每年吃掉3.6萬噸二氧化碳，再輔以周邊石油化工企業(yè)的副產(chǎn)原料，生產(chǎn)出10萬噸聚碳酸酯——一種國內(nèi)市場急需卻大量依賴進口的樹脂，像百姓家中的電腦、手機外殼、光碟、純凈水桶都是用它做成的。
在甬江入海口不遠的鎮(zhèn)海國家級石化工業(yè)園區(qū)里的寧波浙鐵大風化工有限公司，記者看到了這套神奇的裝置。林立塔罐和縱橫管道這些常見的化工企業(yè)場景，在同行專家眼中卻意義非凡——這是第一套國產(chǎn)的大型聚碳酸酯裝置，它的成功標志著我國聚碳酸酯工藝技術(shù)取得了重大突破，改寫了國內(nèi)無萬噸級以上自主工業(yè)化此類裝置的歷史。
打破國外行業(yè)壟斷
聚碳酸酯是化工新材料五大特種樹脂中市場增長量最大的材料，因具有優(yōu)良的電絕緣性、穩(wěn)定性、耐腐蝕、耐熱耐寒等性能，被廣泛應(yīng)用于汽車制造、醫(yī)療器械、建筑建材、航天飛機等領(lǐng)域。比如像防彈玻璃、宇航員頭盔面罩這些高大上的應(yīng)用。
中國是聚碳酸酯需求增長最快的國家，需求以每年8%到12%的速度增長。我國目前對聚碳酸酯產(chǎn)品的年消費量大約180萬噸，占全球消費總量的30%以上。
但此前，國際聚碳酸酯技術(shù)主要集中在跨國化工企業(yè)，由于生產(chǎn)技術(shù)門檻較高，外國企業(yè)對技術(shù)又嚴格控制，因此國內(nèi)聚碳酸酯裝置生產(chǎn)多由外企投資或中外合資，年產(chǎn)能僅為進口量的30%左右。2014年國內(nèi)跨國公司分支企業(yè)實際產(chǎn)能僅49.5萬噸，進口達到150萬噸。
浙江“十二五”規(guī)劃把聚碳酸酯定為石化行業(yè)重點培育的七大產(chǎn)業(yè)鏈之一，基于這樣的基礎(chǔ)，浙江省鐵路投資集團著手該項目的研發(fā)?！叭A東地區(qū)聚碳酸酯的需求占全國銷量的40%以上。在寧波發(fā)展聚碳酸酯項目，能利用當?shù)乇憷氖?、港口配套項目和政策?yōu)勢，以實現(xiàn)浙鐵快速做大做強化工新材料板塊的目標，推動國內(nèi)聚碳酸酯行業(yè)發(fā)展?！笔¤F路投資集團董事長余健爾說。
專家介紹，近幾年，也有一些國內(nèi)企業(yè)曾上馬過聚碳酸酯項目，但由于裝置規(guī)模小、技術(shù)水平落后、產(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高，無法與國外產(chǎn)品抗衡。
而剛剛建成達產(chǎn)的“浙鐵大風”年產(chǎn)10萬噸聚碳酸酯項目，在實施中探索了一條“中外聯(lián)合設(shè)計、系統(tǒng)集成，關(guān)鍵設(shè)備國際采購，逐步提升設(shè)備國產(chǎn)化率”的發(fā)展模式，即在優(yōu)化組合國內(nèi)外先進工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，自制工藝路線，實現(xiàn)集成創(chuàng)新。不但產(chǎn)品質(zhì)量達到了世界行業(yè)龍頭企業(yè)水平，而且裝置和工藝擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，打破了國外行業(yè)巨頭的壟斷。
目前，該項目已經(jīng)申報12項專利，其中7項實用新型專利已授權(quán)，5項發(fā)明專利進入實質(zhì)審查階段。同時獲得政府各級獎勵6165萬元，包括國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)振興專項扶持資金5597萬元。
市場的反應(yīng)也耐人尋味。就在該項目投產(chǎn)前后，被國外化工巨頭壟斷、價格一向堅挺的聚碳酸酯市場，價格出現(xiàn)了較大幅度波動。從2萬多元一噸，下調(diào)至1.8萬元一噸。
廢水排放基本為“零”
“浙鐵大風”廠區(qū)的一角，3臺蒸汽余熱發(fā)電機正低沉轟鳴，在寧波浙鐵大風化工有限公司董事長傅建永聽來，這略顯嘈雜的發(fā)電機聲是最美妙的綠色循環(huán)化工背景音樂。
原來，裝置運轉(zhuǎn)需要的供熱蒸汽到這里只有不到2公斤的壓力，以往這樣的蒸汽只有放空了事，“浙鐵大風”卻在裝置設(shè)計時巧妙布置了3臺蒸汽余熱發(fā)電機，每年可以利用28萬噸裝置副產(chǎn)低壓蒸汽余熱發(fā)電，年發(fā)電量可以達到1200萬度，減少電費800多萬元。
余熱發(fā)電只是“浙鐵大風”探索綠色循環(huán)化工的小插曲。作為國內(nèi)首套萬噸級以上自主工業(yè)化聚碳酸酯裝置，“浙鐵大風”從一開始就將發(fā)展的起點定在趕超世界水平。
從國際上看，聚碳酸酯生產(chǎn)工藝主要有光氣界面縮聚法、傳統(tǒng)酯交換法、完全非光氣酯交換法三種，外企在國內(nèi)投資建設(shè)的裝置均采用前面兩種工藝，在三廢排放和殘留危害等方面還無法做到“零污染”。
“采用光氣法和傳統(tǒng)酯交換法生產(chǎn)工藝，面臨著處理大量工藝廢水的困擾?！庇嘟栒f。因此，浙鐵集團在項目規(guī)劃時就鎖定了目前世界上最先進、綠色、環(huán)保的非光氣酯交換法工藝路線。
