浙江聚荟新材料有限公司20kt/a聚偏二氯乙烯高性能阻隔材料项目可行性研究报告
- 完成单位:
- 浙江工程设计有限公司、浙江衢州巨塑化工有限公司
- 获奖年度:
- 2024年
- 所获奖项:
- 浙江省工程咨询科学技术奖 - 科技创新奖
- 奖项等级:
- 二等奖
- 主要完成人:
- 周佳、赵卫星、吴宇鹏、潘浩、张欢欢、方磊、王成
一、成果概况
项目总投资3.45亿元,建设聚合干燥厂房、干燥包装厂房及循环水站、冰库、高低配、机柜间、消防水站、废水提升站、成品仓库等公用工程及配套设施,采用悬浮聚合工艺生产聚偏氯乙烯树脂,形成2万吨/年聚偏二氯乙烯树脂产能。项目实施保障高阻隔性PVDC 膜树脂原料供应,实现国产化替代,推进产业上下游一体化协同发展,投产后新增销售收入约3.75亿元/年,具有较好的社会和经济效益。

(项目鸟瞰效果图)
二、成果主要内容
(一)项目背景
近年来,我国在通用级PVDC树脂制备及应用已取得突破,实现国产化应用,但在高阻隔肠衣、保鲜膜、冷鲜肉、医药包装等高端特性化应用领域,PVDC树脂产品仍受严密技术封锁,合成技术长期被国外企业垄断,严重制约我国战略新兴产业发展和人民生活水平提升。
(二)实施情况
针对现有高端领域PVDC高阻隔材料产品国产化替代程度有限的现状,为实现产品多元化应用拓展与突破,进一步提升树脂生产线数字化水平,聚荟公司拟实施20kt/a聚偏二氯乙烯高性能阻隔材料项目,因地制宜发挥区域新材料产业链优势,完成自主研发配方工业化成果转化;同时整合上下游企业资源,建立完整供应链,结合智能化控制、先进工艺技术优化应用,实现产品进口替代,做强做精氯碱新材料。
(三)项目意义
PVDC具有高阻氧阻湿、高热收缩性、阻燃等性能,是目前公认综合阻隔性能最好的塑料包装高分子材料,在食品、药品包装及防潮防腐高要求的领域有着不可替代的应用价值,发展前景良好,市场空间广阔。
三、成果特点
坚持新配方、新工艺、新技术、新设备的应用,以“配方设计-过程控制-性能调控”为核心,通过研发聚合反应理论模型、关键聚合反应器装备等系列技术,实现自主创新系列高端PVDC产品工业化放大。
(一)产品创新及先进性
基于国内唯一自研PVDC聚合物系列知识产权,结合分子模拟和应用效果,明晰链运动能力影响,建立链结构与功能及加工性能的构效关系,实现独特分子结构设计。突破性采用自主开发多段变温变速可控聚合技术,构建聚合热计量模型,采用夹套-釜内联合自适应温度控制模型,实现聚合温度快速响应和稳定控制,成功实现研发成果转化。
(二)设备工艺先进性
创新性采用聚合反应器非几何相似工程放大方法,均化搅拌剪切分布提高树脂颗粒均匀性、高效搅拌釜内循环强化传热,开发出多层多叶后掠式组合搅拌结构,采用全球单套规模最大70m3聚合釜生产,单釜、单线生产能力全球第一,生产效率全球首屈一指。基于微气泡、微液滴的传质强化特性,采用具有高气液面积、高效纯化新装备,强化去除聚合产品残留杂质,运用环保先进处理技术,通过纳米捕获、协同高能基团共同裂解,实现含氯有机废气深度净化,贯彻绿色化清洁生产理念。加强全过程磁性颗粒物管理,产品水、氧阻隔性、相对粘度、制膜机械强度等关键性能指标全面对标国际先进水平。
1、智能化。根据装置工艺技术特点,提出融合多变量预测控制、规则控制、模糊控制、专家控制等策略,实现多变量协调精确控制,大幅提升关键工艺变量稳定性,同时采用智能巡检、智能立体仓库、全自动清釜、自动粉料添加等先进数控设备,实现万吨级生产装置一键开停和长期、稳定、安全、最优、卡边控制。依托数字化核心平台,围绕各环节深度融合应用数字孪生、云计算、物联网、5G等新一代信息技术,拟建设全国数字领航企业。
2、资源、能源高效利用。合理利用园区原有闲置用地,充分应用特有区域产业链配套优势,最大化资源利用效率,形成低消耗、低排放和高效率的节约型增长方式。引入先进节能装备,采用节能高效机泵、流化床热能利用系统,设计耦合精馏热力网络,同时建立合理的水量平衡系统,实现装置蒸汽单耗下降,综合能耗下降,综合能效、消耗水平国内领先。
(三)成果转化可行性
本成果对高端PVDC自研专有知识产权进行产业化转化,系列产品曾获第二十一届中国专利奖优秀奖、省级工业新产品等荣誉,相关“高端聚偏氯(氟)乙烯材料绿色制造成套技术开发与运用”通过浙江省科技成果鉴定,综合技术水平国际先进,生产安全可靠,消耗经济合理。同时,设置合理节能节水措施,加强生产装置安全,引入先进环保治理措施,可满足安全、高效、绿色化洁净生产需求。
(四)社会经济环境效益
项目充分发挥新材料产业链主带动作用,成功突破行业技术壁垒,加快国产化替代进程,对PVDC等新材料产业智能化、绿色化、高端化、上下游一体化发展起到重要示范引领作用,充分展现新质生产力转化样板,为国家食品药品安全提供坚实保障,具有显著经济社会效益。该项目综合能耗与国内同行相比下降11.99%,年减少碳排放量2846.14吨,有利于推动“能源双控”和“碳达峰、碳中和”目标,具有显著环境效益。

(开工奠基仪式现场)

(施工现场实景)



