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煤化工信息网
快讯:
煤焦油加氢技术
政策加持+产业升级+技术突破,破解 PEN“卡脖子”难题
作者:化小北 来源:煤化工信息网 浏览次数:2241次 更新时间:2021-03-02
图片特种新型聚酯 PEN 单体——煤基合成 2,6-萘二甲酸图片

2,6-萘二甲酸是特种新型聚酯 PEN 产业关键单体原料,目前我国尚没有 PEN 生产装置,也未见 PEN 新建/拟建装置,100%依赖于进口,价格和市场完全受控于国外垄断寡头(美国/日本)。

 为破解特种新型聚酯 PEN“卡脖子”难题,国家出台了诸多鼓励政策。开发 2.6-萘二甲酸的煤基合成技术新路线,符合国产替代、自主创新方向和国家相关产业政策,同时对现有煤化工行业转型升级和煤焦油深加 工的下游产品升级。

PEN 应用广泛,市场潜力大

聚萘二甲酸乙二醇酯(以下简称 PEN)是一种新型的特种聚酯材料,较常见的聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称 PET)材料相比,具有独特的机械性、耐热性、光学性、气体阻隔性、化学稳定性等性能,广泛应用于包装容器(可蒸煮消毒的果汁、水、白酒、啤酒等包装瓶,医药和化妆品的吹塑容器)、电气绝缘膜(替代聚酰亚胺用于柔性覆铜板)、工业丝(水下 电缆、恶劣环境环境运输皮带)、F 级绝缘材料(耐 160℃高温)、音量膜 和信息记录材料等领域,是最近 10 年来应用开发最快的高分子材料之一,被称为 21 世纪新型功能性材料。 近年来, PEN 瓶因具有透明性好、气体阻隔性好及形状稳定等优点, 用于装啤酒,贮存寿命可长达 6~9 个月,贮存期较 PET 瓶延长了 2~3 倍,且抗刮伤性好,便于回收;同时,因 PEN 具有优良的耐放射性,在航空航天、原子能材料等领域也将有广阔的应用前景。

据预测,2018 年 PEN 全球产量 4 万吨左右,中国进口约 1.5 万吨,预计 2020~2025 年世界 PEN 表观需求量年均增长率超过 20%,将达到 10万吨。

国家政策加持,我国 PEN 行业亟需打破空白

制约 PEN 产业的重要因素是其关键单体 2,6-萘二甲酸的来源和成本问题。全球范围来看,只有美国伊斯曼化学、日本帝人等企业实现了 2,6-萘 二甲酸的工业化合成和生产,PEN 供应主要地区为美国、日本、欧洲等地,全球我国基本处于空白。我国尚没有任何的 PEN 生产装置,也未见 PEN 新 建/拟建装置。为解决 PEN“卡脖子”难题,实现 PEN 技术国产化突破,摆脱对于进口产品依赖,近年来,国家出台了多项鼓励政策(下表)。

焦化行业转型升级与技术突破双轮驱动

当前我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动能的攻关期。未来一定时期内,我国 焦化行业仍将是我国最大的煤炭转化产业,尤其是对于山西,焦化行业对全省全市的经济社会发展、财政税收、稳定就业发挥着不可替代的作用。 全面提升深加工水平、延伸化产品的产业链,是实现焦化行业转型升级和 高质量绿色发展的的根本途径。

不同于国外工业化生产是以石油基路线制备 2,6-萘二甲酸(PEN 单体),国内研究者通过多年的实验研究,实现了以煤焦油中萘系化合物为 原料定向合成制备 2,6-萘二甲酸的技术攻关,开发了煤基合成 2,6-萘二甲酸工业化成套技术。我国煤炭资源丰富,产生煤焦油资源充足(每年产量2000 万吨左右)且富含相当数量的萘系化合物(甲基萘或二甲基萘,约 1%-2%),原料来源完全立足于国内煤化工深加工和现有煤化工企业(副 产煤焦油)结合。对于企业而言,可进一步延伸其下游产品产业链,提高 产品附加值。 目前,市场上 PEN 价格约是现有 PET 产品 7-10 倍。技术实施后,预 期 PEN 价格下降 30-50 %。以年生产 200 吨的 2,6-萘二甲酸二甲酯为例, 总投资约 2000 万元,其中生产成本约 3-4 万元/吨,产品销售价格 8-10万元/吨,内部投资回报率达 20-30%(税前),具有优越的投资回报优势。

结 语

中国 PEN 产业发展潜力巨大,亟需尽快实现自主开发 PEN 技术工业化,突破 PEN 供应由国外企业所垄断,降低原料成本,提高企业效益,促进产业健康发展。在国家鼓励政策加持下,若自主知识产权生产工艺取得突破, 工业化项目开始实施的背景下,PEN 产业国产替代和发展前景值得期待。

如需对接以上技术单位,请联系煤化客助理微信:CCIIN2018,添加微信时,请注明咨询事宜。