走進江蘇南通星辰合成材料有限公司(簡稱南通星辰)3萬噸/年聚苯醚(PPE)項目現場,由天華化工機械及自動化研究設計院有限公司(簡稱天華院)設計制造的幹燥機PPE樹脂蒸汽管回轉幹燥機正平穩運行著。
2020年8月,該大型裝置設備順利建成並成功投産運行,幫助南通星辰生産出質量優異的新一代3萬噸/年聚苯醚裝置産品,實現産能規模躍居全球第二。
聚苯醚是五大工程塑料之一,具有優良的尺寸穩定性、天然無鹵阻燃、優異的介電性能等特點,是5G通信、新能源汽車、集成電路芯片等戰略新興産業的重要原材料。
在此之前,因其生産工藝流程長、工藝技術複雜、技術壁壘高,國際上僅有少數幾家企業掌握萬噸級聚苯醚工業化生産技術。作爲中國進口依存度最高的工程塑料之一,聚苯醚被列入國家發改委産業政策指導目錄鼓勵類建設項目。
2005年,南通星辰充分發揮其新材料研發制造優勢,在山西省芮城縣建成了中國首套萬噸級聚苯醚工業化生産裝置,在當時實現了首個聚苯醚材料的國産化,打破技術壁壘,擺脫了聚苯醚長期依賴進口的局面。多年來,南通星辰加速聚苯醚自主研發生産步伐,不斷取得突破。
但是,其裝置中的幹燥單元的核心設備卻仍未實現國産化,依靠多台進口的美國Bepex高速耙杆式幹燥機組合使用。該進口設備在生産過程中存在晶體易被破碎、投資成本大、生産能耗高、售後服務慢等諸多缺點。
如何尋找“卡脖子”突破口,提高産品質量、節省設備投資、加快項目建設進度、打破國外設備技術壟斷?
這個設備難題的突破由一場中國化工系統內企業的業務協同開始。2018年,南通星辰在江蘇南通投資啓動新一代3萬噸/年聚苯醚項目,以進一步擴大産能。在該項目建設中,天華蕴朿南通星辰踐行“科學之上”理念,充分發揮協同效應,將天華院在幹燥、反應和過程分離,特別是在聚苯醚樹脂幹燥領域的經驗儲備和技術優勢,與南通星辰在新材料領域的研發制造優勢相結合,把新一代自主研發工藝的3萬噸/年聚苯醚項目大型幹燥設備作爲國産化攻關項目進行合力突破。
雙方迅速成立了幹燥設備國産化工作組,緊密溝通、資源共享、精准施策。技術人員先從小型實驗開始,逐步摸清幹燥機率、掌握幹燥數學模型,確認幹燥設備型式和規格,再從工藝流程、生産操作、産品質量優化等方面多次交流和探討,最終確定規模化生産所需的核心設備參數。
生産初期調試過程中,幹燥機出現了密封漏料現象。爲此,技術人員尋找症結逐一分析深入研討,從設備密封結構改進、工藝管線和操作參數優化入手,兩家企業取長補短,優勢互補,最終在較短的時間內解決了密封漏料的難題。
據介紹,該聚苯醚裝置中幹燥單元采用的密閉循環惰性氣體蒸汽回轉幹燥機組,具有處理能力大、操作平穩、能耗低、安全性高,溶劑回收率高等特點,非常適用于聚苯醚大型連續化生産的需要。
新一代3萬噸/年聚苯醚項目的成功建成,讓天華院實現了聚苯醚裝置中幹燥單元核心設備的國産化。同時,讓南通星辰成爲了全球少數可以將兩種聚苯醚工藝技術實現産業化的生産單位。
截止目前,天華院設計制造的聚苯醚幹燥機已經平穩運行超過半年,幫助南通星辰聚苯醚總産能達5萬噸/年,位居世界前列。且産品破碎率降低,質量穩定性提高,幹燥機維護簡單、單台産量大、適應性強,各項指標均滿足生産需要,完全替代了進口設備,並在聚苯醚行業具有領先地位。
該項目的成功完成,不僅爲天華蕴朿南通星辰在聚苯醚(PPE)樹脂幹燥設備大型化國産化方面積累了成功經驗,解決了行業內幹燥設備需要進口的“卡脖子”問題,爲國內大型聚苯醚(PPE)樹脂生産實現了幹燥領域的新突破,也爲中國化工系統內部企業攜手並進、攻堅克難樹立了新的典範。
南通星辰聚苯醚(PPE)樹脂蒸汽管回轉幹燥機正在運行