合成橡膠、合成樹脂、合成纖維通稱為三大合成高分子材料,是國計民生不可缺少的主要材料,也是國防工業的重要戰略物資。中國石油一直把高性能合成材料開發作為煉化業務調結構的重要抓手,依靠聚烯烴產品開發重大科技專項支持創新,支撐化工業務提質增效。
中國石油聚焦高性能合成材料開發工作
合成橡膠:從填補國內空白走向高端定制化
我國合成橡膠工業生產始于20世紀50年代末期,目前裝置能力、年生產量、消費量均位居世界第一。其市場是世界上最具活力的合成橡膠市場,在汽車、信息、航空航天、醫療衛生及生活用品等方面有廣泛應用。年產126萬噸,占國內總產能21%的中國石油在合成橡膠工業發展進程中,發揮了舉足輕重的作用:中國第一塊丁苯橡膠和第一塊丁腈橡膠誕生于蘭州石化,第一塊乙丙橡膠誕生于吉林石化。如今,中國石油合成橡膠關鍵技術,整體研發實力和自主創新能力都迅速提升,成為世界第三大合成橡膠供應商。
成套技術和環保化開發奠定行業強者地位。“十二五”期間,中國石油合成橡膠整體技術水平獲突破,合成橡膠試驗基地順利運行,業務發展及技術創新能力進一步提高。自主開發的20萬噸/年乳聚丁苯橡膠、5萬噸/年丁腈橡膠、1.5萬噸/年稀土順丁橡膠、15萬噸/年鎳系順丁橡膠等成套技術已分別用于裝置建設。溶聚丁苯橡膠突破了數項核心技術,短短3年產品年銷量由3000噸升至4萬噸,實現達產全銷。環保乳聚丁苯和溶聚丁苯橡膠推進了國內輪胎產業的升級,實現為國際知名輪胎企業高端定制化生產,提升了中國石油合成橡膠的市場份額和國際知名度。
丁腈橡膠成為市場王牌。丁腈橡膠因優異的耐油耐溶劑性被廣泛用于油封、膠管、油田等領域。中國石油開發了低、中、中高、高結合腈4個系列10個牌號產品,環保丁腈打破國際貿易壁壘,丁腈橡膠系列新產品市場占有率由15%提高到44%。在行業平均開工率不足70%的情況下,中國石油丁腈橡膠裝置滿負荷生產,鞏固了行業領導地位。
聚烯烴:重大專項攻關為新產品開發奠定基礎
聚烯烴是合成樹脂的一大類。中國石油成功開發出142個牌號近400萬噸聚烯烴新產品,優化了裝置產品結構,打造了PA14D、GC100S等知名品牌,品牌化達到44.8%。
聚烯烴催化劑和共聚單體的開發實現重大突破。中國石油開發出聚丙烯催化劑PSP-01、聚乙烯催化劑PGE-101、JM-1等具有自主知識產權的高性能聚烯烴催化劑,實現零的突破,在撫順石化、大連石化等實現了工業應用。采用自主技術新建2萬噸/年己烯-1裝置,生產出純度達99.2%以上的己烯 -1共聚單體產品,主要技術指標達到國際先進,為公司生產高附加值聚乙烯產品創造了條件。
開發燃氣管專用料占領市場制高點。“十二五”期間,中國石油通過分子設計,實現管材高耐壓等級的結構特點及分子調控方向,形成了地暖管、超高分子量聚乙烯管等的生產技術工藝包,累計生產承壓水管專用料超過200萬噸,生產燃氣管料3.8萬噸,占領了國內塑料管材的高端市場。
車用聚烯烴開發促進汽車輕量化。汽車工業不僅要求合成材料具備環保、翹曲變形小、優異的剛韌平衡性、成型周期短等高性能,而且要求材料單一化,減少應用牌號。中國石油開發出汽車保險杠和汽車油箱專用料,形成低氣味聚烯烴產品生產技術,開發的低氣味SP179得到金發科技和普利特公司的認可。
聚烯烴清潔化生產技術實現突破,填補國內醫用料、電纜料等領域空白;形成無規共聚聚丙烯和超潔凈生產技術,醫用聚烯烴研究開發獲突破性進展:成功開發了系列醫用聚烯烴產品,粒料符合生物安全性要求,達到醫用包裝材料的使用要求,取得醫藥包材注冊生產許可證
高性能聚酯及碳纖維:滿足國計民生和國家重大戰略需求
21世紀以來,隨著常規聚酯生產技術的不斷國產化,技術和市場競爭日益激烈。中國石油以開發差別化聚酯切片作為企業競爭生存發展方向,開發滿足包裝、環境衛生等特殊領域需求的非纖維用聚酯。其中熱灌裝瓶級和PETG共聚酯先后被評為中國石油自主創新重要產品。
高性能共聚酯生產技術步入國際先進行列。“十二五”期間,僅遼陽石化形成10余種系列聚酯新產品和聚合單體生產技術。其中PETG共聚酯實現重大突破,開發的成套技術首次在10萬噸/年聚酯裝置上應用,打破了國外壟斷,實現從空白到國際先進的跨越,成為世界第三家PETG共聚酯生產企業。繼PETG 共聚酯之后開發的光學膜聚酯新產品也獲突破性進展,在國內獲得一定發展空間。
碳纖維是近年來國家重點發展的領域,中國石油經過數十年自主開發出碳纖維及原絲生產成套技術,建成百噸級工業裝置,產品滿足了國防軍工急需。開發出采油用碳纖維抽油桿和配套工具的制備技術,可滿足油田深井、超深井、腐蝕井使用要求。
盡管依然在追趕,但無論是高附加值聚烯烴新產品,還是環?;δ芑盗行虏牧希袊?ldquo;十二五”形成的合成材料新技術,正源源不斷地惠及國計民生,也將是“十三五”及今后研究開發的重點方向。