齐鲁石化塑料厂聚丙烯(PP)QP81N生产首次应用了国产新型成核剂,共生产200余t产品。测试结果表明,其综合性能优于采用进口成核剂生产的产品。聚丙烯QP81N具有良好的熔体流动性和较高的冲击韧性,直接应用时可注塑生产大型薄壁制品,改性应用时可以少添加价格昂贵的弹性体,降低改性成本,适用于汽车改性专用料等高附加值领域。
齐鲁石化塑料厂新建250 kt/a高密度聚乙烯装置,实现了聚乙烯大中空容器专用料DMD1158粒料产品的批量化生产,此次共生产DMD1158产品4 200 t。DMD1158产品因熔体流动指数低、硬度高、流动性差等特点,造粒难度大,只能生产粉料产品。新装置投用后,该厂解决了DMD1158产品的造粒难题。目前,DMD1158粒料产品是该厂高密度聚乙烯产品中效益较好的产品。
盘锦和运集团30 kt/a卤化丁基胶项目以石油液化气为原料,平稳运行25 d,其黏度、不饱和度等技术指标达到国际先进水平。该集团卤化丁基胶项目一次开车产出合格产品。该装置以石油液化气为原料,用萃取分离技术将其中的正丁烯、正丁烷和异丁烷完全分离。再利用烯烃异构、烷烃异构、异丁烷脱氢技术将其全部转化为异丁烯,一部分用于生产甲基叔丁基醚,另一部分用异丁烯精制技术制得高纯异丁烯,应用丁基/卤化丁基胶技术生产丁基胶和卤化丁基胶。
中国石化巴陵石化公司具有自主知识产权的30 kt/a溶聚丁苯橡胶(SSBR)工业化生产线改造建设项目,进入土建施工阶段。该项目将巴陵石化现有SBS 生产装置的一条生产线改造为30 kt/a的溶聚丁苯橡胶工业化生产线。项目实施后,不仅可促进200 kt/a SBS 装置的产品结构调整,实现SBS 装置多功能化,还能降低改造投资。SSBR 是一种合成热塑橡胶,其物理机械性能、加工性能及产品的使用性能接近于天然橡胶,且有些性能(如耐磨、耐热、耐老化)比天然橡胶更好,可与天橡胶及多种合成橡胶并用。
中国石油独山子石化公司在引进国外专利商工艺包的基础上,着力提升产品性能。新产品具有高刚性、高抗冲强度、高熔体强度、低渗透性以及良好的耐环境开裂性能,可满足于IBC桶的生产。独山子石化聚烯烃装置自进行规模化生产以来,产品实现连续稳定生产,多批次取样分析、评价,各项性能指标稳定、优异,与国内外主流产品相当。IBC桶具有刚性大、耐蠕变、耐腐蚀、抗磨损、空间利用率高、卫生性好、安全可靠等特点,广泛用于石化、医药、食品、涂料、液体危险品等的包装、储运和周转。
山东海化集团有限公司历时3 年完成了炼化干气稀乙烯直接氯化制二氯乙烷(EDC)成套技术的开发,建成了5 kt/a二氯乙烷中试装置,编制了200 kt/a二氯乙烷的可行性研究报告。该项目开发了集干气净化和浓缩富集、稀乙烯氯化和尾气回收等3 个生产单元的新工艺,中试生产已打通流程,通过了中国石油和化学工业联合会组织的专家技术评估。与会专家认为,该成果的技术思路新颖,工艺路线可行,具有独创性、先进性,为工业化放大奠定了良好基础,同时也为我国炼化干气综合利用和石化盐化一体化发展提供了新模式。该技术实现了炼厂气的综合利用和增值,与同规模其他工艺相比,投资少,原料成本低,能耗较低,符合我国节能减排和资源综合利用的产业政策,具有良好的经济性。
中国石油独山子石化公司15 kt/a稀土顺丁橡胶实现工业化连续生产。该项目应用中国石油与中国科学院长春应用化学研究所共同开发的具有独立自主知识产权的稀土顺丁橡胶技术。项目组通过对现有30 kt/a镍系顺丁橡胶装置的技术和催化体系改造,应用分子设计优化催化剂配方,改进搅拌方式,解决了生产中搅拌困难、凝聚负荷大、催化剂消耗高、能耗物耗高、连续化稳定生产难等问题,实现了稀土顺丁橡胶连续稳定生产,产品达到国际同类先进水平。项目获得国内发明专利授权4 项,实用新型2 项。
