作者:张晴丹 李政 来源: 中国科学报 发布时间:2020-7-14
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挖掘木本油脂产业的“宝藏”

 

本报记者 张晴丹 通讯员 李政

在新冠肺炎疫情之下,许多企业的生存面临威胁。不过,安徽黄山恒远新材料有限公司(以下简称恒远公司)不仅未受影响反而逆势上涨。恒远公司技术部部长李大钱告诉《中国科学报》,这得益于与南京林业大学化工学院教授朱新宝产学研合作20余年结出的成果。

这些年来,朱新宝的科研成果为许多企业带去“福利”,撬动每年十亿元级的市场份额,推动上百个科研新品的工业化生产,靠科研攻关让无人问津的非食用木本油脂化身“软黄金”。

瞄准“小”助剂 服务大战略

我国木本油脂树种200多种,有超过150种不可食用,虽可用于制备生物柴油等可再生能源,但存在成本高、产品单一、产业链短等问题,不少副产品如环氧氯丙烷、脂肪醇等并不能有效利用。

要想实现非食用木本油脂的高效利用,必须要开发具有高附加值的化工衍生品。朱新宝团队经过数次论证,决定在醇醚类专用化学品上做文章。

醇醚类专用化学品既亲水又亲油,素有“万能溶剂”之称,是环氧树脂等基础化工原料生产、加工的重要助剂,虽然产品用量不大,但是在胶黏剂、涂料、日化用品、化妆品、印刷等行业中发挥着举足轻重的作用,未来醇醚类专用化学品市场潜力巨大。

“上世纪90年代,我国化工产业刚刚起步,涉及精细化工领域的大多数产品被国外几家化工巨头垄断,我们的科研基础就是一张白纸。”朱新宝告诉《中国科学报》。

要通过环氧氯丙烷、脂肪醇等原料制备醇醚,开环反应是关系成败的关键。沿用传统的化学品开发间歇釜式生产工艺效率低、能耗高、产品质量稳定差。

他带领团队耗时数年创制出连续管式反应器以及醇醚类专用化学品高效可循环催化剂,使得开环加成产物效率由釜式反应器的75.8%提高到86.2%,部分催化剂可循环利用10次以上。在节约生产成本的同时,大大减轻了环境压力。

其以椰子油、蓖麻油等为基础原料创制的醇醚类高级溶剂、低分子量聚醚胺固化剂、脂肪族缩水甘油醚类环氧树脂活性稀释剂等产品一举打破了国外产品垄断国内市场的状况,并开始批量出口。

如今,这些技术早已走出实验室实现成果转化,在安徽黄山和江苏扬州、江阴等地多家企业合作完成规模化量产,先后建成了万吨级醇醚生产装置6套、醇醚酯生产装置4套、醇醚胺生产装置2套及缩水甘油醚生产装置5套,近三年实现销售收入42.2亿元,新增利税6.47亿元。

聚焦高端链 引领新标准

黄山是国内固体环氧树脂的重要生产基地,其产量占全国80%以上,产业集群优势明显。“环氧树脂脆性大、黏度高,非活性稀释剂污染环境,投产环氧树脂活性稀释剂大有可为。”朱新宝认为。在他的建议下,恒远公司主动裁汰了落后生产线,专攻缩水甘油醚活性稀释剂。

“没想到缩水甘油醚生产线投产当年就尝到了甜头。”恒远公司总经理程振朔说。

不久,恒远公司入围国际化工巨头巴斯夫公司的采购名单,该原料要用在风力发电机叶片上,对于其强度及耐受力要求极高。恒远公司提交的样品在初试环节出现了反应速度过快、放热偏大等问题。

他们再次求助于朱新宝团队,经过反复试验找到了原因。在他的指导下,恒远公司调整生产方案,推出低杂质、高性能的1,4—丁二醇二缩水甘油醚,稳稳接下了巴斯夫的订单。现在,该产品在全球风电叶片市场占有率超过70%,将国际竞争对手甩在身后。

“同样是环氧地坪固化剂,我们的产品比同类企业每吨高出2000元,而且不愁销路。”扬州晨化新材料股份有限公司企业负责人董晓红说。朱新宝在厂区建立了“南京林业大学研究生工作站”,硕士、博士带项目入厂搞攻关,科研成果就地转化。

截至目前,双方已合作开发了60余种新产品。“针对客户对于环保、耐久、反应效率等不同需求可以精准化定向匹配。”董晓红说。

如今,朱新宝牵头多家产学研合作单位获得授权专利40余件,制定行业标准8项,拥有国家重点新产品9个,解决了一系列高端产品“卡脖子”的难题。

《中国科学报》 (2020-07-14 第3版 农业科技)
 
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