這一工藝的先進性在于，三套聯(lián)合裝置組成的整個裝置通過“碳酸二甲酯——碳酸二苯酯——聚碳酸酯”的生產(chǎn)路線，可以實現(xiàn)物料全過程的循環(huán)利用，廢水排放基本為“零”，每年還可以消耗3.6萬噸的二氧化碳，按常規(guī)1公頃闊葉林每天消耗1噸二氧化碳計算，整個裝置每年吃掉的二氧化碳相當于100公頃(即1平方公里)闊葉森林，其面積是現(xiàn)有廠區(qū)面積的11倍多。
余健爾表示，浙江是精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)大省，解決化工污染的上上之法是從源頭入手，依托創(chuàng)新實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，從有毒有害物質(zhì)的替代、先進工藝的研發(fā)、裝備的升級等方面攻關(guān)，讓化工產(chǎn)業(yè)和青山綠水共存。
先進的生產(chǎn)裝置需要匹配智能的管理體系，“浙鐵大風”在裝置建設(shè)時同步實施了智能化工廠建設(shè)，涉及巡回檢查、能源計量、信息發(fā)布、人員定位、環(huán)境監(jiān)測、三廢排放、安全帽識別等13個模塊。公司技術(shù)、中控、巡檢、化驗等生產(chǎn)運營崗位員工僅115人，研發(fā)團隊平均年齡30歲左右，連主抓技術(shù)的總工也是年僅31歲的80后。
“我們這里每班生產(chǎn)只要20來個人，達產(chǎn)后，平均每個員工的年產(chǎn)值可以達到1500萬元?！薄罢汨F大風”總經(jīng)理于海洋說。
追尋綠色化工高地
在搞了20多年化工的傅建永看來，聚碳酸酯的生產(chǎn)原理并不復雜，教科書上就有，難就難在如何用經(jīng)濟、高效、綠色的方法將聚碳酸酯規(guī)模化生產(chǎn)出來。
“從實驗室到大工業(yè)，這期間有許多環(huán)節(jié)需要我們?nèi)?chuàng)新、去開拓?！备到ㄓ勒f。
我國從“八五”計劃就開始立項研發(fā)聚碳酸酯產(chǎn)業(yè)，投入眾多資金、人力、物力進行技術(shù)攻關(guān)。至今，未見有建設(shè)萬噸工業(yè)化裝置的報道;非光氣法路線見到完成了1000噸中試驗證的報道;半光氣法生產(chǎn)，目前國內(nèi)唯一稱得上的工業(yè)化裝置也僅5000噸規(guī)模。可以說，此前完全自主研發(fā)的工業(yè)化聚碳酸酯工藝技術(shù)國內(nèi)依然未見突破。
“浙鐵大風”此次投產(chǎn)的10萬噸級非光氣法聚碳酸酯生產(chǎn)裝置，可實現(xiàn)原料全過程循環(huán)利用。相對于過去的光氣法，不會產(chǎn)生大量含酚廢水，不使用劇毒的光氣，而且每年能夠消耗3.6萬噸二氧化碳，真正實現(xiàn)了綠色化工的目標。該裝置一舉提升了我國在這一領(lǐng)域的工業(yè)化生產(chǎn)水準，不但規(guī)?；⒐I(yè)化達標了，而且產(chǎn)品關(guān)鍵指標均達到行業(yè)龍頭企業(yè)同類產(chǎn)品水平。
但成績只代表過去，“聚碳酸酯產(chǎn)品向高增值領(lǐng)域發(fā)展前景比較廣闊，我們下步要向高功能化、專業(yè)化應(yīng)用方向發(fā)展，提高產(chǎn)品檔次及附加值，在產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域同國外競爭?！庇嘟栒f。
業(yè)內(nèi)人士介紹，在國內(nèi)外資本技術(shù)的推動下，目前一批合資、合作的聚碳酸酯項目正在國內(nèi)密集開工，上海拜爾、福建環(huán)球、煙臺萬華等多個項目將在近兩年內(nèi)投產(chǎn)。我國聚碳酸酯產(chǎn)能的投放，在緩解產(chǎn)品依賴進口的同時，有可能帶來供應(yīng)過剩的難局，亟待突破技術(shù)瓶頸、擴大市場應(yīng)用。
有鑒于此，浙鐵集團正依托聚碳酸酯(PC)項目著手組建國家級的工程中心，與國內(nèi)知名院校合作開發(fā)高經(jīng)濟附加值的應(yīng)用領(lǐng)域，比如為高性能PC基改性塑料提供特種高端原材料，開發(fā)PC合金及改性PC產(chǎn)品，通過高端化發(fā)展謀求市場。
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2011年12月，作為全國重點產(chǎn)業(yè)振興和技術(shù)改造專項項目、省級重點工程，年產(chǎn)10萬噸非光氣法聚碳酸酯項目正式開工。該項目總規(guī)劃30萬噸/年，分兩期建設(shè)，其中一期規(guī)模為10萬噸/年，總投資18.5億元，可年產(chǎn)10萬噸聚碳酸酯，副產(chǎn)2.9萬噸丙二醇。2014年底項目工藝流程全部打通，2015年1月份產(chǎn)出合格產(chǎn)品，3月底實現(xiàn)滿負荷生產(chǎn)，4月初全線達標達產(chǎn)。
