2020年受疫情影響,國內甲基異丁基酮(MIBK)行業(yè)開工率一度為零,下半年產(chǎn)品價格創(chuàng)下三年以來最高水平,市場一貨難求,為下游橡膠防老劑等市場帶來了巨大的成本壓力。
為確保公司主營產(chǎn)品橡膠防老劑的原材料連續(xù)供應、工藝安全和質量穩(wěn)定,解決客戶關注的痛點問題,促進行業(yè)高質量發(fā)展,2020年末,圣奧化學自建1.5萬噸/年MIBK裝置在安徽圣奧投產(chǎn)。該套裝置采用多項創(chuàng)新技術,高效解決了工藝難點,可產(chǎn)出工藝穩(wěn)定、含量高、能耗低的MIBK產(chǎn)品。
負責此項目的安徽圣奧MIBK產(chǎn)業(yè)化研究團隊,也因此收獲了中化化工事業(yè)部2020年度科技創(chuàng)新獎·科技進步獎榮譽稱號。

甲基異丁基酮(MIBK)是一種性能優(yōu)良的中沸點溶劑和化工中間體,主要用于汽車、航空航天、家居裝修等領域的高檔涂料溶劑,也可用于合成飛機以及汽車輪胎的橡膠防老劑、潤滑油脫蠟劑、有機合成萃取劑和稀釋劑以及表面活性劑。
MIBK是生產(chǎn)橡膠防老劑的重要原料,橡膠防老劑是圣奧化學的主營產(chǎn)品之一,此前MIBK作為生產(chǎn)防老劑的關鍵原材料一直外購,受制于人。作為業(yè)內領先企業(yè),出于保障原材料質量、穩(wěn)定防老劑生產(chǎn)、最大程度維護客戶利益的考量,圣奧化學決定在安徽圣奧啟動MIBK產(chǎn)業(yè)化研究項目。
安徽圣奧位于銅陵市循環(huán)經(jīng)濟工業(yè)園區(qū)內,有著較好的綠色制造資源優(yōu)勢。園區(qū)的富余焦爐煤氣可用于煤制氫,為新建裝置提供氫氣原料,而產(chǎn)生的解析氣可作為蒸汽鍋爐燃料供能使用。

▲ 安徽圣奧廠區(qū)
從人才儲備來看,近年來,圣奧化學不斷加大在新產(chǎn)品研發(fā)及應用研究方面的投入,并全力建設科研人才隊伍,培養(yǎng)了一批勤勉敬業(yè)、吃苦耐勞的研發(fā)骨干,經(jīng)過多個項目的產(chǎn)業(yè)化研究,積累了豐富的研發(fā)及工程轉化經(jīng)驗,為MIBK產(chǎn)業(yè)化研究提供了充足的人才保障。
緊抓技術“牛鼻子”
在天時、地利、人和三大優(yōu)勢的加持下,2018年10月,MIBK小試研究正式立項。
首先是技術路線的選擇。如今,國內外成熟的MIBK生產(chǎn)方法主要有異丙醇法和丙酮法,異丙醇法受限于原料、成本和能耗,當前已被淘汰,而以丙酮為原料生產(chǎn)MIBK有“三步法”和“一步法”。“三步法”需經(jīng)過縮合、脫水、加氫三個步驟,工藝流程長、投資高;“一步法”則通過催化劑使丙酮和氫氣同時發(fā)生縮合、脫水和加氫反應生成MIBK,流程短、投資少、原材料以及能耗消耗低,具有顯著的技術和成本優(yōu)勢。
因工藝優(yōu)點突出,“丙酮一步法液相合成工藝”被確定為生產(chǎn)MIBK的技術路線,“一步法”的關鍵在于特殊的多功能催化劑,這也成為MIBK項目實驗室研究階段的難點之一,如果重新開發(fā)催化劑,則研制難度高、開發(fā)周期長、風險大。

▲ MIBK項目小試研究
“為了縮短研發(fā)周期、降低研發(fā)費用和風險,反復權衡之后我們決定外購催化劑,從全球范圍篩選出最具代表性的三個牌號的催化劑,并搭建實驗裝置進行同步評價,最終選定出最優(yōu)催化劑,”項目技術負責人表示。為此,項目團隊日以繼夜在實驗室忙碌調試,從源頭開始對催化劑性能進行深入研究和評價,最終優(yōu)選了一種穩(wěn)定的多功能催化劑,為工業(yè)化裝置的順利開車和穩(wěn)定運行提供了基礎保障。
不破樓蘭終不還
2020年1月,MIBK項目主體工程開工建設,項目進入了最為關鍵的工業(yè)化階段。
科技創(chuàng)新是MIBK工業(yè)化生產(chǎn)過程中的重要驅動力。項目團隊積小勝為大勝,把技術攻關作為破解難題瓶頸的利器,通過創(chuàng)新關鍵技術、精細過程管理和規(guī)范工藝操作,先后解決了多個“卡脖子”難題,為MIBK項目的順利開車及穩(wěn)定運行打下了基礎。
不積跬步,無以至千里。在項目團隊的共同努力下,項目在短短幾個月內取得了重大突破,進入項目投產(chǎn)前的全面攻關階段。回憶起當時的點點滴滴,項目技術負責人坦言壓力巨大:“2020年三季度,隨著防老劑市場需求的提升,原料MIBK價格一路飆升,供貨緊張,局面難以緩解。當時我們的新項目建設正處在收尾階段,新裝置如果不能順利開車,安徽圣奧防老劑生產(chǎn)將面臨斷供停產(chǎn)的危險?!?/p>

▲ 項目團隊探討技術攻關細節(jié)
為了確保MIBK裝置在年內如期投產(chǎn),2020年8月,項目組吹響了“攻堅克難 決戰(zhàn)百天”沖刺號角,蹲現(xiàn)場、做實驗、查問題、找癥結,厲兵秣馬奮戰(zhàn)百天,項目負責人發(fā)揮帶頭作用,安徽圣奧各車間主任帶隊協(xié)調各車間力量支援新項目開車前準備工作,加班加點確保項目成功開車。
2020年第四季度,在團隊的共同努力下,圣奧化學1.5萬噸/年 MIBK裝置順利投料試車,第一批產(chǎn)品成功產(chǎn)出。投料試生產(chǎn)至今,MIBK新裝置保持穩(wěn)定運行,期間團隊不斷開展科學技術創(chuàng)新,完成了一系列的技改技措,裝置運行穩(wěn)定性和產(chǎn)品收率大幅提升,可產(chǎn)出工藝穩(wěn)定、含量高、能耗低的MIBK產(chǎn)品。

▲ 圣奧化學CEO蘇賦調研MIBK項目
“回顧MIBK項目建設歷程,我們堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展,加大科研攻關力度,最終獲得了成功。今后,我們也必將堅持技術創(chuàng)新、持續(xù)改進和科技成果轉化,努力打造化工制造原創(chuàng)技術‘策源地’,堅定不移實現(xiàn)科技自立自強,推動行業(yè)實現(xiàn)高質量發(fā)展?!笔W化學CEO蘇賦表示。
在市場供應緊缺的情況下,圣奧化學MIBK項目的成功解決了公司主營產(chǎn)品橡膠防老劑生產(chǎn)原材料緊缺的難題,確??蛻舴览蟿┊a(chǎn)品的穩(wěn)定供應,維護了客戶利益,同時也大大緩解了MIBK市場供應壓力,為促進行業(yè)健康發(fā)展出了一份力。