)幾種可人工合成的具有水溶性、可降解的高分子聚合物。其性能指標主要包括聚合度、醇解度及其他特殊性能指標。聚乙烯醇材料產(chǎn)品為白色片狀、顆粒狀或粉狀固體。
2.PVA產(chǎn)品有哪些性能?
·耐磨性
·耐油劑性
·經(jīng)特殊處理后具有耐水性
·保護膠體性
·皮膜強韌性
·強黏結(jié)性
·平滑性
·環(huán)境友好性
3.PVA應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?
PVA具有優(yōu)異的性能和廣泛的用途。最初主要作為維尼綸纖維的原料,后來逐步在非纖維領(lǐng)域得到廣泛開發(fā)和應(yīng)用,應(yīng)用于汽車、醫(yī)藥、日化、建筑、化工、電子、電解、電鍍、紡織、造紙、印刷、包裝、農(nóng)業(yè)、陶瓷、鋼鐵等行業(yè)。
攻關(guān)歷程
川維化工聚乙烯醇生產(chǎn)裝置。
●1973~1979年
川維化工引進國外紡絲專用PVA1799成套技術(shù)和裝備。
●1990~1991年
中國石化掌握先進技術(shù),自主開發(fā)的PVA1788非纖維用產(chǎn)品獲得國家質(zhì)量銀獎,自此開啟了多用途PVA系列產(chǎn)品的開發(fā)之路。
●1998~2008年
中國石化開展多用途PVA系列產(chǎn)品升級開發(fā)專項行動,形成低黏度、中黏度、高黏度多用途PVA系列產(chǎn)品完整體系,增強了PVA系列產(chǎn)品的市場競爭力。PVA系列產(chǎn)品獲得“歐洲質(zhì)量獎”和“國際技術(shù)質(zhì)量金獎”。
●2009~2017年
川維化工積極開發(fā)PVB專用料、聚合助劑、紙用施膠劑、陶瓷黏合劑等高附加值專用料。寧夏能化聚乙烯醇生產(chǎn)裝置于2014年初次投料試車,并生產(chǎn)出超高黏度聚乙烯醇產(chǎn)品100-84,填補了市場空白;2017年一次性開發(fā)出PVB專用料,逐步涉足光伏領(lǐng)域。
●2018年
川維化工獨立開發(fā)低甲醇PVA綠色產(chǎn)品,并進軍高端醫(yī)療市場。
●2022年
寧夏能化生產(chǎn)出超低黏度088-04型優(yōu)等產(chǎn)品。同年,成功開發(fā)出環(huán)保型低甲醇100-60產(chǎn)品,甲醇含量首次小于1%。
企業(yè)實踐
川維化工:產(chǎn)銷研齊發(fā)力,提升產(chǎn)品競爭力
川維化工以研發(fā)為魂、生產(chǎn)為基、市場為翼,堅持產(chǎn)銷研同向發(fā)力,持續(xù)提升PVA產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化水平。
該公司建立由行業(yè)專家和技術(shù)骨干組成的研發(fā)團隊,積極開展基礎(chǔ)研究與技術(shù)創(chuàng)新、工藝改進與設(shè)備升級,深入研究PVA在不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。目前,根據(jù)聚合度和醇解度的不同,該公司研發(fā)團隊已陸續(xù)掌握多種新品生產(chǎn)技術(shù),逐步形成低黏度、中黏度、高黏度多用途PVA系列產(chǎn)品完整體系。
在生產(chǎn)環(huán)節(jié),該公司圍繞同一生產(chǎn)線多牌號產(chǎn)品排產(chǎn)、原料準備、生產(chǎn)過程控制、物流包裝,做足優(yōu)化文章,加強與上下游工序、職能管理部門、分析檢驗單位等的協(xié)調(diào)溝通,形成攻堅創(chuàng)效合力。在產(chǎn)品包裝和物流環(huán)節(jié),該公司全面完成產(chǎn)品包裝升級,將產(chǎn)品像抽真空處理后的袋裝大米一樣硬打托,節(jié)省空間。針對PVA微粉產(chǎn)品粒度小、流動性大、溶解性強等特點,該公司改變以前20公斤復(fù)合紙袋小包裝的方式,升級采用800公斤集裝袋的產(chǎn)品包裝,滿足了遠距離運輸PVA微粉對包裝安全、環(huán)保、低成本、高品質(zhì)等方面的個性化需求。
