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【喜迎二十大 创新迎未来】以创新促发展,以技术创未来 ——记成达公司聚氯乙烯技术创新60年

发布时间:2022年10月13日

60余年来,350vip浦京集团官网|(中国)有限公司(以下简称成达公司,原化工部第八设计院)始终以振兴民族工业为己任,以引领工程行业发展为使命,坚持创新驱动发展战略,持续加大技术创新投入,不断增强自主创新能力,取得了一大批具有自主知识产权的技术创新成果,创造了丰富的物质文明和精神文明,保持了在行业中的技术领先地位,为中国化工事业的发展做出重大贡献。

在党的二十大即将召开之际,成达公司坚决贯彻落实党中央决策部署,始终面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,坚持创新驱动高质量发展,勇攀高峰,追求卓越,为建成世界科技强国、实现中华民族伟大复兴不断做出新贡献!


聚氯乙烯(简称PVC)是世界五大通用塑料之一,在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。聚氯乙烯由氯乙烯单体(简称VCM)聚合而成,氯乙烯单体的合成根据生产原料不同,分为乙炔法和乙烯法两种工艺路线。乙炔法主要生产原料是煤炭(生产电石制乙炔)和天然气(部分氧化制乙炔),乙烯法主要生产原料是石油。

根据我国“富煤、贫油、少气”的资源禀赋特点和市场需求,成达公司同步发展了乙炔法VCM技术和乙烯法VCM技术,并专注于PVC聚合技术的迭代升级。经过60余年不断努力和研究创新,成达公司全面掌握了PVC聚合技术,开发了一系列符合中国国情,满足安全环保、节能减排、绿色低碳的工艺技术和关键核心设备,有力推动了我国聚氯乙烯行业发展。

成达公司是国内承担聚氯乙烯项目建设最早、最全、最多的工程公司。涉足PVC领域最早,1958年参与我国自行研发设计的第一套聚氯乙烯装置建设;设计PVC聚合釜釜型最全,包含13.5m3到143m3等全系列聚合釜;装置规模类型最多,单系列从3000吨/年到37.5万吨/年,配套的电石乙炔发生装置单系列从1500吨/年到16.5万吨/年;参与国内全部天然气制乙炔装置的工程设计和建设,促进了天然气制乙炔核心设备国产化的发展;承担PVC项目最多,累计已承担100多个项目的设计/总承包,装置累计产能达1000万吨/年,国内市场占有率达40%以上。

多年来,成达公司充分发挥自身的技术优势和创新能力,自主研发并发展壮大了乙炔法VCM技术,消化吸收和完善了所有乙烯法VCM技术,掌握了悬浮法、本体法、乳液法等多项PVC聚合技术,在VCM、PVC领域取得斐然成绩。


乙炔法VCM技术

成达公司研发乙炔法VCM技术可追溯到1958年,公司老一辈技术专家参与了锦西化工厂国内首套3000吨/年乙炔法VCM装置建设,开启了乙炔法VCM技术的探索之旅。20世纪60年代,成达公司率先开发成功1万吨/年的乙炔法VCM 工艺技术,开启了国内乙炔法VCM技术的快速发展历程。

经过多年的技术沉淀和持续研究,21世纪初叶,成达公司的乙炔法VCM技术取得了重大突破,研发成功了乙炔法VCM大型化成套创新技术,包括:新型庚烷撤热技术、大型螺杆压缩机环保技术、副产盐酸循环利用技术、氯乙烯尾气变压吸附回收技术、氯乙烯精馏高压节能降耗技术等,单台转化器能力达万吨级,率先实现氯乙烯装置单系列产能20万吨/年。

成达公司一直致力于乙炔法VCM技术的绿色环保升级,参加了多套无汞催化剂工业试验装置的技术开发,自主设计的鄂尔多斯PVC项目国内首套1万吨/年无汞催化剂乙炔法VCM工业示范装置于2019年成功开车,从根本上消除了汞污染。同时,成达公司开发了转化辛烷撤热技术,该技术成功应用于已建庚烷撤热VCM装置,降低了VCM装置升级无汞催化剂的改造费用。2020年设计的陕西金泰60万吨高性能树脂项目无汞催化剂VCM装置,单线设计能力全球最大,达37.5万吨/年。

2020年,成达公司自主研发的“乙炔法氯乙烯绿色安全节能关键技术开发与应用”技术获得四川省科学技术进步三等奖,该技术达到国内领先、国际先进水平,实现了装置大型化、节能降耗、安全稳定生产,将国内乙炔法VCM生产工艺和装备技术水平提升到新的高度。

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乙炔法氯乙烯绿色安全节能关键技术开发与应用获四川省科学技术进步三等奖

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乙炔法氯乙烯生产工艺技术改进及装置能力大型化获中国石油和化学工业联合会科学技术进步三等奖

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内蒙古鄂尔多斯二期工程40万吨/年聚氯乙烯项目


乙烯法VCM技术

20世纪70年代末,成达公司承担了国内首次引进的两套20万吨/年乙烯法VCM装置(三井东压)的设计工作。此后陆续承担了齐鲁石化(伍德)、宁波韩华(西方化学)、烟台万华(西方化学)、新浦化学(英力士/索尔维)等11套乙烯法VCM装置的设计工作,其中3个项目为EPC总承包,设计总产能达到345万吨/年,占全国乙烯法VCM装置总产能的60%以上。

