|
工程塑料 |
|
| 按行业筛选 |
|
|
| 按产品筛选 |
|
|
| |
本产品全部新闻
|
|
|
|
|
烟台万华的“万能材料” |
|
| http://cn.newmaker.com
4/28/2008 7:50:00 PM
中国工业报
|
|
奥运会场馆外墙保温、青藏铁路永久冻土路基隔热、中央电视台新楼装修等重点工程使用着烟台万华聚氨酯股份有限公司（以下简称烟台万华）生产的MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯系列产品缩写）。而在8年前，这是不可想像的，2000年前我国MDI几乎全部依赖进口。
对烟台万华自主创新的年产20万吨大规模MDI技术开发及产业化项目，一位业内专家评价为“成功打破了国外公司对我国MDI技术长达40年的封锁，带领中国异氰酸酯行业走出困境，树立了我国化学工业引进、消化吸收再创新的典范，保证了中国聚氨酯工业的生存和发展”。
市场聚氨酯可广泛应用于国民经济各主要领域，潜艇上的聚氨酯防护层、电冰箱里的聚氨酯保温材料、轿车的聚氨酯内饰件，不一而足。MDI是制备聚氨酯的主要原料，而以优异的隔热性、弹性、耐磨性、耐油性为优点的聚氨酯是世界第五大塑料。
今后几年，全球对MDI的需求仍将保持强劲增势。虽然美国住宅市场增长放缓，但美国商业建筑以及亚太和欧洲地区以MDI为原料的保温产品市场需求旺盛，将使全球MDI市场继续保持高速增长。这是世界上最大的MDI制造商之一的亨斯迈聚氨酯业务总裁托尼•汉金斯近日分析MDI市场得出的结论。
托尼•汉金斯指出，聚氨酯产品需求上升将带动MDI需求快速增长。他预计，全球MDI市场预计年增长速度为7%~8%，亚洲预计将以两位数的速度增长，欧洲将以较高的个位数增长，美国增速略低。到2011年，全球MDI需求量将超过480万吨，供应仍然紧张。
“全球MDI需求增长是GDP增速的2倍，2006年全球消费400万吨以上。而中国需求增速是GDP增速的3倍，2006年消费超过60万吨，列全球第二。2000年前我国MDI几乎全部依赖进口，万华是目前中国惟一能生产MDI的国内企业。”烟台万华总经理丁建生在2007年度国家科技奖励获奖项目宣传周上如是介绍。
由于MDI技术复杂，长期被BASF、Bayer等四大跨国公司垄断。上世纪70年代末，为给聚氨酯合成革生产线配套，烟台万华从日本引进一套相当于国际60年代技术水平的1万吨/年MDI生产装置。由于不掌握核心技术，装置运行十分艰难，十年都未达产。在装置工艺落后、消耗高、质量差、明显缺乏竞争力的情况下，烟台万华多次请求国外公司转让MDI技术，屡遭拒绝。
上世纪80年代后期，为满足国内对MDI需求的快速增长，烟台万华走上了引进、消化吸收、再创新的自主创新之路。
在对引进装置消化吸收的基础上，瞄准国际领先，采取先进的开发模式和组织网络，开始对MDI技术进行研究开发。1999年，烟台万华终于开发出拥有自主知识产权的年产2万吨MDI制造技术；2000~2003年又成功开发4万吨/年、8万吨/年和16万吨/年MDI制造技术，并实现产业化。烟台万华在MDI制造技术方面的突破使中国成为继德、美、日之后第四个拥有该项技术的国家。
创新MDI制造过程极其复杂，主要包括缩和、光化和分离三个工序。
烟台万华年产20万吨大规模MDI生产技术的开发参照核心层级模型，以关键反应工艺过程开发为核心，以简洁高效的可靠工业化装置为过程开发和工程化原则，对整体技术进行综合过程放大和集成，形成了具有综合竞争优势、国际领先的成套化工过程技术，其主要创新点有：
一是采用多级全连续缩合反应技术开发，不仅提高了产品质量，把副反应产物降到最低，反应装置的操作稳定性大大提高，而且系统主要反应设备不改动的前提下，单位体积反应器产能提高5~7倍，彻底消除了管路堵塞现象。与此同时，该技术快速强放热反应，体系黏度高，要求能灵活设计分子结构。
而目前，国外公司主要采用间歇或半连续工艺，存在以下缺点：生产效率低，能耗高；操作复杂，质量稳定性差。一位专业人士表示：“BASF和Huntsman联合在上海建设的MDI装置采用的是半连续工艺。万华原来引进技术的日本公司目前仍采用间歇工艺。”
二是高效液膜射流光气化反应技术开发。光气化反应是MDI生产过程中最为重要的工序，反应速度极快，副反应多，产物为浆状固体，易堵塞设备。传统采用釜式搅拌反应器，需大量溶剂稀释和过量光气循环，效率低、能耗高，运转稳定性、安全性差（1.5万吨技术采用釜式反应技术）。烟台万华通过对各种高效光化反应器进行开发，最终选定高效液膜射流光气化反应技术，毫秒内实现分子级的高速混合，并与现有系统有机结合。
三是精馏—结晶一体化MDI分离技术开发。MDI是热敏性物质，须在高真空下（<1mmHg柱）分离。
第一代（万华1.5万吨技术）MDI间歇精馏工艺有10%残渣排出，产品质量差、能耗高。第二代连续精馏技术没有残渣，但颜色不理想，能耗偏高，生产规模受限。目前BASF、Bayer等跨国公司均采用类似技术（单线规模在8万吨/年以下）。
烟台万华开发出的新三代精馏结晶一体化MDI分离技术，不经单套分离能力达到20万吨/年（规模世界最大），而且能耗降低了30%，产品杂质减少，颜色浅，满足了客户的需要。