川維化工還開發(fā)出一系列特種PVA產(chǎn)品,如PVB專用料、聚合助劑、紙用施膠劑、陶瓷黏合劑等高附加值專用料,實現(xiàn)了專用PVA產(chǎn)品的國產(chǎn)化替代。目前,川維化工生產(chǎn)的PVA產(chǎn)品擁有70多個品種牌號、100多個應(yīng)用領(lǐng)域,并能夠為客戶提供定制化生產(chǎn),滿足了客戶的多樣化需求。
江蘇某模具公司客戶表示:“川維化工PVA產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良,代替了我公司以前采用的日本進口PVA產(chǎn)品,解除了我們穩(wěn)定采購供應(yīng)的后顧之憂,而且降低了采購成本?!鄙钲谀迟Q(mào)易公司也對川維化工PVA產(chǎn)品的品牌影響力十分肯定,年銷量超萬噸。
寧夏能化:研發(fā)高附加值聚乙烯醇產(chǎn)品
寧夏能化以市場為導(dǎo)向,不斷加大PVA高附加值產(chǎn)品開發(fā)力度,積極涉足光伏材料、食品、藥品、包裝等應(yīng)用領(lǐng)域,通過優(yōu)化工藝管控、實施技改措施,生產(chǎn)出包括超高黏度聚乙烯醇產(chǎn)品100-84、PVB專用料、環(huán)保型低甲醇100-60等在內(nèi)的不同醇解度、不同黏度及不同顆粒度產(chǎn)品共計65種。
寧夏能化聚乙烯醇生產(chǎn)裝置設(shè)計產(chǎn)能10萬噸/年,最初只能生產(chǎn)完全醇解型產(chǎn)品,且質(zhì)量不穩(wěn)定。自2015年以來,該公司通過對添加液、聚合新引發(fā)劑等系統(tǒng)進行優(yōu)化改造,已生產(chǎn)出部分醇解型88系列、92系列產(chǎn)品,超高黏度產(chǎn)品100-84及超低黏度04系列產(chǎn)品,并于2022年開發(fā)出環(huán)保型低甲醇100-60產(chǎn)品,甲醇含量首次小于1%。近年來,寧夏能化以滿足客戶需求為基礎(chǔ),持續(xù)提高醇解度、黏度的質(zhì)量入圍率,不斷提升產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量,聚乙烯醇產(chǎn)品受到下游客戶的一致好評,并長期供不應(yīng)求。從單一產(chǎn)品到如今65個種類,目前,寧夏能化PVA產(chǎn)品差別化率達74%,高附加值產(chǎn)品占比達71%,092-32G、088-50等系列產(chǎn)品走出國門,遠銷歐洲及東南亞。
化銷華中:調(diào)整銷售模式,提升PVA產(chǎn)品效益
化銷華中PVA營銷團隊深入挖掘市場潛能、靈活調(diào)整銷售模式,不斷優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),使PVA產(chǎn)品效益不斷提升。
該團隊加大市場走訪和技術(shù)服務(wù)力度,努力開發(fā)潛在客戶、深入挖潛現(xiàn)有客戶,推廣合約計價模式,全力保障直銷客戶資源供應(yīng),大力提升直銷量。2023年,該公司累計開發(fā)8家PVA直供客戶,累計PVA凈直銷量比上年增加近2500噸。
面對經(jīng)營風(fēng)險高、市場競爭激烈等情況,PVA營銷團隊堅持每天收集市場信息,不定時反饋市場變化及需求,靈活調(diào)整現(xiàn)貨、掛揭牌、周合約、月合約等銷售模式,不斷提升營銷水平。同時深耕市場,摸清各區(qū)域聚乙烯醇的市場容量及消費特性,收集客戶對產(chǎn)品指標需求及改進等方面相關(guān)信息,協(xié)助企業(yè)成功開發(fā)超低黏和低甲醇PVA兩個新產(chǎn)品牌號,并推廣銷售550噸,實現(xiàn)全產(chǎn)全銷。
用戶反饋
“中國石化生產(chǎn)的PVA產(chǎn)品黏度、醇解度等指標穩(wěn)定,并為我們提供定制化生產(chǎn)與包裝服務(wù),多年來已逐步替代我們之前的進口原料,有效降低了采購成本,大大提升了產(chǎn)品競爭力,為我公司入選國家級專精特新‘小巨人’企業(yè)提供了重要支撐?!蹦惩坎夹袠I(yè)重點企業(yè)技術(shù)負責(zé)人表示。
新聞會客廳
嘉 賓:
川維化工化工工藝高級專家、聚乙烯醇研究室主任 侯雙燕
化銷華中烯烴部經(jīng)理 梁建兵
問:研發(fā)生產(chǎn)PVA的意義是什么?
