مواد جديدة للصناعة الكيميائية: مئات من الصنادل تتنافس

في مسيرة صناعة النفط والكيماويات في بلدي، من التصنيع واسع النطاق إلى التصنيع عالي الجودة، ظهرت نتائج مبتكرة في مجال المواد الجديدة ذات معدلات الاختراق المنخفضة مع الشركات المحلية المنخفضة كالفطر، وهما: إلاستومرات البولي أوليفين (POE)، وألياف الكربون، وألياف الكربون. يُعد وضع المواد الجديدة، مثل البلاستيك القابل للتحلل الحيوي وغيرها من المواد الجديدة، مثيرًا للاهتمام. في الاجتماع السادس لتبادل أعمال البحث العلمي بين المدارس والشركات واتحاد الصناعات البترولية والكيميائية الصيني، الذي عُقد في شنغهاي في 20 أبريل، قام لوه تشيمينغ، نائب مدير إدارة العلوم والتكنولوجيا والمعدات في اتحاد البتروكيماويات، بتمشيط وفرز المخزون.

لقد حققت المواد الخام العضوية الرئيسية تقدمًا كبيرًا

يُعد الأديبونيتريل مادة خام مهمة للنايلون 66، إلا أن إنتاجه التقني صعب. حتى الآن، كانت شركة إنفيستا هي المسيطرة على سوق هذا المنتج. في السنوات الأخيرة، ومع التطور السريع في الألياف الكيميائية والبلاستيك الهندسي وغيرها من المجالات، اتسع نطاق استخدام النايلون 66، وحققت العديد من الشركات المحلية تقدمًا ملحوظًا في البحث والتطوير والتصنيع للأديبونيتريل، وبدأت مشاريع إنتاجه.

وأوضح لوه تشيمينغ أن هناك طريقين تقنيين رئيسيين في البحث والتطوير المحلي للأديبدينيتريل، وهما طريقة حمض الأديبدينيك وطريقة البيوتادين.

تقوم مجموعة تشونغتشينغ هوافينج ببناء مصنع أديبدينيتريل بقدرة 200 ألف طن على أساس مصنع أديبدينيتريل بقدرة 100 ألف طن والذي من المقرر الانتهاء منه في عام 2020 باستخدام عملية حمض الأديبدينيك.

تستخدم شركة إنفيستا أيضًا تقنية معالجة البيوتادين، التي تتميز بقصر مدة المعالجة، وانخفاض تكلفة المواد الخام، وجودة المنتج الممتازة. بعد سنوات من البحث والتطوير، نجحت شركة تيانشن تشيشيانغ للمواد الجديدة المحدودة، وهي شركة صينية كيميائية، في بناء جهاز أديبونيتريل بطاقة إنتاجية 200,000 طن سنويًا باستخدام تقنية المعالجة المباشرة بالبيوتادين، مما فتح آفاقًا جديدة في هذه الصناعة.

وبحسب المراسل فإن حصص بناء مشروع أديبينيتريل بطريقة البيوتادين بقدرة 50 طن سنويا سيتم تشغيلها أيضا في نهاية العام الجاري.

تدجين أصناف البولي أوليفينات عالية الجودة

صُنعت كلٌّ من عملية البولي إيثيلين الغازي السائل وعملية البولي بروبيلين الأنبوبي، اللتين تتمتعان بحقوق ملكية فكرية مستقلة، في بلدنا. وصرح لوه تشيمينغ، متحدثًا عن تطوير أنواع البولي أوليفينات عالية الجودة، قائلًا: "تُسرّع منتجات البولي أوليفينات عالية الجودة، مثل البولي إيثيلين عالي الكثافة (POE) والبولي إيثيلين عالي الكتلة الجزيئية (UHMWPE)، عملية الإنتاج".

يُعدّ POE من أقل المواد كثافةً في المواد الاصطناعية، وهو مادة أساسية أساسية لإعداد جيل جديد من الأغشية الكهروضوئية. بدأت شركة سينوبك، التي بدأت استكشاف تقنية تصنيع POE قبل 20 عامًا، في جني ثمارها الآن. علم المراسل أنه في معرض الصين الدولي الخامس والثلاثين للمطاط والبلاستيك، الذي اختُتم مؤخرًا، طرحت سينوبك سلسلة من المنتجات الجديدة، بما في ذلك مطاط POE، لتصبح بذلك أول شركة محلية تُقدّم براءات اختراع تقنية تتمتع بمجموعة كاملة من حقوق الملكية الفكرية المستقلة لـ POE.

في الوقت نفسه، تمتلك شركة وانهوا الكيميائية وشركات أخرى الشروط اللازمة لتصنيع مادة البولي إيثيلين. تشير البيانات إلى أنه اعتبارًا من مارس 2023، بلغت الطاقة الإنتاجية المحلية المخطط إنشاؤها في الصين 2.1 مليون طن. وخلال العامين أو الثلاثة أعوام القادمة، ستشهد بلادي طفرة في إنتاج مادة البولي إيثيلين.

