“多才多艺”的化学品为生活加点“料”

时间: 2024-06-22 18:25:56 |   作者: 华体汇综合app下载地址

  前不久,中国石化“十条龙”科技攻关项目“PVA光学膜工业化成套技术开发”项目顺利出龙。PVA(聚乙烯醇)是少数几种可人工合成的具有水溶性、可降解的高分子聚合物。作为精细化工产品,PVA虽然在很多材料的加工制作的步骤中用量少,但不可或缺。除了光学领域,汽车、医药、日化、建筑、纺织、造纸等涉及人们吃穿住行的领域都有PVA的身影。这就好比厨师做菜需要加入味精使菜肴提鲜,PVA也被称为工业“味精”。PVA是如何在这些领域发挥作用的?中国石化又是如何做大PVA家族的?本版为您展示。

  本版文图由 黄 瑾 苏丽丽 梁 燕 刘德军 陈 琳 胡德俊 周银银 提供

  PVA(聚乙烯醇)是少数几种可人工合成的具有水溶性、可降解的高分子聚合物。其性能指标最重要的包含聚合度、醇解度及其他特殊性能指标。聚乙烯醇材料产品为白色片状、颗粒状或粉状固体。

  PVA具备优秀能力的性能和广泛的用途。最初主要作为维尼纶纤维的原料,后来逐步在非纤维领域得到广泛开发和应用,应用于汽车、医药、日化、建筑、化工、电子、电解、电镀、纺织、造纸、印刷、包装、农业、陶瓷、钢铁等行业。

  中国石化掌握先进的技术,自主开发的PVA1788非纤维用产品获得国家质量银奖,自此开启了多用途PVA系列新产品的开发之路。

  中国石化开展多用途PVA系列新产品升级开发专项行动,形成低黏度、中黏度、高黏度多用途PVA系列新产品完整体系,增强了PVA系列新产品的市场竞争力。PVA系列新产品获得“欧洲质量奖”和“国际技术质量金奖”。

  川维化工积极开发PVB专用料、聚合助剂、纸用施胶剂、陶瓷黏合剂等高的附加价值专用料。宁夏能化聚乙烯醇生产装置于2014年初次投料试车,并生产出超高黏度聚乙烯醇产品100-84,填补了市场空白;2017年一次性开发出PVB专用料,逐步涉足光伏领域。

  宁夏能化生产出超低黏度088-04型优等产品。同年,成功开发出环保型低甲醇100-60产品,甲醇含量首次小于1%。

  川维化工以研发为魂、生产为基、市场为翼,坚持产销研同向发力,持续提升PVA产品的研发与产业化水平。

  该公司建立由行业专家和技术骨干组成的开发团队,积极开展基础研究与技术创新、工艺改进与设备升级,深入研究PVA在不相同的领域的应用需求。目前,根据聚合度和醇解度的不同,该公司研发团队已陆续掌握多种新品生产技术,逐步形成低黏度、中黏度、高黏度多用途PVA系列新产品完整体系。

  在生产环节,该公司围绕同一生产线多牌号产品排产、原料准备、生产的全部过程控制、物流包装,做足优化文章,加强与上下游工序、职能管理部门、分析检验单位等的协调沟通,形成攻坚创效合力。在产品包装和物流环节,该公司全面完成产品包装升级,将产品像抽真空处理后的袋装大米一样硬打托,节约空间。针对PVA微粉产品粒度小、流动性大、溶解性强等特点,该公司改变以前20公斤复合纸袋小包装的方式,升级采用800公斤集装袋的产品包装,满足了远距离运输PVA微粉对包装安全、环保、低成本、高品质等方面的个性化需求。

  川维化工还开发出一系列特种PVA产品,如PVB专用料、聚合助剂、纸用施胶剂、陶瓷黏合剂等高的附加价值专用料,实现了专用PVA产品的国产化替代。目前,川维化工生产的PVA产品拥有70多个品种牌号、100多个应用领域,并能够为客户提供定制化生产,满足了客户的多样化需求。

  江苏某模具公司客户表示:“川维化工PVA产品的质量优良,代替了我公司以前采用的日本进口PVA产品,解除了我们稳定采购供应的后顾之忧,而且降低了采购成本。”深圳某贸易公司也对川维化工PVA产品的品牌影响力十分肯定,年销量超万吨。

