在日前召開的2025（第七屆）中國環(huán)氧丙烷產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)上，專家指出，我國環(huán)氧丙烷（PO）產(chǎn)業(yè)在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能全球領(lǐng)先的同時(shí)，正面臨產(chǎn)能增速快于需求的矛盾，向高附加值轉(zhuǎn)型成為行業(yè)突圍破局的核心方向。對(duì)此，行業(yè)應(yīng)進(jìn)行“增量創(chuàng)新”和“存量優(yōu)化”，通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)協(xié)同，積極探索可持續(xù)發(fā)展新路徑。
產(chǎn)能擴(kuò)張遇瓶頸——高附加值成破局關(guān)鍵
石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院副總工程師屠慶華指出，近年來，我國PO產(chǎn)能迅速擴(kuò)展，2024年達(dá)747萬噸/年，占全球總產(chǎn)能近三分之一，自給率提升至96%。但同時(shí)，行業(yè)也正面臨產(chǎn)能與需求的階段性矛盾，2024年，國內(nèi)PO表觀消費(fèi)量約為590萬噸，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)已明確將其列為高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警產(chǎn)品。
在此情境下，高附加值成為行業(yè)的未來發(fā)展方向。屠慶華談到，2024年7月，工信部發(fā)布《精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施方案（2024—2027年）》，其中提出推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)以產(chǎn)業(yè)鏈高端化延伸為重點(diǎn)發(fā)展精細(xì)化工，打造專業(yè)化、精細(xì)化、特色化、新穎化的產(chǎn)品體系，提升產(chǎn)品附加值，增強(qiáng)核心競爭力。
“如何打造有競爭力的PO產(chǎn)業(yè)鏈？”屠慶華用8個(gè)字回答了這一問題——“增量創(chuàng)新，存量優(yōu)化”。她進(jìn)一步解釋說，“存量”主要指聚醚多元醇，該產(chǎn)品為環(huán)氧丙烷重要的下游應(yīng)用，是聚氨酯材料的主要生產(chǎn)原料之一。行業(yè)應(yīng)提升在該領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，開發(fā)高端聚醚多元醇等產(chǎn)品。“增量”是指非聚氨酯產(chǎn)品，如高純度丙二醇、電子級(jí)溶液等電子級(jí)PO衍生物，是PO行業(yè)在半導(dǎo)體、顯示面板等領(lǐng)域的重要切入點(diǎn)；PO基可降解材料目前規(guī)模較小，但也是值得重點(diǎn)關(guān)注的發(fā)展方向，未來應(yīng)積極開發(fā)這些類型的產(chǎn)品，推動(dòng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)差異化競爭。
此外，工信部發(fā)布的《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2024年版）》中“先進(jìn)半導(dǎo)體材料和新型顯示材料”部分提到超高純化學(xué)試劑，其中即包含納米制程用凈高純半導(dǎo)體級(jí)過氧化氫。“這也是目前國家政策明確支持的PO產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品，屬于關(guān)鍵戰(zhàn)略材料，行業(yè)企業(yè)可據(jù)此布局研發(fā)工作。”屠慶華說。
存量優(yōu)化有高招——聚醚多元醇邁向綠色高端
具體來看，如何實(shí)現(xiàn)“存量優(yōu)化”？市場又需要怎樣的聚醚多元醇產(chǎn)品?
