单颗宝石虽然耀眼,但想戴在脖子上还需工匠镶嵌连缀成项链;一项化学研发成果要转化为产业应用,“穿针引线”的则是化学工程师。上海华谊新材料有限公司副总经理崔曜在工作中扮演的正是这一角色。
一项新技术的开发,走出实验室只是个开始。从小试的摸索、过渡,到中试、工业试验装置,再到工业化生产,每个过程环环相扣,一环都不容有失。作为公司科研技术产业化的带头人,崔曜领着团队在这一过程中,一遍遍地设计、计算、试验,打磨好每一块关键技术“宝石”,突破多项新工艺技术并实现产业化——
全球首创丙烯酸及酯绿色新工艺,相继在上海化工区、广西钦州建成年产32万吨、40万吨生产线;攻克碳四(异丁烯)氧化法制甲基丙烯酸甲酯(MMA)技术;合作开发VOCs废气催化氧化催化剂,解决了国内化工行业在该领域的关键核心技术问题。
“生产技术日新月异,我们不能躺在前辈的功劳簿上睡大觉,必须审时度势、与时俱进,勇立新技术最前沿。”崔曜说。
全球首创打破垄断的绿色新工艺
中国是全球最大的丙烯酸及酯制造国,上海华谊新材料有限公司也是国内最大的丙烯酸及酯制造商之一。“丙烯酸及酯”这个名字听起来生僻,却是经济社会发展不可或缺的一种基础化工材料。无论是日常生活所需的涂料、胶黏剂,还是纺织、造纸、皮革、油田工业中所需的各种助剂,从生活必需品纸尿裤、化妆品到高精尖芯片上用的光刻胶中,都能看到它的身影。
“丙烯氧化法制备丙烯酸工业化技术于上世纪80年代被日本开发和大规模应用,90年代初期被引入国内。”崔曜告诉记者,当时,上海华谊新材料公司前身——上海华谊丙烯酸有限公司就是国内三家技术引进制造商之一。“引进后,公司便努力探索实现技术国产化,通过消化、吸收、再创新,在2004年成功自主研发了首套国产丙烯酸及酯工业装置。”崔曜坦言,当时艰苦奋斗、拼搏奉献的前辈们给他树立了一个好榜样,让他认识到新技术的产业化大有可为。
2010年起,崔曜带领团队开始寻找新的突破口,他们发现传统丙烯酸生产工艺较为粗放,能耗物耗高,且对环境不友好,“要想可持续、高质量发展,就必须开发更先进的技术。”崔曜说。新工艺技术开发没有行业先例可参考,全是“摸着石头过河”。他们从大量的基础研究入手,不断进行实验测算。为保证连续试验不间断,那年的除夕夜,崔曜是在实验室里度过的。通过攻克数项关键技术,他们最终成功开发了“无溶剂、零废水、低能耗”的丙烯酸绿色新工艺技术。
这种新工艺的制造过程实现了废水零排放,同时也不再引入有毒有害有机溶剂,减少了废气排放。“相比于传统工艺,新工艺综合能耗减少约40%,单位产品制造成本也大幅下降。”据崔曜介绍,他们采用的是公司自主研发的新型丙烯酸催化剂,打破了国外龙头企业对催化剂领域的垄断局面。
2017年,这项工艺技术实现了产业化,一次开车成功,在上海化工区建成32万吨/年的产业装置;去年底,在广西钦州建成的40万吨/年生产装置也顺利投产。崔曜透露,接下来将继续推广该绿色新工艺技术的工业化应用,努力实现公司丙烯酸及酯产能达到行业领先的愿景。
核心竞争力是永不停下创新脚步
在崔曜看来,上海发展化工产业,提升产能不是终极目标,而是要在技术上始终保持领先地位,这样才能拥有核心竞争力。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种重要的透明材料,逐渐被应用于光学级透镜、液晶导光板、医疗功能材料等高端领域,但其单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)的生产技术长期被国外企业掌握。为了攻克这一关键核心技术,崔曜与技术团队进行了碳四(异丁烯)氧化法制MMA自主知识产权技术开发,经过十余年不懈努力,2017年国内首个具有自主知识产权的5万吨/年MMA生产装置在山东投产。
崔曜并未停下技术创新的脚步,继续带领团队在此基础上开发了煤基路线碳二法合成MMA技术,“这项技术更适用于我国的能源结构,能够以更绿色环保的方式高效利用煤炭。”他告诉记者,如今这项技术已完成关键步骤中试试验和工艺包开发,计划建设工业装置,上海华谊新材料公司也成为同时具备两项合成MMA自主知识产权技术的企业。
“科研技术产业化绝不是闭门造车,”崔曜说,搭建开放的科研体系,依靠内部团队的力量和外部产学研合作才能攻克一个又一个难关。据介绍,公司建立50多人的科研技术产业化团队,其中包含了催化剂研发团队和工艺过程开发团队,前者负责催化剂研发,后者专注于产业化技术攻关。
不仅如此,崔曜还带领团队积极参与各级产学研重点项目。2017年,他的团队承担了国家重点研发计划“化工行业典型VOCs(挥发性有机化合物)催化净化技术的研究及应用”项目,与国内10所高校、科研院所合作,成功开发了VOCs废气催化氧化催化剂,并已在国内多套生产线上进行应用示范,达到国际先进水平。
当前,国际国内行业竞争日趋激烈。“形势紧迫、市场挑战容不得我们有丝毫懈怠。”崔曜说,“我们将继续以技术创新和产业化为引领,挖掘更多关键技术突破的‘宝石’,打造世界先进的碳三产业‘项链’。”
作者:张天弛
编辑:薄小波
责任编辑:戎兵
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