  宁夏能化以市场为导向,不断加大PVA高的附加价值产品研究开发力度,积极涉足光伏材料、食品、药品、包装等应用领域,通过优化工艺管控、实施技改措施,生产出包括超高黏度聚乙烯醇产品100-84、PVB专用料、环保型低甲醇100-60等在内的不同醇解度、不同黏度及不同颗粒度产品共计65种。

  宁夏能化聚乙烯醇生产装置设计产能10万吨/年,最初只能生产完全醇解型产品,且质量不稳定。自2015年以来,该公司通过对添加液、聚合新引发剂等系统来进行优化改造,已生产出部分醇解型88系列、92系列产品,超高黏度产品100-84及超低黏度04系列产品,并于2022年开发出环保型低甲醇100-60产品,甲醇含量首次小于1%。近年来,宁夏能化以实现用户需求为基础,持续提高醇解度、黏度的质量入围率,不断的提高产品内在质量,聚乙烯醇产品受到下游客户的一致好评,并长期供不应求。从单一产品到如今65个种类,目前,宁夏能化PVA产品差别化率达74%,高的附加价值产品占比达71%,092-32G、088-50等系列新产品走出国门,远销欧洲及东南亚。

  化销华中PVA经营销售团队深入挖掘市场潜能、灵活调整销售模式,一直在优化产品结构,使PVA产品效益不断提升。

  该团队加大市场走访和技术服务力度,努力开发潜在客户、深入挖潜现有客户,推广合约计价模式,全力保障直销客户资源供应,大力提升直销量。2023年,该公司累计开发8家PVA直供客户,累计PVA净直销量比上年增加近2500吨。

  面对经营风险高、市场之间的竞争激烈等情况,PVA经营销售团队坚持每天收集市场信息,不定时反馈市场变化及需求,灵活调整现货、挂揭牌、周合约、月合约等销售模式,不断的提高营销水平。同时深耕市场,摸清各区域聚乙烯醇的市场容量及消费特性,收集客户对产品指标需求及改进等方面相关信息,协助企业成功开发超低黏和低甲醇PVA两个新产品牌号,并推广销售550吨,实现全产全销。

  “中国石化生产的PVA产品黏度、醇解度等指标稳定,并为咱们提供定制化生产与包装服务,多年来已逐步替代我们之前的进口原料,大大降低了采购成本,极大的提升了产品竞争力,为我公司入选国家级专精特新‘小巨人’公司可以提供了重要支撑。”某涂布行业重点企业技术负责人表示。

  侯双燕:1924年,德国化学家首先于实验室发现PVA,1926年实现小规模生产,1950年,日本正式工业化投产。百年间,PVA由最初的1个牌号、一种用途(纤维用)发展到现在上百个牌号、上百种用途。

  如今,PVA成为人类生活中必不可少的高分子材料,电子科技类产品(手机、电脑)、汽车、食用的各种胶囊类药物、保健品、眼药水、纸币等都有PVA的身影。它还可以大范围的应用于工业、医药、包装、聚合助剂和建筑等领域。可以说,PVA是一个“多才多艺”的化学品。PVA还可以被制备成具有多种功能的新材料,比如目前研究热度较高的可呼吸的膜、阻燃材料、感光型聚合物等。PVA的多样性和可塑性促进一代又一代的研究人员不断探索、创新,并在持续不断的发展和完善中为人类服务。

  侯双燕:从规模上看,当前PVA全球产能约为201万吨/年,其中中国大陆产能为110.5万吨/年、中国台湾产能为15万吨/年,国外产能为75.4万吨/年。日本可乐丽PVA产能36.8万吨/年(含合资),为全球最大的PVA生产商。中国石化川维化工PVA产能为16万吨/年,是全球唯一采用天然气乙炔法制备PVA的企业,装置具备柔性多品种开发和生产的能力。