四是废二氧化碳与纯氧、焦炭联合制备一氧化碳技术开发。此技术采用全新的二氧化碳和焦炭联合造气技术，单台造气炉的造气能力提高了4倍，一氧化碳含量也明显提高；新的湿法脱硫工艺将一氧化碳中硫含量大大降低，简化了后处理工艺，投资成本和运行成本大幅下降。
五是盐水回收利用技术把MDI装置产生的废盐水和氯碱装置产生的淡盐水通过氧化还原综合处理，达到了精制盐水的循环使用，实现了两废结合，变废为宝。烟台万华也是世界首家实现废盐水综合利用的MDI制造商。
烟台万华开发的20万吨大规模MDI制造技术不仅在万华宁波工业园成功实现产业化，装置运转稳定，产品质量也明显提高。
“P K”
烟台万华20万吨大规模MDI制造技术从“出生”开始就成了对标对象，而在与跨国公司的多次“PK”中一直领跑。
据BASF和Bayer上海MDI项目可研报告显示，烟台万华现技术能耗比跨国公司低近10%，比原1.5万吨装置低近60%。
20万吨/年当量MDI主体装置投资，BASF（上海）需要31.4亿元，Bay鄄er需要36.2亿元，DOW需要32亿元，而烟台万华是21亿元。同等规模投资，烟台万华比跨国公司低了30%~40%。
在产品质量对比方面，烟台万华产品以产品色度（APHA）30、NCO含量31.3%，在全球主要MDI制造商产品色度（APHA）、全球主要MDI制造商NCO含量对比中胜出。
在技术成熟度对比上，从21世纪全球新建三套MDI装置运行情况来看：DOW化学2003年在美国新建的23万吨/年的MDI装置运转长期不稳定，三年才达到设计负荷（三线光化系统）。BASF和Huntsman在上海合资新建的24万吨/年MDI装置2006年8月投料，至今仍不能正常运转（双线光化系统）。烟台万华2005年11月建成的20万吨/年MDI装置一次投料成功，快速达产，运转稳定（全连续单线系统）。
正是通过技术创新，烟台万华2007年上半年的国内市场占有率达到36%，而1998年仅占8%。
技术创新使烟台万华具备了国际竞争力，海外设立7个分支机构，产品成功进入欧美主流市场，畅销50多个国家和地区，2007年出口达到2亿美元。
万能材料
烟台万华年产20万吨大规模MDI技术开发及产业化项目打破国外技术封锁，使我国成为继德、美后第三个拥有世界级规模MDI制造技术的国家。该成果产业化五年来已实现销售收入180亿元，利税56亿元。年产能由1998年1.5万吨增长到2007年的34万吨（烟台、宁波两套装置），该技术让烟台万华成为亚太地区规模最大、最有竞争力的MDI制造商。
与此同时，该项技术拉动下游产业形成1500亿元的产值，有力推动了中国聚氨酯及相关行业的发展。
MDI带动了氨纶、制鞋、人工制革下游产业快速发展。中国鞋产量已超过100亿双/年，中国人工制革占世界50%以上，MDI是制备高档鞋底和人工制革的主要原料，MDI是生产高弹性氨纶纤维的关键原料。
MDI正支持着汽车等产业的快速发展。汽车座椅、扶手、头枕、方向盘、保险杠等均是MDI制作的聚氨酯材料，每辆汽车平均使用18千克聚氨酯，聚氨酯还广泛应用在其他交通工具上面。
MDI对国防建设具有重要意义，可应用于火箭保温、密封圈，装甲车、潜艇的防护层等。
MDI制备农作物秸秆板前景广阔。MDI做黏合剂制农作物秸秆板环保效应突出，一是减少森林砍伐；二是家具制品无甲醛释放；三是每吨秸杆农民增收200元以上。烟台万华已开发成功世界第一条商品化的农作物秸秆板生产线，正向全国推广。
在应用上，还有一个大市场，那就是建筑节能领域。MDI制备的聚氨酯泡沫是目前最好的建筑隔热保温材料。而建筑、建材是中国第一大耗能领域（占总耗能的47.5%）。中国每年新增建筑面积20亿平方米，存量建筑420亿平方米。但目前中国新增建筑中只有5%建筑采取保温隔热措施，其中使用聚氨酯的不到10%。
专家点评： MDI装置是聚氨酯生产中最关键、最重要、用量最大的原料，对聚氨酯工业的发展有着举足轻重的作用。随着我国国民经济的快速发展，市场对聚氨酯的需求越来越大，MDI已不能满足现时的需要。
烟台万华是我国最早生产MDI的企业，但长期以来生产规模小，技术相对落后，原料消耗高，产品质量不够稳定，制约了该公司MDI的发展，也制约了我国聚氨酯工业的发展。
烟台万华在广大工程技术人员的努力下，通过小试、中试和工业性试验，自主开发了以多级甲醛加入、二级连续转位为特点的连续缩合反应技术、以光气化射流反应器为核心的连续光气反应技术和高效、经济的精馏—结晶一体化MDI分离技术开发及相应的综合工程技术，解决了原有生产过程中一系列技术难题和工程放大中的技术瓶颈。在宁波建设了世界上规模最大的20万吨/年的连续化MDI成套生产技术，并成功实现了工业化，多年的运行考核表明：该装置运行平稳，各项指标优于国际同类新建的MDI装置，达到国际先进水平。该项目已获得巨大的经济效益和社会效益，对我国聚氨酯行业的发展起到了巨大的推动作用。
点评专家：中国化工学会化工新材料委员会理事长、国家化工行业生产力促进中心副主任于希椿
|
对 工程塑料 有何见解？请到 工程塑料论坛 畅所欲言吧！
|