宁夏石化公司1 200 kt/a催化汽油加氢脱硫装置中交。催化汽油加氢脱硫项目是该公司5 Mt/a炼油装置配套的产品升级项目,装置以催化汽油为原料,采用中国石油自主知识产权的催化裂化汽油加氢改质(GARDES)技术,对催化汽油进行加氢精制,使硫含量由2.15×10-4(w)降低至4×10-5(w),烯烃含量由40%(φ)降至32%(φ),满足调合生产国Ⅳ汽油的要求,同时兼顾生产国Ⅴ汽油产品,实现汽油产品质量的升级换代。
湖北工业大学采用自然界的绿色植物来代替石油,制备出琥珀酸。此项研究成果的核心是用发酵法制备琥珀酸。琥珀酸在洗涤、食品、医药、电镀等行业均得到广泛应用,被美国能源部列为12种最具潜力的大宗生物基化学品之首。目前工业级琥珀酸均采用石化原料生产。而湖北工大的最新研究成果可大量利用自然界的绿色植物代替石油作原材料,并且二氧化碳也参与反应,实现了资源可再生的同时,改善环境。目前该成果处于实验室阶段,琥珀酸的生物法制备成本仍高于石化法。若将来进入成熟的产业化生产,则成本有望大大降低。
中国石化洛阳工程公司与中国石化抚顺石油化工研究院等共同承担开发的液相循环加氢(SRH)技术通过了中国石化科技开发部组织的专家鉴定。鉴定委员会认为,该技术达到国际先进水平,现有技术可以进一步推广应用,建议开展高含硫柴油生产国Ⅴ产品的试验。 与常规加氢精制相比,该技术不设置氢气循环系统,具有反应温升小、裂解反应少、催化剂利用率高、热量损失少等优点。与同等规模和目标产品的滴流床柴油加氢精制装置相比,装置投资可节约20%以上,操作能耗可降低20%以上。该项目已申请30件发明专利。
中国石油石油化工研究院自主开发的催化汽油选择性加氢脱硫技术(简称DSO技术),在庆阳石化700 kt/a催化汽油加氢脱硫装置应用成功,汽油硫含量从108 mg/kg降至10 mg/kg以下,达到国Ⅴ清洁汽油标准。该院为解决汽油质量升级,从催化汽油加氢脱硫技术开发存在的关键问题出发,从催化剂研究和工艺流程设计入手,立项开发DSO技术,不但形成了具有脱硫率高、脱硫选择性好、辛烷值损失小和液体收率高等特点的清洁汽油生产技术,而且可以在生产国Ⅳ和国Ⅴ汽油两个方案间灵活切换,为中国石油汽油质量升级提供强大的技术支持。
中国石油石油化工研究院开发的一种α-烯烃齐聚固载催化剂及其制备和应用技术获专利。AlCl3是一种路易斯催化剂,在催化α-烯烃齐聚反应中具有聚合物收率高、分布窄、选择性好等特点。但AlCl3催化剂具有强腐蚀性,容易将反应釜等装置损坏,影响装置的使用寿命。为了达到绿色化学的要求,科研人员开发了一种适用于1-癸烯或1-辛烯齐聚的γ-氧化铝固载催化剂。这种环境友好型催化剂在保持了AlCl3优良特性的前提下,解决了腐蚀及环保等问题,同时具有较高的催化活性和温和的反应条件。该负载催化剂催化1-癸烯或1-辛烯齐聚反应活性高,产物分离容易,催化剂可回收重复利用,减少环境污染;避免了均相催化剂对反应器的腐蚀,同时也避免了1-癸烯齐聚产物中卤化物的存在。
大庆炼化公司15 kt/a石油磺酸盐装置投产并稳定运行,产品各项指标合格。该装置采用气相三氧化硫连续膜式石油磺化工艺生产石油磺酸盐。该装置具有生产连续性强、产品质量稳定、反应可控、成本低、安全可靠、无副产物的特点。
与同类产品相比,石油磺酸盐具有界面活性好、乳化性能优越、产品普适性强、体系界面张力稳定性好、成本相对较低等优势。石油磺酸盐与聚丙烯酰胺两种主剂的良好配伍将能最大程度发挥三元复合驱技术在提高原油采收率方面的优势,为大庆油田原油40 Mt/a稳产、油气当量重上50 Mt/a提供有力的技术支持。
