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“卡脖子”关键材料投产成功

1月28日,山东鲁晶化工科技有限公司与北京石油化工学院合作开发的环烯烃共聚物(COC/COP)关键单体——500吨/年降冰片烯合成反应装置投产成功。

产品各项性能达到设计要求,其中环戊二烯的转化率达到96%,降冰片烯的选择性达到95%以上,为环烯烃共聚物(COC/COP)新材料国产化提供了原料保障。

山东鲁晶化工科技有限公司是一家现代化精细化工企业,组建于1998年。系省级高新技术企业,省级技术中心、山东省优秀民营企业,德州市优秀民营企业。2019年被石油化学工业委员会授予“给电子体和改性剂技术中心”,中国合成树脂供销协会“会员单位”。

公司重点发展填补国内空白,节约能源,保护环境的高新技术产品。现主要生产销售丙烯聚合用助剂:给电子体系列,是目前国内产能较大、技术水平较高、品种较全的生产基地,产能3000吨/年,并可为客户定制各类格式试剂;抗静电剂系列,产能5000吨/年。产品目前已在中石化、大连恒力等大型聚丙烯装置广泛应用,市场占有率70%以上。另外还生产氯代异丙烷、氯代环戊烷、氯代异丁烷等氯化系列以及其它精细化学品。

“卡脖子”材料关键性单体
环烯烃共聚物(COC/COP)具有高适明度、低双折射率、高阿贝值等优良的光学性能,同时具有低吸水性、高生物相容性、尺寸稳定性、低密度、高耐热性、高流动性等优良性能,主要用于电子、光学镜头、光学薄膜、医疗与检测、包装等领域,随着国内手机、半导体、液晶电视、医药等市场的发展,对其需求不断增长,但我国COC/COP长期依赖进口,面临“卡脖子”风险。

降冰片烯是合成环烯烃共聚物(COC)的关键单体,靳海波教授团队经过多年潜心研究,成功开发出降冰片烯釜式合成新技术。该技术在我国乙烯工业高速发展的大背景下,以乙烯裂解C5产物中双环戊二烯(DCPD)为原料合成降冰片烯,巧妙克服了以往降冰片烯合成技术反应条件苛刻、副反应多、聚合物和酯类化合物堵塞管道和输送等问题。

工业级合成反应装置设计精确,投料一次成功,反应产物各项指标与前期实验结果高度吻合,开发设计的具有独特结构反应器,传质传热效率高、混合效果好、副反应最大限度规避,提高了反应过程的安全性以及环戊二烯转化率和降冰片烯选择性。

近期投产项目
1月底,辽宁鲁华泓锦新材料科技有限公司环烯烃聚合物(COC)装置一次性投产成功,生产出了合格产品。辽宁鲁华一期项目环烯烃聚合物产能为1000吨/年。一期示范项目完成后,计划二期建设10000吨/年环烯烃聚合物生产装置。 

2023年11月30日,浙江拓烯光学新材料有限公司一期项目成功投产暨二期开工奠基仪式在浙江衢州智造新城高新片区隆重举行,这意味着拓烯科技作为国内首批自产COC的企业已经实现自主工业化量产供货,打破该类材料此前100%依赖外企进口的局面,实现国产替代。

该项目一期投产产能为3000吨/年,两期项目共计产能5.1万吨/年。

国内COC/COP发展现状
由于COC/COP结构特殊,单体、催化剂以及聚合技术均存在较高的技术壁垒,在其生产上,日本瑞翁公司、宝理塑料和三井化学等国际龙头企业已经形成了从环烯烃单体到聚合物合成的完整产业链,占据了绝大部分产能。

也正是在产品的技术上存在垄断性,目前中国市场的COC/COP产品全部来源于进口,并且价格昂贵(产品价格在10万元/吨-30万元/吨之间),使得其目前主要应用于对价格敏感度较低的领域,如光学领域。生产厂商对于该产品具有较大的议价权。

由于世界范围内90%以上的单体降冰片烯生产能力与环烯烃聚合物产能配套,也使得富余生产能力较少。除了拓烯科技外,目前阿科力、金发科技等其他国内企业也已投入环烯烃聚合物材料的产业化进程。