2009年,成达公司首次以EPC总承包的方式承担了韩华(宁波)30万吨/年VCM项目,采用美国西方化学的乙烯法VCM技术,实现了18个月机械竣工,一次性开车成功,各项指标均达到国际先进水平。该项目先后获得四川省勘察设计协会工程总承包金钥匙奖和四川省第一届建筑信息模型(BIM)设计大赛工程设计一等奖。

经过多年的技术积累,成达公司在2020年承担的新浦化学40万吨/年聚氯乙烯项目中创新采用了多项先进技术:国产化直接氯化反应器和氧氯化反应器设计制造技术、工艺余热回收节能降耗技术和废液/废气焚烧国产化技术等,有力推动了国内乙烯法VCM行业的技术发展和装备升级。

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万华化学聚氨酯产业链一体化项目40万吨/年氯乙烯装置


PVC聚合技术

成达公司的PVC聚合技术发展史可追溯至20世纪50年代,公司老一辈技术专家于1957年参加了锦西化工厂国内首套自主研发3000吨/年PVC装置的建设,从而开启PVC聚合技术的探索发展之路。

20世纪60~70年代,成达公司设计了一批6000吨/年PVC装置,使得PVC聚合技术得到初步发展。20世纪70年代成达公司对127 m3聚合引进技术进行了消化吸收再创新,成功开发了PVC新型汽提干燥技术,形成了一系列核心设备,并应用于国内二十余套PVC装置的设计和技改,降低了产品中VCM残留量,提升了产品品质,实现了节能降耗的目标。多个项目分别获得国家计委工程设计金质奖、化学工业部工程设计一等奖等奖项。

1985年成达公司承担的锦西化工有限责任公司PVC项目,为国内首次引进原美国GOODRICH公司70m3聚合釜技术,其先进的DCS过程控制系统,有力提升了国内PVC聚合自动控制水平及装置安全稳定性。

1992年,成达公司设计的国内第一套国产化糊树脂装置--沈阳化工厂1万吨/年PVC糊树脂装置一次性投产成功,大力推动了我国特种树脂生产技术的发展,获得国家级科技进步奖一等奖、国家级工程设计铜质奖等奖励。

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万吨级PVC糊树脂国产化装置获国家级科技进步一等奖

2002年,成达公司承担的中石化齐鲁分公司引进的西方化学135m3大型聚合釜技术的工程设计,是当时国内同行业技术最先进、聚合釜体积最大的PVC聚合技术。

2007年,成达公司在云南盐化PVC装置中首次在GOODRICH技术的70m3聚合釜上增加釜顶冷凝器,使其单釜年产能增加5000吨以上。

2009年,成达公司总承包的安徽华塑PVC项目为国内首次引进法国KEMONE公司143m3聚合釜技术,在聚合釜和冷凝器的结构优化、加工制造安装控制方面做了大量创新和优化,并通过局部结构的FEA优化设计,实现了筒体和封头厚度国内最薄,形成了自主的“143m3 PVC聚合釜结构开发技术”,并通过了四川省科技厅科技成果鉴定。

经过多年的技术累积和创新,成达公司自主研发了137 m3聚合技术并成功应用在新疆圣雄年产50万吨PVC项目和内蒙宜化年产15万吨PVC项目中,技术水平达到世界先进,开启了国产化大型聚合釜技术的新篇章。

近年来,成达公司凭借雄厚技术实力和丰富管理经验,在与国际一流工程公司同台竞争中脱颖而出。2022年,成达公司以EPC总承包模式签署了卡塔尔35万吨/年PVC项目,顺利进入发达国家市场,实现了海外业务市场新突破。

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安徽华塑100万吨/年聚氯乙烯及配套项目(一期)


60余年来,成达公司在聚氯乙烯技术的国产化、大型化、智能化进程中,不断开拓进取,发展创新,在聚氯乙烯产品全生命周期的设计、建设、运营等方面形成了一整套先进的设计和管理理念及程序,从本质上确保每一套装置的“安、稳、长、满、优”运行。同时,作为中国氯碱工业协会理事单位,成达公司积极参编技术规范,推广新技术、新装备,始终致力于聚氯乙烯的技术进步,为我国聚氯乙烯行业的绿色发展、安全生产、节能降耗和产品升级做出了重大贡献。

目前成达公司聚氯乙烯技术已获得授权发明专利3项,实用新型33项,专有技术4项;论文5篇,编制国家标准、专题报告和行业规定各1项,并获得国家级、省部级奖项20余项。

成达公司在聚氯乙烯领域获得主要知识产权和主编的标准规范清单见下表:

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不倦的努力只为更好的明天。节能降耗,绿色环保,为用户带来更多的效益是我们孜孜以求的目标。未来,成达公司将继续秉持“工程创造美好未来”的企业使命,以领先的工程科技水平不断满足人类对美好生活的追求,以孜孜不倦的态度追求专业精湛,不断开拓与创新,以工程科技助力国家“双碳”目标早日实现,为行业进步和经济社会发展做出更多更大的贡献。

(文/氯碱技术团队 编辑/兰然)