侯雙燕:1924年,德國化學(xué)家首先于實驗室發(fā)現(xiàn)PVA,1926年實現(xiàn)小規(guī)模生產(chǎn),1950年,日本正式工業(yè)化投產(chǎn)。百年間,PVA由最初的1個牌號、一種用途(纖維用)發(fā)展到現(xiàn)在上百個牌號、上百種用途。
如今,PVA成為人們生活中必不可少的高分子材料,電子產(chǎn)品(手機、電腦)、汽車、食用的各種膠囊類藥物、保健品、眼藥水、紙幣等都有PVA的身影。它還可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)藥、包裝、聚合助劑和建筑等領(lǐng)域。可以說,PVA是一個“多才多藝”的化學(xué)品。PVA還可以被制備成具有多種功能的新材料,比如目前研究熱度較高的可呼吸的膜、阻燃材料、感光型聚合物等。PVA的多樣性和可塑性促進一代又一代的研究人員不斷探索、創(chuàng)新,并在不斷發(fā)展和完善中為人類服務(wù)。
問:中國石化生產(chǎn)的PVA在國際上處于什么樣的水平?
侯雙燕:從規(guī)模上看,當(dāng)前PVA全球產(chǎn)能約為201萬噸/年,其中中國大陸產(chǎn)能為110.5萬噸/年、中國臺灣產(chǎn)能為15萬噸/年,國外產(chǎn)能為75.4萬噸/年。日本可樂麗PVA產(chǎn)能36.8萬噸/年(含合資),為全球最大的PVA生產(chǎn)商。中國石化川維化工PVA產(chǎn)能為16萬噸/年,是全球唯一采用天然氣乙炔法制備PVA的企業(yè),裝置具備柔性多品種開發(fā)和生產(chǎn)的能力。
從技術(shù)實力上看,中國石化PVA綜合技術(shù)水平排名世界前三、國內(nèi)第一,可生產(chǎn)聚合度150~3500、醇解度40mol%~99.9mol%的PVA產(chǎn)品,自主開發(fā)的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計、調(diào)控技術(shù)廣泛應(yīng)用于不同PVA的生產(chǎn)。此外,中國石化是國內(nèi)唯一擁有全系列PVA分散劑自主生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè),自主開發(fā)了多種改性PVA產(chǎn)品,均實現(xiàn)了國產(chǎn)化突破;開發(fā)了數(shù)十種高端專用料,是國內(nèi)唯一具備產(chǎn)品定制生產(chǎn)能力的PVA生產(chǎn)企業(yè);是國內(nèi)最早具備低黏、超低黏、超高黏PVA生產(chǎn)能力的企業(yè),目前仍處于領(lǐng)先地位;是國內(nèi)最早的環(huán)保PVA生產(chǎn)商;是全球汽車玻璃用、光伏用PVB核心原料供應(yīng)商,在國內(nèi)外均處于領(lǐng)先地位;PVA產(chǎn)品出口量多年穩(wěn)居國內(nèi)首位。
問:PVA的國內(nèi)市場消費情況及前景如何?