  从技术实力上看,中国石化PVA综合技术水平排名世界前三、国内第一,可生产聚合度150~3500、醇解度40mol%~99.9mol%的PVA产品,自主开发的分子结构设计、调控技术大范围的应用于不同PVA的生产。此外,中国石化是国内唯一拥有全系列PVA分散剂自主生产技术的企业,自主开发了多种改性PVA产品,均实现了国产化突破;开发了数十种高端专用料,是国内唯一具备产品定制生产能力的PVA生产企业;是国内最早具备低黏、超低黏、超高黏PVA生产能力的企业,目前仍处于领头羊;是国内最早的环保PVA生产商;是全世界汽车玻璃用、光伏用PVB核心原料供应商,在国内外均处于领头羊;PVA产品出口量多年稳居国内首位。

  梁建兵:从全球消费结构看,聚合助剂、PVB、黏合剂、纺织浆料是PVA的主要消费领域。我国是全球最主要的PVA消费市场,消费量约占全球总消费量的 50%。PVA行业经过十余年的竞争整合优化,国内产业集中度逐步提升,生产规模逐步扩大、消费结构一直在优化,下游高的附加价值需求比例提升,消费量随之增长。同时,我国PVA行业进出口贸易呈现顺差,出口量持续增长且大于进口量。

  目前,我国PVA外贸经营量相比近年来的出口高峰下滑明显,PVA厂家资源供应向内贸转移,但国内市场受多重因素影响,实际消费需求疲软,PVA各传统领域如黏合剂、纺织、造纸等,需求均有不同程度萎缩,且部分领域面临新产品替代风险,PVA消费量或将年年在下降。国内供应增加而需求不足,PVA供需矛盾一天比一天突出,PVA市场在2023年经历两轮大幅下挫,行情大起大落,创效压力和经营难度增加。此外,国内PVA主要竞争对手不断加大力度提高市场占有率和增强话语权。

  随着PVA市场之间的竞争日益加剧,PVA传统产品价格将在成本线上低利润区间运行。为实现破局,国内PVA厂家目前正积极布局延伸PVA上下游产业链。一方面,逐步扩大产能规模,实现原料路线的多元化,或获取廉价原料、降低生产所带来的成本,或引进先进生产技术、实现技术升级;另一方面,产业链向下游重点领域延伸,增强全产业链价值创造和竞争能力。

  未来,市场将形成以电石、醋酸乙烯为基础原料,以PVA为中坚产品,以维纶/水溶纤维、VAE乳液、PVB树脂粉、胶黏剂等为基础应用,以汽车/光伏用PVB胶片、PVA光学膜及偏光片、PVC悬浮分散剂、特种/改性PVA树脂等为高端应用的产业格局。同时,由于国内环保意识增强,对可降解材料的需求也持续不断的增加。作为一种可生物降解的聚合物,PVA在包装材料、农业膜和其他领域具有很大的潜力,符合环保和可持续发展的要求。因此,PVA生产可降解薄膜和包装材料的市场也在不断扩大。

  PVA行业竞争将逐渐发展为全产业链、产品链竞争,研发能力强、技术先进、产业链长、成本低、效益好的头部企业优势将进一步凸显,PVA及下游产业的行业集中度有望进一步提升。

  侯双燕:国内常规PVA产品研制主要致力于完善稳定生产技术,以及白度、缺点数等外观改进。新品的开发趋势是聚合度向高低两端发展(低至300及以下,高达3500及以上),醇解度重点发展35mol%~80mol%的部分醇解产品。由于环保、绿色生态要求慢慢的升高,对PVA中残存有机溶剂和有害微量物含量的要求将更加严格,低甲醇、低苯、低汞、低醋酸钠等技术探讨研究将受到重视。

  高端改性PVA,包括乙烯改性、羧基改性、含双键的反应性PVA等在国内有一定的应用,但主要依赖进口。其中,乙烯改性、羧基改性PVA用量近年来增长较快。随着国内PVA公司制作技术积累和研究的深入,高端改性PVA的研究开发必将吸引更加多的投入。

  目前,国内各PVA企业都在加强PVA差别化开发和产品链延伸,包括PVB树脂及膜、光学膜、水溶膜和阻隔膜等产品技术和市场开发。生产技术大多分布在在醇解技术的优化,未来装备升级与研究将是国内PVA企业的又一重要方向。