2019 年10 月14 日,韓國七大綜合商社之一的曉星集團舉行了碳纖維新投資簽約儀式,宣布到2028 年擬投資1 萬億韓元(約合58 億元人民幣),建設世界最大規模的碳素纖維生產基地。韓國總統文在寅出席了當天的儀式,并表示將把碳纖維培育成國家戰略產業。
曉星集團董事長趙顯俊宣布了曉星集團未來的9 年計劃:在位于全羅北道全州的工廠新建9 條碳纖維生產線,到2028 年將現在年產2000 噸(1 條生產線)的工廠產能擴大12 倍,達到年產2.4 萬噸(10 條生產線),將創造約2300 個就業崗位。預計在1 萬億韓元投資完成后,曉星在國際市場的份額將提高至10%,躍居第三大供應商之列。
曉星從2000 年代初期著手自主研發碳素纖維,迄今共投入了3200 億韓元左右的資金。2011 年,曉星與全羅北道、全州市、韓國碳素融合技術院等研究機構合作,在韓國國內率先開發出了TANSOME 碳纖維,成為繼日本、美國和德國之后,世界上第四個開發出碳纖維、韓國第一家通過自主技術開發碳纖維材料的公司。
碳纖維質地輕盈,比鐵輕4 倍,強度卻是鐵的10 倍以上,普遍用于汽車內外裝材料、建筑增強材料、飛機等尖端技術產業以及體育、休閑等消費品產業,可以應用到所有需要用到鐵材料的產品和產業,是一種取代鐵材料的未來尖端材料。
截至2018 年底,在全球碳纖維需求為9.3 萬噸的情況下,全球碳纖維產能為13.5 萬噸。日本企業產能超過一半,合計產能7.6 萬噸,其中東麗4.9 萬噸、三菱1.5萬噸、帝人1.2 萬噸。其余的產能分布為:美國1.5 萬噸,其中赫氏1 萬噸、氰特0.5 萬噸; 德國西格里(SGL)產能1.3 萬噸;中國臺灣臺塑產能0.9 萬噸;中國大陸產能2.6 萬噸,其中最大三家為中復神鷹0.6 萬噸、江蘇恒神0.46 萬噸、光威復材0.31 萬噸。
2018 年,國產碳纖維實際產出0.9 萬噸,但產能高達2.6 萬噸,產能利用率僅為35%,所以當前國內碳纖維大部分產線均處于虧損中。在國產產品技術水平上,江蘇恒神與光威復材已經量產T300,江蘇恒神、光威復材與中簡科技已經量產T700,江蘇恒神與光威復材已經基本具備量產T800 的能力。
全球碳纖維市場總規模為26 億美元(約合180 億元人民幣),但從碳纖維到碳纖維制品提供了巨大的增值空間,碳纖維領域的前五大領先廠商東麗、赫氏、西格里、三菱、帝人都進行了從碳纖維到碳纖維制品的縱向布局。
2018 年,在碳纖維領域的收入方面,東麗為20 億美元,赫氏為18 億美元,西格里為5 億美元。國內碳纖維龍頭光威復材收入已經達到2 億美元。
美國伍茲霍爾海洋學研究所一項研究表明,聚苯乙烯暴露于陽光下,可能會在幾十年到幾百年內降解,而不是像以前科學家設想的能在環境中持續存在數千年。
聚苯乙烯是一種無色透明的熱塑性塑料,廣泛用于許多消費品和工業產品中,是世界上使用最廣泛的塑料之一。聚苯乙烯的化學結構復雜,普通微生物無法降解,因此科學家估計其可在環境中持續存在數千年甚至更長時間。早在上世紀70 年代,科學家就在海洋中檢測到了聚苯乙烯,因其使用廣泛,難于降解,這種聚合物如今已成為全球生態環境中的一個重要污染源。
