魯晶化工深耕聚丙烯用外給電子體領域,市場占有率穩居全國第一——
“三個創新”成就行業“小巨人”
□本報記者 唐曉穎
日前,山東魯晶化工科技有限公司“年產1萬噸環烯烴共聚物新材料項目”取得突破性進展:工業級反應裝置試車成功,并順利完成降冰片烯的工業化生產試驗,各項性能均達到設計標準,特別是主原料的轉化率達到96%,降冰片烯選擇性達到95%以上。
“降冰片烯是合成環烯烴共聚物的關鍵前提,它的成功研發為環烯烴共聚物國產化奠定了基礎,我們在打破國外技術壟斷的道路上又前進了一大步。”在魯晶化工實驗室,負責企業研發的副總經理馬殿偉高興地說。
環烯烴共聚物具有極高的透明度和優良的耐熱性、穩定性,廣泛應用于醫療與檢測、包裝、光學鏡頭、光學薄膜等領域,但我國環烯烴共聚物長期依賴美國、德國、日本進口。2022年7月,魯晶化工與北京石油化工學院合作,攜手攻關環烯烴共聚物研發及成果轉化,推進其工業化生產,延伸企業產業鏈條。
在北京石油化工學院小試成功的基礎上,魯晶化工于2023年1月啟動了“年產1萬噸環烯烴共聚物新材料項目”工業化試驗。“小試在實驗室理想狀態下進行,工業化試驗則要全面考慮反應放大效應、設備選型、材質選擇、流程自動化、環保等綜合因素,難度非常大。以原材料為例,小試時只需幾克、幾十克,工業化試驗要用幾十公斤甚至上百公斤,還要考慮反應的溫度梯度、深度梯度等因素,不確定性明顯增多。”馬殿偉介紹。
工業化試驗數據與小試數據的重復再現性及穩定性是影響項目成功的重要因素,小試時最終收率可達92%,但工業化試驗初期只能達到85%。怎樣解決這一問題?馬殿偉帶領研發團隊冷靜細致排查了影響收率的所有因素,隨后反復試驗、驗證調整。多批次重復試驗保證了收率達到92%以上。
從一家小型化工企業成長為高新技術企業、國家級專精特新“小巨人”、省級制造業單項冠軍,魯晶化工的秘訣是什么?“持之以恒科技創新,走專精特新之路。”公司總經理張廣山一語中的。
早在1998年公司成立之初,魯晶化工就與中國航天科工集團三院310所聯合研發了聚丙烯用外給電子體DonorC,打破國外對此類產品的壟斷。2015年,他們實施了硅烷類外給電子體新工藝開發與應用項目。“憑借‘三個創新’,我們奠定了行業領軍地位。”張廣山介紹。一是創新采用“一步法直接合成硅烷類”技術外給電子體,克服傳統工藝兩步法帶來的操作煩瑣、工藝流程長、反應設備多的弊端,反應收率提升10%以上。二是突破了傳統工藝常用的乙醚、丙醚、丁醚等,創新選用甲基叔丁基醚作為溶劑,反應更加徹底。三是創新調整引發及投料比例,控制反應放熱量,工藝安全、可控的同時極大降低了生產成本。
新工藝新技術持續賦能,近年來魯晶化工相繼研發出Donor-D、DonorP等20余種外給電子體系列產品以及抗靜電劑系列產品,實現了不同聚丙烯工藝的全部工業化應用。企業獲得6個國家發明專利,成為中石油、中石化、中海油等知名企業的供應商,其產品市場占有率穩居全國第一,并遠銷俄羅斯、日本、韓國、伊朗等國家。