
成果簡介 2006年,山東省煙臺萬華聚氨酯股份有限公司研制開發了20萬噸大規模MDI制造技術與全套生產線,并于2008年1月8日獲得2007年國家科技進步獎一等獎。這套生產線是目前國內依靠自主創新、自力更生制造的產量最大的MDI生產裝置,打破了國外技術壟斷,使我國成為繼美、德、日之后第四個掌握MDI制造技術的國家。設備采用了多級全連續縮合反應技術開發等一系列先進的工藝和技術,在萬華寧波工業園成功實現產業化,裝置運轉穩定,且大大降低了能耗,比同類跨國公司的能耗降低了近10%,同等規模的MDI投資也比跨國公司低30%—40%。20萬噸/年的MDI成套生產技術已成為世界上單套規模最大的MDI生產技術,也是世界上最先進、最成熟的MDI技術,標志著我國的MDI生產技術已跨入世界MDI制造技術的領先行列。 歷史背景 自MDI是二苯基甲烷二異氰酸酯及其同系物的英文縮寫,以其為原料制備的聚氨酯由于具有優異的性能被廣泛應用于國民經濟各個領域。20世紀以來,隨著我國建筑、汽車、制冷、合成革、制鞋、膠粘劑、涂料及纖維等行業的快速發展,市場對MDI的需求也迅猛增長。而作為高技術、高資本、高附加值的MDI產品,其核心生產技術復雜,長期被幾大跨國公司壟斷。
20世紀70年代末,煙臺萬華從日本引進一套相當于60年代國際技術水平的年產1萬噸MDI生產裝置。由于不能掌握核心技術,裝置運行十分艱難,十年未能達產。從20世紀80年代開始,原國家計委先后批復4套引進技術建設MDI項目,都因跨國公司技術封鎖而相繼失敗。1993年,煙臺萬華發現十年前引進的裝置壽命已到期,而新技術引進無門,技術創新沒有大的突破,產品明顯缺乏市場競爭力,要想改變,就只能走自主創新的研發道路。 創新歷程 同1993年9月,萬華開始攻關MDI裝置的核心技術,不斷從落后的年產1萬噸MDI生產裝置中汲取有用經驗,通過消化吸收再創新,連續取得了一系列技術突破。1994年產能近9千噸,1995年達到1萬噸。當1996年產能達到1.5萬噸時,標志著萬華已經完全消化了之前日本引進裝置的技術。1998年底,國家有關部門同意公司實施股份制改造,新機制為技術創新提供了良好的環境和動力,創新步伐明顯加快。
2001年10月,科技部將年產16萬噸MDI制造技術開發項目列為國家科技攻關計劃引導項目。2002年煙臺萬華的MDI裝置產能突破8萬噸,但與國外同行業公司相比,技術水平仍有一些差距。在國家發改委18億元貼息貸款及各級政府的支持下,公司決定在寧波大榭島興建16萬噸MDI裝置,并在技術和工藝方面趕上或超過國際先進水平。在國家、山東省和煙臺市科技部門的支持下,煙臺萬華聚氮醋股份公司科研人員努力攻關,于2006年開發出了16噸/年的MDI制造技術,同年開發出了20噸/年的MDI制造技術,并將成果成功應用于工業化生產,申請專利24項,其中發明專利17項,建成了我國第一套具有國際規模的MDI生產裝置,使我國成為少數幾個擁有大規模制造技術自主知識產權的國家之一。
我國MDI裝置生產工藝在三個方面成為世界首創:一是完全摒棄了引進時的間歇工藝,縮合、光氣化和結晶分離裝置實現了全連續;二是通過實施能量集成和工藝優化,使裝置公用工程消耗達到并部分超過了國外公司的技術水平,原料消耗與國外處于同一水平;三是取消了液態光氣儲罐,使系統內靜態光氣儲量為零,極大地降低了裝置的安全風險。同時,該裝置在連續縮合、高效液膜射流光氣化、精餾結晶一體化三項關鍵技術上達到國際領先,在采用廢CO2制備CO技術上達到國際先進,并在全球首次實現廢鹽水循環利用。 重大意義和深遠影響 年產20萬噸大規模MDI生產技術開發及產業化生產,打破了國外對我國MDI技術長達40年的封鎖,使我國在該領域擁有了自主知識產權和民族品牌,成為繼美國、德國、日本之后第四個擁有大規模MDI技術的國家,不僅推動了全球MDI產業的技術進步,還扭轉了我國MDI長期依賴進口的局面,拉動了下游產業,帶動了中國聚氨酯工業及相關行業的發展。MDI技術的突破,標志著我國大型石化裝置可以不再全部依賴進口,中國完全有能力自主研發建設,對我國化工工業自主創新具有典型的示范意義。
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