為了驗證聚苯乙烯是否真的可以存續數千年甚至永久存在,伍茲霍爾海洋學研究所研究人員進行了一個專項實驗。他們將5 個市售的聚苯乙烯樣品放在水中,然后將它們暴露在比赤道陽光強烈3 倍的模擬陽光下,結果發現,模擬陽光將所有5 個樣品部分氧化成了溶解的有機碳。研究人員計算后得出結論,在北緯0°—50°范圍的自然環境中,也就是從赤道延伸到加拿大南部邊界這一廣闊區域內,完成此部分氧化過程只需要數十年;而要將聚苯乙烯完全氧化為二氧化碳,則需要幾百年的時間。也就是說,陽光可將聚苯乙烯在幾十至數百年間部分或完全降解,其速度遠快于此前科學家的預期。
此外,研究人員還發現,添加劑會改變聚苯乙烯光化學氧化的相對敏感性,影響其降解的速度;而相對于日光暴露來說,溫度對聚苯乙烯光化學氧化的影響有限,并非其氧化速率的主要驅動因素。
研究人員指出,許多國際機構都認為,聚苯乙烯在環境中可持續存在數千年,并以此為依據制定相關政策。他們的研究成果對這一政策依據提出了挑戰,將有助于完善塑料環境壽命估算方法,增進對陸地和海洋中塑料數量的了解,提高與塑料污染相關的風險評估的準確性,進而幫助有關機構制定更科學的應對策略。
相關論文于2019 年10 月10 日發表在《環境科學與技術快報》上。
索爾維公司于2019 年10 月17 日宣布,已經在該公司位于印度帕諾里(Panoli)的生產地投產了一條聚醚砜(PESU)生產線。
該公司表示,它已經提高了產能,以滿足主要來自醫療保健和水處理行業的需求。
該聚醚砜項目是索爾維公司計劃的一部分,該計劃于2017 年宣布,將在五年內將其砜聚合物產能提高35%。
該計劃還包括在美國俄亥俄州Marietta 和喬治亞州Augusta 的聚合物和單體裝置進行投資和過程優化。
索爾維以Veradel 品牌銷售聚醚砜(PESU)。
該公司的其他砜聚合物包括Radel 聚苯砜和Udel 聚砜。
該公司在帕諾里(Panoli)生產基地為其KetaSpire聚醚醚酮和AvaSpire 聚芳醚酮,以及聚醚砜(PESU)生產基礎樹脂。
在2019 年10 月14 日舉辦的第21 屆中國國際工業博覽會上,由上海石化、勝利油田、勝利油田新大管業三家單位共同申報的“以碳纖維及其連續抽油桿研制為核心的新型高效機采系統”獲首次設立的中國國際工業博覽會大獎(CIFF 大獎)。
“以碳纖維及其連續抽油桿研制為核心的新型高效機采系統”是一個包含技術和裝備的系統,由上海石化研發生產碳纖維先進材料,勝利油田新大管業研發生產碳纖維抽油桿、專用接頭及起下井作業車,勝利油田研制碳纖維抽油桿在線質量監測儀并開發采油系統設計技術軟件。
該系統的碳纖維增強復合材料連續抽油桿長度可達5000 米,克服以往運行時耗電量較大、易腐蝕、使用壽命短、工作所需時間長等難題,目前已在國內94 個油田區塊545 口井實現產業化應用,有效提升經濟效益。其中,在深抽增油、節能降耗、防腐延壽等3 個方向應用效果顯著,具有良好的推廣應用前景。
(以上信息由錢伯章作者提供)
8 月29 日,中國石油對外宣布,其首個β-PPH 聚丙烯管材專用料產品HT03B 在呼和浩特石化15 萬噸/年聚丙烯裝置上成功下線,共生產產品750 噸。
測試結果表明:HT03B 產品彎曲模量大于1350MPa,沖擊強度大于110kJ/m2,熱變形溫度大于108℃,性能指標優于市場同類產品。同時,試驗解決了工業生產裝置低氫聚合、不同晶型聚丙烯產品切換以及低熔指聚合物擠壓造粒等難題,試驗過程安全平穩,裝置連續穩定生產60 小時,取得的工業數據和中試數據完全一致,實現一次性工業轉化成功。