据市场研究报告,2011年全球医用高分子材料需求为4 391.0 kt,预计2018年将达到6 411.7 kt,从2012年到2018年该需求以5.6%的复合年增长率增长。在收益方面,2011年市场价值为 84亿美元,从2012年至2018年以8.4%的复合年增长率增长。
医疗用品正越来越多地由高分子材料制备,归因于低的生产成本和优异的性能。预计可生物降解塑料在医疗行业中的开发和利用也将是在预测期内医用高分子材料市场开发的关键。纤维和树脂在医用高分子材料市场占首要地位,并在2011年占全球消费量的85%以上。 2011年聚氯乙烯和聚丙烯是消耗量最大的树脂,占分部销售的55%以上。但预计热塑性工程塑料(如聚碳酸酯和ABS)是树脂和纤维中增长最快的,从2012年至2018年将以超过8%复合年增长率增长。
青岛第派新材有限公司建设的万吨级反式异戊胶(TPI)工业化生产装置,投产并生产出合格的反式异戊胶产品。该装置的投产为绿色轮胎提供了新型优质原材料。
该装置采用青岛科技大学自主研发的负载型TiCl4/MgCl2催化异戊二烯本体沉淀聚合法工艺,粉末状产品中反式-1,4-结构的含量大于等于98%(w)。该方法催化活性高,较国外钒体系提高了30 余倍;聚合体系黏度低,有利于反应的进行;反应过程无“三废”排放,能耗物耗低,较溶液聚合能耗降低1/2~2/3。
德国DSM公司目前能生产出生物基含量高达73%的Arnitel Eco材料,这主要归功于与Genomatica 公司达成的一项新的丁二醇(BDO)协议。公司目前正在测试由Genomatica 公司的生物基BDO制成的材料。
目前生物源为菜籽油,但Genomatica公司的工艺可使用各种不同的原料。在2013年国际塑料及橡胶展会(K 2013)上,DSM公司也展示了其Eco Paxx 410材料,它是由生长在印度的蓖麻油衍生的。这种聚合物在2012年国际塑料及橡胶展会(K 2012)上已经推出,且现在已应大量客户的需求而商业化。
DSM公司还展示了携手Kaco公司开发的一种应用于大众汽车上的发动机曲轴轴承盖,比铝轻45%。另一汽车应用是用于奔驰A级车发动机罩,据称,可提供更好的耐高温性和外观。Eco Paxx材料也可以在非汽车领域进行应用,如意大利的Nannini公司设计的太阳镜和由开发合作伙伴Fobien MF公司制得的食品包装材料。
基于泰国的新建75 kt/a的 PLA单体装置,荷兰Corbion Purac公司研发出新技术,聚乳酸(PLA)正从一次性应用扩大到耐用产品。在2013年K 展上,该公司展出了生物塑料的触摸屏电脑,它由Supla公司和Kuender公司采用该公司生产的丙交酯制造。该公司称:外壳是这类采用生物塑料的首例产品,PLA共混物提供改进的耐冲击性、优良的高光表面以及稳定、精确的加工。
K展上展示的其他耐用PLA物品包括Röchling汽车公司采用一种叫做Plantura材料制成的汽车零部件。Plantura基于PLA并填充一种天然纤维。Röchling汽车公司采用该材料已经开发了空气过滤器盒和内饰件,Corbion Purac公司生产的PLA提供了改进的抗水解性能和高达140 ℃的耐热性能,以及耐刮擦性能和抗紫外线性能。该公司还宣布了一项与Innovia公司共同开发既透明又耐更高温度的PLA薄膜的协议,这种薄膜可承受的温度为140~150 ℃,它可用于生产热收缩密封包装和标签,尤其是需要低收缩率的产品。
中国石化巴陵石化100 kt/a丁烯氧化脱氢制丁二烯项目开始场地平整施工。该项目包括丁二烯项目区域土方开挖、土方外运、弃土区场地平整、外围道路修筑等任务,工期140 d,预计2014年1月交工。 装置采用自主丁烯氧化脱氢、乙腈容积萃取精馏工艺,投用后以巴陵石化及周边石化企业副产品碳四馏分为原料,可提升热塑橡胶产品的竞争力。