梁建兵:從全球消費結(jié)構(gòu)看,聚合助劑、PVB、黏合劑、紡織漿料是PVA的主要消費領(lǐng)域。我國是全球最主要的PVA消費市場,消費量約占全球總消費量的 50%。PVA行業(yè)經(jīng)過十余年的競爭整合優(yōu)化,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)集中度進一步提升,生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大、消費結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,下游高附加值需求比例提升,消費量隨之增長。同時,我國PVA行業(yè)進出口貿(mào)易呈現(xiàn)順差,出口量持續(xù)增長且大于進口量。
目前,我國PVA外貿(mào)經(jīng)營量相比近年來的出口高峰下滑明顯,PVA廠家資源供應(yīng)向內(nèi)貿(mào)轉(zhuǎn)移,但國內(nèi)市場受多重因素影響,實際消費需求疲軟,PVA各傳統(tǒng)領(lǐng)域如黏合劑、紡織、造紙等,需求均有不同程度萎縮,且部分領(lǐng)域面臨新產(chǎn)品替代風(fēng)險,PVA消費量或?qū)⒅鹉晗陆?。國?nèi)供應(yīng)增加而需求不足,PVA供需矛盾日益突出,PVA市場在2023年經(jīng)歷兩輪大幅下挫,行情大起大落,創(chuàng)效壓力和經(jīng)營難度增加。此外,國內(nèi)PVA主要競爭對手不斷加大力度提高市場占有率和增強話語權(quán)。
隨著PVA市場競爭日益加劇,PVA傳統(tǒng)產(chǎn)品價格將在成本線上低利潤區(qū)間運行。為實現(xiàn)破局,國內(nèi)PVA廠家目前正積極布局延伸PVA上下游產(chǎn)業(yè)鏈。一方面,進一步擴大產(chǎn)能規(guī)模,實現(xiàn)原料路線的多元化,或獲取廉價原料、降低生產(chǎn)成本,或引進先進生產(chǎn)技術(shù)、實現(xiàn)技術(shù)升級;另一方面,產(chǎn)業(yè)鏈向下游重點領(lǐng)域延伸,增強全產(chǎn)業(yè)鏈價值創(chuàng)造和競爭能力。
未來,市場將形成以電石、醋酸乙烯為基礎(chǔ)原料,以PVA為中堅產(chǎn)品,以維綸/水溶纖維、VAE乳液、PVB樹脂粉、膠黏劑等為基礎(chǔ)應(yīng)用,以汽車/光伏用PVB膠片、PVA光學(xué)膜及偏光片、PVC懸浮分散劑、特種/改性PVA樹脂等為高端應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)格局。同時,由于國內(nèi)環(huán)保意識增強,對可降解材料的需求也不斷增加。作為一種可生物降解的聚合物,PVA在包裝材料、農(nóng)業(yè)膜和其他領(lǐng)域具有很大的潛力,符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求。因此,PVA生產(chǎn)可降解薄膜和包裝材料的市場也在不斷擴大。
PVA行業(yè)競爭將逐漸發(fā)展為全產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品鏈競爭,研發(fā)能力強、技術(shù)先進、產(chǎn)業(yè)鏈長、成本低、效益好的頭部企業(yè)優(yōu)勢將進一步凸顯,PVA及下游產(chǎn)業(yè)的行業(yè)集中度有望進一步提升。
問:國內(nèi)PVA新產(chǎn)品未來的開發(fā)趨勢是什么?
侯雙燕:國內(nèi)常規(guī)PVA產(chǎn)品研發(fā)主要致力于完善穩(wěn)定生產(chǎn)技術(shù),以及白度、缺點數(shù)等外觀改進。新品的開發(fā)趨勢是聚合度向高低兩端發(fā)展(低至300及以下,高達3500及以上),醇解度重點發(fā)展35mol%~80mol%的部分醇解產(chǎn)品。由于環(huán)保、綠色生態(tài)要求越來越高,對PVA中殘存有機溶劑和有害微量物含量的要求將更加嚴格,低甲醇、低苯、低汞、低醋酸鈉等技術(shù)研究將受到重視。
高端改性PVA,包括乙烯改性、羧基改性、含雙鍵的反應(yīng)性PVA等在國內(nèi)有一定的應(yīng)用,但主要依賴進口。其中,乙烯改性、羧基改性PVA用量近年來增長較快。隨著國內(nèi)PVA企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)積累和研究的深入,高端改性PVA的研究開發(fā)必將吸引更多的投入。
目前,國內(nèi)各PVA企業(yè)都在加強PVA差別化開發(fā)和產(chǎn)品鏈延伸,包括PVB樹脂及膜、光學(xué)膜、水溶膜和阻隔膜等產(chǎn)品技術(shù)和市場開發(fā)。生產(chǎn)技術(shù)主要集中在醇解技術(shù)的優(yōu)化,未來裝備升級與研究將是國內(nèi)PVA企業(yè)的又一重要方向。
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