β-PPH 產品開發和生產難度較大,國產料市場占有率較低,其核心指標為低熔指不大于0.5g/10min、高抗沖不小于70kJ/m2 以及高熱變形溫度不小于95℃,要求催化劑體系具有較高活性和立構規整性,成核劑可高效誘導形成β 晶且保持穩定,造粒工藝精準控制等。
該項目采用了由中國石油石油化工研究院開發的β-PPH 聚丙烯管材專用料技術。課題組在2015 年年初開始了β-PPH 管材專用料的市場調研,隨后展開課題攻關,從催化劑篩選、模試聚合研究到加工助劑配方試驗,從中試方案制訂、中試聚合工藝探索到中試產品助劑配方優化,從中試穩定生產、擠壓造粒放大研究到廠家試用,開發的中試產品最終獲得用戶認可。期間,課題組開展β-PPH 專用料配方實驗幾百次,擠壓造粒條件探索百余次,各項性能測試近千次。最后,該研究院課題組終于攻克了β-PPH 管材專用料低熔指聚合、高效助劑配方以及擠壓造粒等技術難題,形成了一整套β-PPH專用料中試技術包。
在此基礎上,呼和浩特石化制定了可操作性強的工業試驗方案,包括低氫聚合工藝切換、不同晶型聚丙烯產品切換、擠壓造粒、過渡料牌號設計及分析檢測等生產全過程,最終成功開發出中國石油首個β-PPH 專用料產品HT03B。
β-PPH 是一種高相對分子質量、低熔指的均聚聚丙烯,噸產品較普通聚丙烯增效1500 元以上。與普通聚丙烯相比,β-PPH 具有良好的抗沖擊性、耐高溫熱老化性和耐壓性,可用于承壓管材管件、片材、板材、化工工程配件(大型閥門)、過濾板及實心棒的生產制造。
人們生活中常常見到的、具有良好可拉伸性的皮筋、彈力絲、膠膜材料,其拉伸倍數不超過數十倍。然而,中國科學家創造了一個奇跡:研制出了一種可以拉伸13000 倍的聚合物。相關文章于近日刊登在材料領域國際頂級學術期刊《先進材料》上。
材料究竟能夠拉伸多長?這個饒有興趣的問題對材料研究人員卻是巨大的挑戰。陶瓷材料的拉伸倍數通常較小,金屬材料的拉伸倍數通常不超過10 倍(在某些特殊條件下超塑拉伸也可達到千倍),而迄今為止,聚合物本體可拉伸倍數最高紀錄約為180 倍,凝膠材料拉伸倍數也不過210 倍。
現在,中國科學院的科研人員創出了一個新紀錄:首次使聚合物材料的最大拉伸倍數提升至13000 倍。中國科學院化學研究所趙寧研究員/徐堅研究員課題組設計和制備出一種聚合物網絡結構,通過強、弱動態鍵的協同作用,成功地把聚丁二烯(PB)材料的可拉伸倍數提高到了1 萬倍以上。這種聚合物材料含有離子型氫鍵和亞胺鍵交聯網絡,在特定條件下,網絡中動態交聯點通過可逆斷裂或者動態交換耗散能量,有效防止材料發生不可逆破壞,因此,在拉伸過程中少量的亞胺鍵用于維持網絡結構,大量的離子型氫鍵則耗散能量,兩種機制之間的協同作用使聚合物材料成功地獲得超級拉伸性能。
良好的可拉伸性能是聚合物材料能夠用在柔性電子器件、驅動器以及能量存儲等領域的必備條件。
此項工作是與西南交通大學崔樹勛教授、中國科學院化學研究所王建平研究員、向俊鋒研究員及加拿大麥克馬斯特大學史安昌教授合作完成的。
9 月2 日,新批次環保型防老劑經檢驗合格入廠后,蘭州石化5 萬噸/年丁腈橡膠裝置生產主任高志興立即安排崗位員工對防老劑進行取樣,并將取樣樣品放置觀察室進行靜止觀察,在規定時間內防老劑不發生分層現象后方可進行稀釋配置。這已成為環保型防老劑使用前的一個規定動作,保證了環保型丁腈橡膠產品的質量。
