Tijdens de transformatie van de olie- en chemische industrie in mijn land van grootschalige naar hoogwaardige productie, zijn innovatieve resultaten op het gebied van nieuwe materialen met een lage penetratiegraad en een kleine binnenlandse markt als paddenstoelen uit de grond geschoten. De situatie rond nieuwe materialen zoals polyolefine-elastomeren (POE), koolstofvezels en andere biologisch afbreekbare kunststoffen is veelbelovend. Tijdens de zesde bijeenkomst voor wetenschappelijke uitwisseling en samenwerking tussen onderwijsinstellingen en bedrijven, georganiseerd door de Chinese Federatie van de Petroleum- en Chemische Industrie op 20 april in Shanghai, heeft Luo Qiming, adjunct-directeur van de afdeling Wetenschap, Technologie en Apparatuur van de Petrochemische Federatie, deze nieuwe ontwikkelingen geanalyseerd, gesorteerd en geïnventariseerd.
Belangrijke organische grondstoffen hebben baanbrekende resultaten geboekt.
Adiponitril is een belangrijke grondstof voor nylon 66, maar de productie ervan is technisch gezien lastig. Tot nu toe werd de productmarkt gedomineerd door Invista. De laatste jaren, met de snelle ontwikkeling van chemische vezels, technische kunststoffen en andere sectoren, is het toepassingsgebied van nylon 66 breder geworden. Verschillende binnenlandse bedrijven hebben doorbraken bereikt in het onderzoek, de ontwikkeling en de industrialisatie van adiponitril, en er zijn adiponitrilprojecten gestart.
Luo Qiming legde uit dat er in het binnenlandse onderzoek en de ontwikkeling van adipodinitril twee belangrijke technische routes zijn, namelijk de adipodinzuurmethode en de butadieenmethode.
Chongqing Huafeng Group bouwt een adipdinitrilfabriek met een capaciteit van 200.000 ton, gebaseerd op de bestaande fabriek van 100.000 ton, die in 2020 zal worden opgeleverd met behulp van het adipdinic acid-proces.
Het butadieenproces is ook de technologie die Invista gebruikt, met als voordelen een korte procesroute, lage grondstofkosten en een goede productkwaliteit. Na jaren van onderzoek en ontwikkeling heeft China Chemical Tianchen Qixiang New Materials Co., LTD. de bouw van een adiponitrilinstallatie met een capaciteit van 200.000 ton per jaar, gebaseerd op de directe hydrocyanidatietechnologie van butadieen, succesvol in gang gezet.
Volgens de verslaggever zullen de aandelen van de bouw van het adiponitrilproject met een capaciteit van 50 ton per jaar, geproduceerd met behulp van de butadieenmethode, eind dit jaar ook in gebruik worden genomen.
Domesticatie van hoogwaardige polyolefinevarianten
“Het gas-vloeistofpolyethyleenproces en het buisvormige polypropyleenproces, waarvoor onafhankelijke intellectuele eigendomsrechten bestaan, zijn beide in ons land ontwikkeld. Hoogwaardige polyolefineproducten zoals POE en UHMWPE (polyethyleen met ultrahoge moleculaire massa) krijgen een flinke impuls in de productie”, aldus Luo Qiming over de ontwikkeling van hoogwaardige polyolefinevarianten.
POE is een van de materialen met de laagste dichtheid onder de synthetische materialen en is een belangrijk basismateriaal voor de productie van een nieuwe generatie fotovoltaïsche films. Sinopec, dat twintig jaar geleden begon met het verkennen van de industrialisatietechnologie voor POE, plukt daar nu de vruchten van. De verslaggever vernam dat Sinopec tijdens de onlangs gehouden 35e China International Rubber and Plastic Exhibition een reeks nieuwe producten presenteerde, waaronder POE-elastomeer. Sinopec is daarmee de eerste Chinese technologieleverancier met een volledig zelfstandig intellectueel eigendomsrecht voor POE.
Tegelijkertijd beschikken Wanhua Chemical en andere bedrijven ook over de voorwaarden voor industrialisatie van POE. Uit gegevens blijkt dat de geplande binnenlandse productiecapaciteit in China in maart 2023 2,1 miljoen ton bedroeg. De komende twee tot drie jaar staat ons land op het punt een productieboom van POE te beleven.