濱化集團(tuán)股份有限公司石化事業(yè)部聚醚及聚氨酯業(yè)務(wù)部部長、研發(fā)總監(jiān)張濤表示，近年來，隨著新能源汽車和綠色建筑的發(fā)展，市場對(duì)于高性能、環(huán)保型聚醚多元醇的需求正不斷增加。
在這方面，中山大學(xué)教授肖敏團(tuán)隊(duì)的研究頗具代表性。她介紹說，其研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新開發(fā)了二氧化碳與環(huán)氧丙烷合成聚碳酸酯二元醇（PPCDL）技術(shù)，由PPCDL制得的聚氨酯具備優(yōu)異的耐候性、耐水解性、透明性、耐磨性和生物可降解性，具有廣闊市場前景。
該技術(shù)采用非金屬催化劑，可在低溫、低壓條件下高效轉(zhuǎn)化工業(yè)廢氣中的二氧化碳，成本僅為傳統(tǒng)光氣法的1/3～1/4，已與珠海中冠合作推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)開發(fā)的PPC-P新一代二氧化碳基全降解塑料及聚碳酸酯型TPU等產(chǎn)品，進(jìn)一步將應(yīng)用場景拓展至光伏膠膜、UV光固化涂料、自修復(fù)材料、鋰電池黏結(jié)劑等領(lǐng)域，為環(huán)氧丙烷產(chǎn)業(yè)鏈提供了一條綠色轉(zhuǎn)型路徑。
“這是一項(xiàng)‘一石三鳥’的技術(shù)。”肖敏說，“不僅實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的高效資源化利用，可以減少用于生產(chǎn)塑料的原料原油，還為環(huán)氧丙烷開辟了綠色環(huán)保、高附加值的應(yīng)用場景。”
同時(shí)，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同作用也是“優(yōu)化”的重要一環(huán)。“當(dāng)前印度、東南亞等新興市場崛起，不同區(qū)域市場對(duì)聚醚多元醇的產(chǎn)品類型和性能要求都存在著差異，企業(yè)可根據(jù)區(qū)域市場需求和資源稟賦優(yōu)化生產(chǎn)布局。”張濤談到，“產(chǎn)業(yè)鏈布局調(diào)整有助于企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高市場競爭力，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。”
據(jù)悉，目前濱化集團(tuán)正在規(guī)劃聚醚及聚氨酯新材料產(chǎn)業(yè)園，園區(qū)內(nèi)將建設(shè)總投資為128億元的碳三碳四綜合利用項(xiàng)目，項(xiàng)目建成后，濱化集團(tuán)將以現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為依托，延長環(huán)氧丙烷—聚醚多元醇—聚氨酯產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)揮一體化優(yōu)勢(shì)。
增量創(chuàng)新存潛力——衍生物合成技術(shù)落地開花
在“增量”方面，目前也有多種技術(shù)落地開花。
河北工業(yè)大學(xué)教授王荷芳談到，PO產(chǎn)業(yè)鏈可延伸至丙二醇甲醚（PM）、丙二醇單甲醚醋酸酯（PMA）及二丙二醇單甲醚（DPM）等，在達(dá)到電子級(jí)純度的前提下，PM可應(yīng)用于半導(dǎo)體加工、液晶顯示屏、光刻膠生產(chǎn)等；PMA是半導(dǎo)體、液晶顯示器、光刻基版等行業(yè)的稀釋劑與剝離液；DPM則可應(yīng)用于高端化妝品原料及藥物制劑領(lǐng)域。
針對(duì)PO衍生物合成過程中存在的高能耗物耗和高成本問題，王荷芳團(tuán)隊(duì)開發(fā)出四大核心技術(shù)：高效固定床固體催化劑可從源頭替代PM與DPM合成過程中使用的腐蝕性強(qiáng)、難回收的液體催化劑，徹底解決廢催化劑環(huán)保難題；非均相催化精餾合成PMA技術(shù)使催化劑利用率提升1倍以上，并顯著提高轉(zhuǎn)化率與分離效率，且設(shè)備兼容性強(qiáng)，新建或改造項(xiàng)目可節(jié)省投資30%以上；熱耦合節(jié)能技術(shù)應(yīng)用差壓熱耦合精餾技術(shù)，相較于常規(guī)精餾節(jié)能45%，并節(jié)省循環(huán)水用量55%；熱泵精餾技術(shù)則大幅降低分離過程的蒸汽能耗，為制備高純電子級(jí)溶劑提供節(jié)能保障。
“經(jīng)過多年的積累，我們的核心技術(shù)已有多項(xiàng)工程化業(yè)績，并持續(xù)向更廣闊的精細(xì)化學(xué)品領(lǐng)域拓展。”王荷芳介紹說，目前團(tuán)隊(duì)相關(guān)成果已獲國家授權(quán)發(fā)明專利6項(xiàng)、實(shí)用新型專利12項(xiàng)，并在《Journal of Chemical Engineering》等國際期刊發(fā)表SCI論文50余篇。團(tuán)隊(duì)未來將圍繞精細(xì)化學(xué)品綠色合成工藝?yán)^續(xù)開展研究，如草酸二甲酯的合成及其后續(xù)轉(zhuǎn)化，從環(huán)氧乙烷到二乙二醇、三乙二醇的合成路線，以及苯氧乙醇的生產(chǎn)技術(shù)等。
王荷芳表示，目前，石化行業(yè)在節(jié)能工藝方面仍有很大的潛力可挖，反應(yīng)精餾、熱泵等技術(shù)在工業(yè)裝置中的應(yīng)用可使產(chǎn)品向綠色化、節(jié)能化方向發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，環(huán)氧丙烷產(chǎn)業(yè)鏈有望在綠色、高效、節(jié)能的道路上取得更大的突破，為石化行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