作為共和國第一塊合成橡膠誕生地,蘭州石化一直致力于推動共和國合成橡膠產業的高質量發展,堅持引進消化吸收再創新的原則,在消化吸收原有國外丁苯和丁腈橡膠生產技術后,依托內外部科研力量,形成了蘭州石化丁苯和丁腈橡膠兩大自有成套技術。
近年來,隨著國內裝備制造、航空航天、汽車、建材、運動器材等快速發展,市場對合成橡膠的環保性能提出了更高的要求。蘭州石化主動作為,率先完成了丁苯和丁腈橡膠的環?;?,依靠科技驅動了國內合成橡膠產業的綠色發展。
國產丁腈橡膠制品因壬基酚等有害物質含量超出歐盟REACH 法規要求,產品無法進入歐美市場,生產技術及產品長期被朗盛、瑞翁等國際巨頭壟斷,嚴重制約國內相關行業的健康發展。
蘭州石化乳聚丁腈橡膠研發團隊和蘭州化工研究中心強強聯合,對丁腈橡膠所用十幾種生產助劑進行逐一排查,確定壬基酚等有害物質的來源,在確定了防老劑為重點影響因素后,他們查找防老劑的可替代品。在一次又一次反復的篩選排查,一遍又一遍地小試試驗后,最終找到了防老劑的替代品。
研發團隊在成百上千次地調整防老劑的加料配比、加料順序、配置溫度和攪拌速度等關鍵參數后,最終確定了替代防老劑的種類,也攻克了替代防老劑配置過程中出現的變色、分層等技術難題,替代了原有壬基酚等有害物質超標的防老劑,成功開發了蘭州石化系列環?;‰嫦鹉z產品。
防老劑替換成功后,蘭州石化丁腈橡膠產品不僅滿足了用戶生產高端化制品需求,下游產品已出口歐、美、日等國家和地區,打破了國際貿易壁壘對國內橡塑制品行業的限制。與此同時,環?;‰嫦鹉z產品進入無環保要求的傳統加工企業,推動了丁腈橡膠生產和加工企業的轉型升級,為我國合成橡膠產品進入歐美市場打下了堅實基礎。目前,蘭州石化丁腈橡膠產品國內市場占有率超40%。
“在丁苯橡膠產品上,我們堅持環?;⒍ㄖ苹吞岙a上量三步走的原則?!碧m州石化橡膠廠副總工程師張守漢介紹。
在丁苯橡膠產品環?;飞?,蘭州石化乳聚丁苯橡膠研發團隊按丁苯橡膠用途和歐盟標準,聯合科研單位和高校力量共同開展橡膠產品的環?;リP,歷經三年上千次的工業化實驗,攻克了丁苯橡膠環?;夹g的難題,產品達到歐盟環保法規要求,成為普利司通、固特異、米其林以及倍耐力等高端用戶的供應商。環保型丁苯橡膠生產技術也被直接應用于10 萬噸/年丁苯橡膠裝置,裝置自投產以來一直生產環保型丁苯橡膠,走在了國內前列。
目前,蘭州石化以丁腈和丁苯橡膠兩大品牌橡膠環?;?、高端化和定制化為契機,加大研發投入,實施品牌戰略,用多品牌、多性能和優質專用品牌擴大市場占有,提升科技創新與新產品對企業效益的貢獻率,持續推動國內合成橡膠產業綠色發展。
8 月底,揚子石化首次工業化生產的高強度氯化聚乙烯(CPE)專用樹脂YEC-5002 全部售罄,9 月繼續排產。YEC-5002 新產品由揚子石化研究院自主研發,是國內首個高強度氯化聚乙烯專用樹脂產品,不僅能有效提高下游客戶的生產效率,還能提高其產品性能,受到客戶青睞。
揚子石化堅持市場導向,不斷加大研發力度,推動體制機制改革,產品逐步向個性化、差異化、高端化方向發展,滿足用戶多維度需求。前8 個月,生產塑料新產品和專用料共計40.95 萬噸,新產品和專用料比例由51%增加到64%,增效約3000 萬元。