بفضل أدائها المتميز، حظيت مادة UHMWPE باهتمام متزايد من شركات البتروكيماويات والطاقة في السنوات الأخيرة. ووفقًا للمراسل، منذ يوليو 2022، دخلت كلٌّ من شركة داتشينغ للبتروكيماويات، وجيانغسو ستوربانج، ومعهد شنغهاي للبحوث الكيميائية، قطاع UHMWPE في صورة إنتاج جديد أو توسعات في مجال الطاقة. ومن بين هذه الشركات، يركّز إنتاج داتشينغ للبتروكيماويات بشكل رئيسي على غشاء بطارية الليثيوم. كما يعتمد إنتاج الشركة، الذي تبلغ طاقته الإنتاجية 20,000 طن سنويًا في جيانغسو سيربون، بشكل رئيسي على غشاء بطارية الليثيوم ومواد الألياف. ومن أهم هذه المواد الألياف، وغشاء بطارية الليثيوم، وراتنج الغزل المنصهر.

في مارس الماضي، بدأ إنتاج جهاز UHMWPE من أنبوب حلقي ثابت بوزن 30,000 طن من معهد شنغهاي للبحوث الكيميائية، مما يُمثل إنجازًا كبيرًا لبلدي في مجال الصناعة والتكنولوجيا لأول مرة في العالم. يوفر غشاء الألياف العالية وبطارية الليثيوم راتينجًا أساسيًا.

التكنولوجيا الرائدة في مجال المواد القابلة للتحلل البيولوجي

يُضفي تطبيق قيود على استخدام البلاستيك زخمًا كبيرًا على تطوير وإنتاج المواد القابلة للتحلل الحيوي. ووفقًا للو تشيمينغ، فقد أتقنت بلادي تقنيات الإنتاج الصناعي التالية: حمض البولي كوليك (PGA)، وبولي نيكسيل بونول (PBS)، وحمض البوليفونال هيكسيل بونول (PBAT)، وبوليستومين (PLA)، وبولي بون (PCL)، والبولي كربونات (PPC)، وإستر حمض البولي كروكسي الدهني (PHA)، وغيرها، وهي تغطي الفئة الرئيسية من البلاستيك القابل للتحلل الحيوي، وقد بنت أصنافًا عالمية من البلاستيك القابل للتحلل الحيوي. نظام صناعي متكامل.

يُعدّ حمض البولي لاكتيك (PLA) حاليًا أكثر المواد قابلية للتحلل لأغراض البحث والتطبيق. وقد حققت التقنيات الرئيسية في الصين تقدمًا ملحوظًا، وأصبحت قادرة على منافسة المنتجات المستوردة بشكل كامل. بالإضافة إلى ذلك، تُطرح العديد من الأنواع الجديدة من الراتنجات القابلة للتحلل لأول مرة في بلدي، مثل حمض البولي غليكوليك (PGA)، ومُوسّع البنزونيت متعدد التحلل (PBST)، وأول مطاط بوليستر قابل للتحلل الحيوي في بلدي، وهو Essence.

وفقًا للمراسلين، شكلت شركة Shanghai Dong Geng تقنية مستقلة على طريق PGA القانوني لفتحات إيثيل إستر، والتي يمكنها الحصول على PGA بدرجة طبية؛ يخترق مركز أبحاث المواد المرنة المتقدمة في جامعة بكين للتكنولوجيا الكيميائية المطاط البوليمري الشائع المتنوع ذو الكتلة الجزيئية العالية نسبيًا. طورت عملية الإنتاج المستمرة ركيزة بيولوجية لتحلل مواد المطاط البوليستر واستكمال اختبار الاختبار التجريبي لآلاف الأطنان.

عملية جديدة للمطاط الصناعي تملأ الفجوة

يُعدّ التعديل الوظيفي لمطاط البوليسترين بوتادين المذاب موضوعًا ساخنًا في مجاله، إذ يُمكن أن يُحسّن خصائص المنتجات المطاطية بشكل كبير، إلا أنه لم يُطرح أي منتج صناعي في الصين. في مايو 2021، تعاونت شركة بتروتشاينا مع جامعة تونغجي وجامعة داليان للتكنولوجيا في تطوير تقنية تركيب مطاط البوليسترين بوتادين المذاب الوظيفي، وأكملت المجموعة الأولى من أجهزة مطاط البوليسترين بوتادين المذاب الوظيفي في شركة دوشانزي للبتروكيماويات في الصين. وقد استُخدم هذا المنتج في مطاط مداس الإطارات الأخضر.