Flagship VentureLabs公司子公司美国马萨诸塞州Midori可再生能源公司,已开发出一种依赖于用离子体官能化的聚合物催化剂的生物质制糖工艺。该催化剂由表面上具有特别设计官能团的球形聚合物组成,它能使反应与生物学分解纤维素类似,但并不需要酶、无机酸或微生物。该公司现在能生产吨规模量的可重复使用的催化剂,并在中试基地生产50~100 kg/h的糖。使用低等级的蒸汽加热含有生物质和催化剂的预混合反应室,达到100 ℃左右,这种转换工艺发生反应,一旦纤维素被转化为糖,过滤出催化剂,以供再次使用。
该工艺被设计成安装在乙醇装置的前端,为进行进一步的处理提供可发酵的糖。预计将能以低于0.10 美元/b的成本生产糖,假设有合适的物流,成本可能低至每磅几美分。相比之下,由玉米和甘蔗生产糖的成本为0.15~0.20美元/b。Midori公司目前处于为该工艺的一套“商业化示范装置”选址和工程设计的阶段,预计在2014年开始装置建设。
BASF公司已经开发出一种创新的质量平衡工艺,用于可再生原料的一体化生产。该工艺是与一家独立的认证机构TÜV SüD合作开发的。该工艺采用生物质作为原料,在现有装置上制造基本化学品。最终产品可替代高达100%的化石原料。生产商仍然可以使用现有的装置和技术生产,产品的质量不受影响,且客户的配方不必进行调整。
采用这种质量平衡工艺生产的产品可节省化石原料的消费且减少温室气体排放。这种新方法使公司能够快速、灵活地响应客户的意愿。选择生物质时,BASF公司对维护可持续性方面极为重视。BASF公司路德维希港生产基地选定的装置对这种质量平衡法及其相关认证技术进行了认真核查。已经为14种产品(包括用于纸尿布的高吸水性聚合物、用于电子产品的高性能聚合物以及更多的中间体)颁发了证书。据BASF公司称,其分散剂和颜料部门已经为一家大型胶黏剂客户提供了用于建筑胶黏剂的基于这种质量平衡产品的分散剂。
美国国家实验室和Chemergy公司于2013年10月示范了一套采用正在申请专利的生物能源技术的装置,可将污水处理厂副产品转变成氢气发电, Anitioch污水处理厂将每天处理1 t湿生物固体,产生高达30 kW的电能。废水处理避免了燃烧过程,可最大限度提高生物固体的可再生能源潜力。示范的技术可能以1 kg氢低于2美元(一加仑汽油的能量含量相当于1 kg氢)的成本将湿生物固体转换成氢气,使得它对固定式动力和运输燃料都是有益的。
韩国SK创新公司与低碳燃料生产商LanzaTech公司合作开发一种生产1,3-丁二烯的新工艺技术。此次合作将加快一种制丁二烯的替代路线的商业化,因为美国的页岩气热潮,该种化学品越来越稀缺。
SK公司将与LanzaTech公司合作,开发该新技术并与LanzaTech公司的气体发酵工艺一体化,该气体发酵工艺使用一种新的生物方法,将富含碳的废气(来自钢厂和加工装置等工业污染源)或来自所有生物质资源(如城市固体废弃物、有机工业废水或农业废弃物)产生的合成气转变成为低碳燃料和化学品。
Eastman化学公司携手Johnson Matthey科技有限公司(JM Davy)开发出先进的专有技术,该技术用于由基于合成气的原料生产乙二醇。乙二醇通常被称为单乙二醇(MEG),它是一种重要的工业化学品,也是生产用于纤维和包装应用的聚酯的基础材料。
该技术可从各种原料,包括煤、天然气或生物质生产MEG,该技术基于Eastman公司和JM Davy公司开发的新的专有催化剂和工艺设计。不同于其他最新的基于合成气的工艺,该技术不经过草酸中间体。该新工艺的中试示范装置已接近完成。
日本三井化学公司、伊藤炼油公司及印度Jayant Agro-Organics(JAO)公司将在印度共同出资成立名为“Vital Caster 多元醇有限公司”的生物多元醇生产合资公司。公司资金6亿日元,其中JAO公司出资50%,三井化学公司出资40%,伊藤炼油公司出资10%。该公司主要是以非可食植物蓖麻油为原料生产生物多元醇。