今年以來,在與客戶進行技術交流時,客戶透露,受原料和工藝限制,公司產品性能進一步提升遇到瓶頸。揚子石化研究院敏銳地察覺到客戶的需求,果斷確定新產品研究方向,隨后歷時5 個多月的科研攻關,確定了此新產品的關鍵性能指標。在論證了工業化可行性的基礎上,研究院編制上報試生產建議方案,并與揚子塑料廠就生產過程中的重點和難點進行技術交流,就可能存在的問題準備了詳細方案。6 月中旬,YEC-5002 新產品在塑料廠聚乙烯裝置實現首次工業化生產,產品各項指標達到預期目標。
高強度氯化聚乙烯專用樹脂YEC-5002 具有兩大突出優勢:一是在下游客戶使用過程中,可節省15%~20% 時間,大幅提高客戶的產品生產效率;二是該產品的力學性能明顯提高??蛻糁饕a塑鋼門窗、氯化聚乙烯管材料等產品,利用該新產品做原料,力學性能提高后,能夠大幅提高客戶產品的耐低溫性能,特別是在嚴寒天氣下,不容易發脆受損,產品壽命大大延長。
該產品的研發,標志著揚子石化氯化聚乙烯專用樹脂又增添一個新成員,也進一步擴大了公司在氯化聚乙烯行業的影響力和品牌號召力。
揚子石化還著力推動體制機制改革,在塑料廠成立新產品市場開發科,將塑料新產品的生產和銷售全部集中到塑料廠,由塑料廠負責新產品的市場調研、推廣和銷售工作,進一步密切產銷研用銜接,建立產銷研快速響應機制,有效推動技術創新,客戶滿意度顯著提升?!绑w制機制改革后,管理流程縮短,市場信息快速反饋到生產廠。我們離客戶更近,新產品計劃排產也更加容易,市場需求能很快得到轉化?!睋P子石化塑料廠新產品市場開發科科長笪文忠介紹。
上半年,揚子石化開發4 個牌號的新產品,其中茂金屬聚乙烯產品是揚子石化完全依托自主研發技術開發的新產品。成功生產實現茂金屬膜料產品領域重大突破,具有行業示范作用。
塑料是當前應用最廣泛的合成材料之一,深刻影響著人們的生活。
揚子石化自投產以來,一直堅持“生產一代、儲備一代、開發一代”的聚烯烴新品戰略,依托人才和技術優勢,不斷面向市場推出塑料新品。近10 年來,他們成功研發了51 個塑料新品,其中35 個目前正在生產,填補了多項國內空白,廣受客戶歡迎。
該公司持續加大管材料生產研發力度。2000 年至今,他們累計生產管材料100 多萬噸,波紋管、排水管、冷熱給水管、地暖管、燃氣管等主打產品已實現工業化生產,大口徑聚乙烯雙壁波紋管材料廣泛應用于市政工程等領域。他們成功研發了PE112 級管材料YEM-4902T,是國內首家生產出該等級管材料的企業,截至目前,已形成PE112、PE100、PE80 系列產品。據統計,該公司塑料管材料市場占有率達50%。
揚子石化結合市場需求,推出多種定制化管材料。該公司是國內最早研發無規共聚丙烯管材料(PPR)的企業。這種民用建筑給水專用料,可有效避免傳統鍍鋅管造成的水質二次污染,國家相關機構曾大力推廣這種材質的塑料給水管,淘汰鍍鋅管。此外,他們還聯手客戶成功開發地熱管,實現頂替進口;在青海鹽湖相關輸送作業中,工業輸送管成功經受住了嚴酷的自然條件考驗,受到客戶好評。
該公司10 萬噸/年氯化聚乙烯裝置生產的產品助力“海景房”建設。與傳統鋁合金門窗型材相比,揚子石化將氯化聚乙烯基礎料與聚氯乙烯混合生產的新型建筑材料,具有良好的剛性、韌性、阻燃性,被廣泛應用于房屋建設。該產品還具有良好密封性和抗腐蝕性,能夠很好應對海邊潮濕環境,成為海景房建設首選產品。目前,揚子石化已擁有電纜料、輸送帶料、抗老化膠管料等12個牌號氯化聚乙烯相關產品,成為與國際某大公司并列的氯化聚乙烯相關產品全球供應商,企業綜合創效能力大幅提升。