يُعد مطاط النيوبرين من المواد الاستراتيجية المهمة في الاقتصاد الوطني وصناعة الدفاع الوطني. إلا أن عملية إنتاج مطاط النيوبرين من البيوتادايين معقدة، وتكنولوجيا المعدات الأساسية صعبة. وقد نجحت شركة جينجياو هاي-تك (شنغهاي) المحدودة في كسر هذا "العظم الصلب"، وطورت عملية جديدة لمطاط النيوبرين من البيوتادايين، وأكملت الاختبار التجريبي. وصرح لوه تشيمينغ قائلاً: "مقارنةً بعملية كربيد الكالسيوم التقليدية لدينا، يمكن لهذه العملية أن تحقق تفوقًا شاملًا من حيث تكلفة الإنتاج وجودة المنتج".

تبرز أبرز مميزات البلاستيك الهندسي والألياف الخاصة

ألياف الكربون، المعروفة باسم "ملك المواد الجديدة"، هي مادة استراتيجية جديدة لا غنى عنها للاقتصاد الوطني وبناء الدفاع الوطني. أصبحت بلدي الآن ثالث دولة تمتلك تقنية ألياف الكربون عالية الأداء بعد اليابان والولايات المتحدة. قال لوه تشيمينغ: "وصلت ألياف الكربون من المستوى T300 في بلدي إلى مستوى المنتجات الأجنبية المماثلة؛ وحققت ألياف الكربون من المستوى T700 وT800 الإنتاج الصناعي؛ وحققت تقنيات ألياف الكربون الرئيسية من المستوى T1000 وM55J اختراقات في التكنولوجيا الرئيسية، وبدأت في الإنتاج".

تتمتع ألياف البولي أميد عالية القوة والشكل بآفاق تطبيق واسعة في مجالات متقدمة مثل الطيران والفضاء والإلكترونيات والحماية. وقد طورت جامعة بكين للتكنولوجيا الكيميائية تقنية إنتاج ألياف البولي أميد عالية القوة والشكل، مستخدمةً هذه التقنية لبناء أول خط إنتاج لألياف البولي أميد عالية القوة والشكل في الداخل والخارج، وإنتاج سلسلة من المنتجات.

علاوة على ذلك، فإن كيتون بولي فورد إيثيرون بولي فورد الفينولي الذي طورته جامعة داليان للعلوم والتكنولوجيا والأكاديمية الصينية للعلوم الكيميائية في داليان هو أيضًا الأول من نوعه في العالم، وقد تم بناء جميع الأجهزة الصناعية فيه.

تتطور المواد الكيميائية الإلكترونية بشكل أسرع

أدى الارتفاع السريع لصناعة الطاقة الجديدة إلى جلب المواد الكيميائية الإلكترونية إلى فرصة التطوير، ودخلت المنافسة بين العديد من الشركات المحلية تقدمًا سريعًا لتعزيز تكنولوجيا المواد الكيميائية الإلكترونية.

في السنوات الأخيرة، كانت طاقة إنتاج الفوسفات الصناعية والغذائية في بلدي فائضة، إلا أن المواد الأساسية لإنتاج الرقائق، مثل الفوسفات الإلكتروني فائق النقاء، تعتمد كليًا على الواردات. بعد أكثر من عشر سنوات من الجهود المتواصلة، حقق فوسفات مجموعة شينغفا الإلكتروني فائق النقاء مستوى نقاء فوسفات يتراوح بين "3.9" و"9.9".

يُستخدم حمض الهيدروفلوريك عالي الجودة في الإلكترونيات بشكل رئيسي لتنظيف وتآكل الدوائر المتكاملة ورقائق الدوائر المتكاملة كبيرة الحجم. انضمت إحدى الشركات الرائدة في مجال الكيمياء الإلكترونية المحلية رسميًا إلى نظام الموردين المؤهلين لشركة TSMC في مايو 2022، وبدأت في دراسة هذا النظام. يتم تسليم دفعات من المواد الكيميائية الإلكترونية عالية النقاء، والتي تتكون أساسًا من أحماض الهيدروفلوريك في درجة أشباه الموصلات.

بالإضافة إلى ذلك، فإن بعض المواد الكيميائية الإلكترونية الرطبة التي طورتها وأنتجتها شركة Suzhou Jingrui، مثل بيروكسيد الهيدروجين وحمض الكبريتيك، وغاز Haohua، وثلاثي فلوريد النيتروجين من معهد Sinoship 718، وغاز الكلور عالي النقاء وكلوريد الهيدروجين من غاز Taihe، والغاز الخاص المقدم من Jiangsu Jacque، ووسادة التلميع من Hubei Dinglong وغيرها من المواد الكيميائية الإلكترونية قد استوفت أيضًا متطلبات تصنيع الرقائق المتقدمة.

يُعد تطوير مقاوم الضوء فلوريد الأرجون لرقائق المعالجة المتقدمة، وهو الأصعب، تحديًا كبيرًا. صرّح لوه تشيمينغ بأنه على الرغم من أن العديد من الوحدات المحلية، بدءًا من مونومر الراتنج، ومُبادر الضوء، والمذيب، وصولًا إلى مقاوم الضوء، تُستخدم لمعالجة سلسلة الصناعة بأكملها، إلا أن جزءًا فقط من المنتجات لا يزال قيد الاختبار في المرحلة النهائية.