合资公司计划在印度Gujarat省新建8 kt/a的生物多元醇生产装置,2013年11月开始施工,预计2014年11月建成,2015年1月开始商业运转。装置建设投资额包括土地购置费达9亿日元。新工厂将建在JAO公司现有的蓖麻油生产厂隔壁,由JAO公司提供蓖麻油原料。合资公司生产的生物多元醇产品将全部由三井化学公司收购,伊藤炼油公司联产的各种蓖麻醇酸大部分也被三井化学公司收购,少部分被JAO公司收购。
继Exceed 1012茂金属催化的极低密度聚乙烯(mVLDPE)树脂在北美工业化成功之后,ExxonMobil化学公司将其Exceed 1012 mVLDPE 树脂引入欧洲、中东和非洲市场。Exceed 1012 mVLDPE树脂的密封起始温度比Exceed 1018 mPE树脂低10 ℃,使得它非常适用于复合薄膜的密封层。相比其他先进的PE密封胶树脂,Exceed 1012 mVLDPE树脂提供了较低的热封温度,达到最大的密封强度所需要的热封时间缩短约20%。
目前,许多加工者将Exceed 1018 PE树脂与一种塑性体掺混来实现密封膜的低密封起始温度。现在Exceed 1012 mVLDPE树脂提供了单一的树脂替代上述产品。 Exceed 1012 mVLDPE树脂在较宽的温度范围内显示出优良的热黏性能,当密封颚齿温度变化时,它在灌装生产线上仍提供良好的密封薄膜性能。由于Exceed mPE树脂具有很好的韧性和光学性能,可降低薄膜厚度。通过免除干混步骤还可简化工艺操作,还可通过降低原料的库存量降低成本。
日本前田道路公司开发出生物柴油燃料(BDF)生产用新型钙催化剂。2012年末该公司在其技术研究所内安装了新型钙催化剂的生产装置,向BDF生产商提供所生产的钙催化剂。公司计划今后还将扩大钙催化剂的使用范围。
该公司从2007年开始在日本全国的复合材料工厂,利用生物质资源燃料替代化石燃料作为能源进行生产。BDF生产商有效地利用丙三醇作为燃料进行生产。但废的丙三醇中混入由催化剂带来的强碱,腐蚀生物质燃烧炉的材料。鉴于强碱腐蚀问题,公司经过研究开发出新型钙催化剂。钙催化剂由于是弱碱性的,可以减轻对炉材的腐蚀。钙催化剂除了取放安全外,公司将全部收购采用该方法副产的丙三醇,这也可以降低产品的生产成本。利用新型钙催化剂生产BDF时还具有产生的废水可以不经过废水处理直接排放的优点。
日本理化学研究所等开发出加氢反应的高效催化剂。该催化剂基于价格低廉(1美元/kg)且来源丰富的铁。纳米尺寸的Pt和Pd粒子可沉积到聚合物基质上,将该技术运用到纳米尺寸(5 nm)的Fe(0)颗粒上。在180 ℃时,纳米Fe沉积到直径0.09 mm的两亲性聚合物树脂(聚苯乙烯-聚乙二醇)上 。
该树脂虽不溶于水和有机溶剂,但可充分吸收这些液体作为反应溶剂。采用含H2的流式反应器,该催化剂用于烯烃和炔烃在乙醇溶液中加氢非常有效,在1 min内可实现几乎100%的产率,是常规加氢所需时间的百分之一。该催化剂可避免由于氧或水造成的变质,可使用低毒的催化系统,如乙醇-水和甲醇-水混合物作为反应介质,提高催化系统的安全性。理化学研究所计划进一步开发铁纳米粒子催化剂,以提高其长期稳定性,且预期将有助于开发生产能力超过每年几吨的大型加工装置。
一家设在科罗拉多州Boulder 的工业生物技术公司OPX Biotechnologies公司(OPXBio),与Dow化学公司合作,将生物基丙烯酸推向市场, 2014年该工艺技术放大,目标是2017年商业规模运行。