揚子石化是最早研發汽車專用料的企業之一。2005年,他們成功研發出被譽為“頂級汽車保險杠專用料”的共聚聚丙烯專用料K9015,實現頂替進口,并成功研發高抗沖YPJ1215C 等新產品,形成了抗沖擊性由中到超高的系列牌號。其中,K9015 被多家國內知名生產企業看中,應用到產品核心零部件制造中。
該公司汽車專用料研發還被集團公司列為“環保型輕量化汽車內飾件用材料的開發”重大項目。2015 年,他們成功研發出結構穩定、易于加工的汽車內飾件專用料YPJ-560H,這是國內首個同時滿足“高結晶、高抗沖、高流動”性能要求的產品。目前,他們已擁有3 個牌號該系列產品,是多家國內知名廠家的合作伙伴。
中國石化化工產品的結構優化工作穩步推進,合成樹脂新產品與專用料比例持續提升,下游應用范圍不斷拓寬。中國石化聚丙烯專用料產品廣泛應用于家電、汽車、食品等領域,具備良好的環保性能和使用性能。
2019 年8 月13 日,燕山石化成功產出茂金屬聚丙烯新產品mPP1008、mPP4912 約200 噸。此次生產是國內首次在連續法聚丙烯裝置上大規模生產茂金屬無規共聚聚丙烯。茂金屬聚丙烯具有低氣味、低析出、低熔點、高透明等特點,適用于高端注塑、纖維無紡布、醫用料、高端模料等領域。
中國石化在鎮海煉化、茂名石化等企業布局高光澤聚丙烯開發和應用,取得新進展,引領了行業新應用。
2018 年9 月18 日,中國石化“十條龍”攻關項目之一,高光澤抗沖聚丙烯在鎮海煉化首次成功試生產。該產品主要應用于注塑領域,可用作洗衣機、微波爐等家電外殼,汽車內飾部件、玩具等產品的原料,特點是光澤度指標非常優秀,大大提高產品的美觀度。
2018 年10 月29 日,茂名石化成功試產出美的、格力等大型家電生產企業大量使用的高光澤抗沖聚丙烯PPB-MG22 約167 噸。該產品能替代金屬和熱固性塑料,還能代替其他熱塑性塑料,廣泛適用于吸塵器、掛燙機等家電外殼。
中國石化在洛陽石化、濟南煉化、長嶺煉化等企業布局無塑化劑纖維料的開發及生產。產品定位于高端市場,具有良好的環保性,亮點突出,獲得國際知名品牌認可并通過評價認定,進一步拓寬了產品應用范圍。
洛陽石化無塑化劑纖維料PPH-Y35X 通過了美國、日本、韓國和歐盟等國家和地區的環保健康認證,被集團公司列入重點推廣培育產品,填補了國內高端無紡布應用領域的空白。該產品具有高取向、低灰分、高強度、可紡性佳等特點,被廣泛應用于手術衣、可吸收縫合線、尿不濕等產品的生產。
濟南煉化成功研發無塑化劑纖維料新產品PPHY40X。該產品符合歐盟標準,達到優級品級別,獲得寶潔、3M 等知名公司的青睞。PPH-Y40X 與傳統聚丙烯產品相比,具有不含塑化劑、等規度高、分子量分布適中等特點。該產品無塑化劑成分,避免了對人體健康造成的傷害,可用于醫療用品、食品包裝及嬰幼兒用品等領域。
長嶺煉化及時調整企業的戰略定位,進一步加強同研究院合作,使用HR 催化劑產出PPH-Y30 新產品。與傳統氧化物降解法生產的纖維料相比,新產品具有無氣味、不發黃、不含塑化劑的優點,廣泛應用于無紡布生產。
2019 年8 月8 日,洛陽石化成功生產超高熔融指數聚丙烯專用樹脂PPH-MN150。該產品具有高熔指、高剛性、低氣味等特點,主要用于汽車改性材料,能提升汽車輕量化、薄型化水平,實現隔音降噪。