Dankzij de uitstekende productprestaties heeft UHMWPE de afgelopen jaren steeds meer aandacht gekregen van petrochemische en energiebedrijven. Volgens de verslaggever zijn Daqing Petrochemical, Jiangsu Sturbang en het Shanghai Chemical Research Institute sinds juli 2022 de UHMWPE-industrie ingestapt, hetzij in de vorm van nieuwe productie, hetzij in de vorm van uitbreidingen in de energiesector. Daqing Petrochemical richt zich voornamelijk op membranen voor lithiumbatterijen. De productie van 20.000 ton per jaar bij Jiangsu Serbon is eveneens voornamelijk gebaseerd op membranen voor lithiumbatterijen en vezelmaterialen. Vezelmaterialen, membranen voor lithiumbatterijen en smeltspinhars vormen de belangrijkste producten.
Afgelopen maart is de productie van de 30.000 ton wegende UHMWPE-ringbuis van het Shanghai Chemical Research Institute van start gegaan. Dit markeert een belangrijke doorbraak voor ons land in deze wereldprimeur op het gebied van vakmanschap en technologie. Hoogwaardige vezels en een membraan van lithiumbatterijen vormen de basis voor de hars.
Toonaangevende technologie voor biologisch afbreekbare materialen
De invoering van de beperking op plastic geeft een extra impuls aan de ontwikkeling en productie van biologisch afbreekbare materialen. Volgens Luo Qiming beheerst ons land de industriële productietechnologieën voor onder andere polycolic acid (PGA), polynxyl-bonol (PBS), polyfenol-hexyl-bonol (PBAT), polystumin (PLA), polybon (PCL), polycarbonaat (PPC) en polychroxylvetzuurester (PHA). Hiermee bestrijkt het land de belangrijkste categorieën biologisch afbreekbaar plastic en heeft het een compleet industrieel systeem voor de wereldwijde productie van diverse soorten biologisch afbreekbaar plastic opgebouwd.
PLA is momenteel het meest biologisch afbreekbare materiaal voor onderzoek en toepassing. In China zijn belangrijke technologische doorbraken bereikt, waardoor het volledig kan concurreren met geïmporteerde producten. Daarnaast zijn er in China veel nieuwe soorten biologisch afbreekbare harsen, zoals PGA, polybenzonietdilaat (PBST) en Essence, het eerste biologisch afbreekbare polyesterrubber dat in China is ontwikkeld.
Volgens verslaggevers heeft Shanghai Dong Geng Company een onafhankelijke technologie ontwikkeld voor de legale PGA-productie via ethylesteropeningen, waarmee PGA van medische kwaliteit kan worden verkregen. Het Advanced Elastic Body Material Research Center van de Beijing University of Chemical Technology heeft een doorbraak bereikt in het continue productieproces van gediversifieerd polymeerrubber met een hoge relatieve moleculaire massa en heeft een biologisch substraat ontwikkeld voor de afbraak van polyesterrubbermaterialen. Een proefproject met duizenden tonnen is hiermee afgerond.
Nieuw productieproces voor synthetisch rubber vult de leemte op.
Functionele modificatie van oplosbaar polystyreen-butadieenrubber (PBR) is een actueel onderwerp binnen de PBR-sector. Deze modificatie kan de eigenschappen van rubberproducten aanzienlijk verbeteren, maar er zijn in China nog geen industriële producten op de markt gebracht. In mei 2021 ontwikkelden Petrochina, de Tongji Universiteit en de Dalian Universiteit voor Technologie gezamenlijk een technologie voor de synthese van functioneel PBR en voltooiden ze de eerste productie-installatie voor functioneel PBR bij Dushanzi Petrochemical in China. Het product wordt inmiddels toegepast in rubber voor milieuvriendelijke banden.