OPXBio公司CEO Eggert 称,2014年该公司将开始其最终验证步骤,由位于密歇根Bioinstitute的East Lansing装置上一套3 000 L的发酵装置转到一家合同制造商的25 000~30 000 L的发酵罐上进行验证。该公司的菌株和发酵工艺以完全商业化规模运行时能够达到与丙烯氧化竞争所需的产量和速度。
该工艺有两个步骤:采用OPXBio公司的细菌生产3-羟基丙酸(3HPA),然后将其催化脱水制成丙烯酸。Dow公司和OPXBio公司已经证明了后一步骤,一旦验证了整个工艺,预期将成立合资公司,兴建及运转一套商业规模装置。 Eggert预计,到2014年中期完成工艺验证。装置产能约为75 kt/a,正在考虑的装置位置有巴西、亚洲和美国。
Achilles公司开发出新型通用软质聚烯烃(PO)薄膜系列产品“Achilles Povic系列”的3种新牌号产品。2013年下半年开始上市销售,且作为“Achilles Povic系列”的可再生产品也同时上市销售。预计3年后年销售额达到3亿日元。“Achilles Povic系列”产品是在软质聚氯乙烯(PVC)薄膜中融入通用PO薄膜特点而形成的通用软质PO薄膜,透明性和加工性良好,主要作为生产卡片盒、名片盒及笔记本外壳等的材料和各种包装材料。新产品的熔融加工性有所提高,且印刷性能更加优良,可在自动式熔融加工机上使用。
对于现有通用聚烯烃产品有熔融加工性良好的“Achilles Povic系列”产品,主要是透明性能更高的“Achilles Povic-T+”产品,且可再生利用。 “Achilles Povic-Tneo”,“Achilles Povic-TR”,“Achilles Povic-T+”产品是由聚丙烯(PP)/乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/PP,两种物质3层构造制备而成。“Achilles Povic-BR”是由聚乙烯(PE)/EVA/PE,两种物质3层构造制备而成。
美国ENSO塑料公司已经开发出一种可加速合成橡胶在垃圾填埋场中的自然生物降解的技术。其ENSO Restore™RL的开发是突破性的。新的成分是一种‘独特的材料’,它提供合成橡胶在天然微生物和垃圾填埋场环境中的生物降解性。独立的实验室测试显示用ENSO Restore™ RL处理过的丁腈在最初20 d内生物降解16.9%,相比未经处理的丁腈,它在同一时间内显示没有生物降解。用ENSO Restore™ RL处理过的氯丁橡胶、聚氨酯及其他合成材料也存在类似的加速生物降解的效果。
ENSO塑料公司开发专有的可生物降解和生物基解决方案,旨在满足可持续性、家庭或工业堆肥、垃圾填埋可生物降解性、海洋降解性和可回收利用性的市场需求。
日本可乐丽公司与产业技术综合研究所通过共同研究,开发出太阳能电池密封材料用的新型聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜。采用该薄膜可使太阳能电池模块的生产成本降低,而且产品能更轻量化并具有高耐持久性。目前,可乐丽公司新太阳能电池封装膜的样品已经开始进入试用阶段。该薄膜产品具有高密封性能,无需在太阳能电池模块端部加密封胶,这样可减轻负载产生的负荷,减小玻璃的弯曲程度,保持模块的强度。同时也无需使用为了增加强度而使用的框架及支撑体,达到了降低成本的目的。
日本东丽公司开发出聚合物有机薄膜太阳能电池,能源转换效率超过10%,达到全球最高水平。公司针对电池核心部位光发电层,新开发出受到光照后释放电子的材料。该材料兼顾了光吸收特性和导电性。东丽公司将进一步提高产品性能,材料的厚度将提高到原来产品的3倍,达到300 nm,力争到2015年前后产品能达到实用水平。东丽公司利用其自主技术,开发出受光照后释放电子的新材料,这是提高转换效率的关键因素。