Neopreenrubber is een van de belangrijkste strategische materialen voor de nationale economie en defensie-industrie. De productie van butadieen-neopreenrubber is echter een complex proces, waarbij de benodigde kernapparatuur moeilijk te ontwikkelen is. Jinjiao Hi-tech (Shanghai) Co., LTD. heeft deze uitdaging overwonnen door een nieuw proces voor butadieen-neopreenrubber te ontwikkelen en een pilotproef af te ronden. "Vergeleken met ons traditionele calciumcarbideproces biedt dit proces aanzienlijke voordelen, zowel op het gebied van productiekosten als productkwaliteit", aldus Luo Qiming.
De belangrijkste kenmerken van technische kunststoffen en speciale vezels komen duidelijk naar voren.
Koolstofvezel, ook wel bekend als de "koning der nieuwe materialen", is een onmisbaar strategisch nieuw materiaal voor de nationale economie en de nationale defensie. Mijn land is nu het derde land ter wereld, na Japan en de Verenigde Staten, dat beschikt over hoogwaardige koolstofvezeltechnologie. "De T300-koolstofvezel van mijn land heeft het niveau van vergelijkbare buitenlandse producten bereikt; de T700- en T800-koolstofvezel zijn in industriële productie; de sleuteltechnologieën voor de T1000- en M55J-koolstofvezel hebben een doorbraak bereikt en de productie ervan is gestart", aldus Luo Qiming.
Sterke, hoogwaardige polytamidevezels hebben brede toepassingsmogelijkheden in hoogwaardige sectoren zoals de luchtvaart, ruimtevaart, elektronica en bescherming. De Beijing University of Chemical Technology heeft een productietechnologie ontwikkeld voor deze vezels en gebruikt deze om de eerste productielijn voor deze vezels in binnen- en buitenland te bouwen en een reeks producten te ontwikkelen.
Bovendien is het fenolische polyford-etheroneketon, ontwikkeld door de Dalian University of Science and Technology en de Dalian Chemicals van de Chinese Academie van Wetenschappen, ook een wereldprimeur en zijn er al industriële apparaten mee gebouwd.
Elektronische chemicaliën ontwikkelen zich sneller
De snelle opkomst van de nieuwe energie-industrie heeft kansen gecreëerd voor de ontwikkeling van elektronische chemicaliën, en veel binnenlandse bedrijven zijn in een stroomversnelling geraakt om de technologie voor elektronische chemicaliën te bevorderen.
De afgelopen jaren was er in mijn land een overschot aan industriële en voedselveilige fosfaatproductiecapaciteit, maar de belangrijkste grondstoffen voor de chipfabricage, zoals ultrazuiver elektronisch fosfaat, waren volledig afhankelijk van import. Na meer dan tien jaar onophoudelijke inspanningen heeft de Xingfa Group met haar ultrazuiver elektronisch fosfaat een zuiverheidsniveau bereikt van "3,9" naar "9,9".
Elektronica-kwaliteit fluorwaterstofzuur wordt voornamelijk gebruikt voor het reinigen en corrosiebestendig maken van geïntegreerde schakelingen en grootschalige geïntegreerde schakelingchips. Een van de toonaangevende Chinese leveranciers van elektronische chemicaliën is in mei 2022 officieel toegetreden tot het TSMC-leverancierssysteem en is sindsdien begonnen met de levering van grote hoeveelheden hoogzuivere elektronische chemicaliën, voornamelijk fluorwaterstofzuur van halfgeleiderkwaliteit.
Daarnaast voldoen sommige natte elektronische chemicaliën die door Suzhou Jingrui zijn ontwikkeld en geproduceerd, zoals waterstofperoxide en zwavelzuur, Haohua Gas, stikstoftrifluoride van het Sinoship 718 Instituut, hoogzuiver chloorgas en waterstofchloride van Taihe Gas, speciaal precursorgas van Jiangsu Jacque, polijstpads van Hubei Dinglong en andere elektronische chemicaliën, ook aan de eisen van geavanceerde proceschipfabricage.
"De ontwikkeling van argonfluoride-fotolak voor geavanceerde proceschips, wat de moeilijkste stap is, blijft een uitdaging." Luo Qiming zei dat hoewel veel binnenlandse bedrijven de hele industriële keten, van harsmonomeer en foto-initiator tot oplosmiddel en fotolak, aanpakken, momenteel slechts een deel van de producten de testfase bij de downstreambedrijven bereikt.
Geplaatst op: 8 mei 2023