在“雙碳”目標(biāo)之下，化工產(chǎn)業(yè)如何兼顧生態(tài)保護與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，成為時代考題。扎根張家港的長華化學(xué)科技股份有限公司，以十年磨一劍的執(zhí)著與擔(dān)當(dāng)，突破性研發(fā)兩大核心技術(shù)，讓PET廢料“涅槃重生”、二氧化碳“變廢為寶”，在環(huán)保與產(chǎn)業(yè)的雙向賽道上跑出加速度，以創(chuàng)新“黑科技”點亮環(huán)保新希望。
走進長華化學(xué)的實驗室，明亮的燈光下，一臺臺精密儀器正平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。與傳統(tǒng)化學(xué)降解車間的高溫高壓、廢液橫流不同，這里沒有刺耳的設(shè)備噪音，也沒有刺鼻的化學(xué)氣味。長華研究院催化劑研究所高級研發(fā)工程師郭軒正專注地觀察著反應(yīng)釜內(nèi)的變化，“你看，這些看似無用的PET廢料，在我們的低溫低壓技術(shù)作用下，很快就能分解成高純度原料。”他指著屏幕上跳動的數(shù)據(jù)介紹道，屏幕上顯示著90℃的反應(yīng)溫度、常壓的壓力數(shù)值，以及已持續(xù)2小時的反應(yīng)時長。
這便是長華化學(xué)破解高分子材料回收難題的“黑科技”——PET新型化學(xué)解聚技術(shù)。全球每年產(chǎn)出超8500萬噸高分子聚酯材料，超70%最終淪為“百年不腐”的工業(yè)垃圾，填埋侵占土地，焚燒污染空氣，傳統(tǒng)回收陷入“高能耗、高污染、低收益”的死循環(huán)。傳統(tǒng)化學(xué)降解技術(shù)更是需在180℃～280℃的高溫和高壓環(huán)境下進行，不僅耗電耗能，還會產(chǎn)生酸堿廢液污染環(huán)境、腐蝕設(shè)備。
“為了打破這一困局，我們的研發(fā)團隊歷經(jīng)無數(shù)次試驗，終于攻克了關(guān)鍵技術(shù)。”郭軒回憶道，實驗室的燈光常常徹夜通明，團隊成員反復(fù)調(diào)整催化劑配方、優(yōu)化反應(yīng)參數(shù)，在一次次失敗中摸索前進。如今，這項技術(shù)通過特制復(fù)合催化劑，在90℃～130℃、近乎常壓的溫和條件下，僅需2～4小時就能讓聚酯類高分子廢料徹底分解，降解率超95%。
相較于傳統(tǒng)技術(shù)，這項創(chuàng)新成果優(yōu)勢盡顯：能耗比傳統(tǒng)化學(xué)法降低40%～60%，處理1噸廢料可省近50%電費；全程基本無廢液產(chǎn)生，核心催化劑能循環(huán)使用5次以上，徹底告別污染困擾；分解產(chǎn)物部分達到原生級標(biāo)準(zhǔn)，可直接用于產(chǎn)品包裝、高端紡織、醫(yī)療、新能源等領(lǐng)域，附加值提升3～5倍；更能處理聚酯包裝、聚氨酯泡沫及混合污染的聚酯類材料，無需復(fù)雜預(yù)處理。“每處理1噸廢料，就能減少1.8噸碳排放，還能降低對原油原料的依賴，真正實現(xiàn)了生態(tài)效益與經(jīng)濟效益的雙贏。”郭軒自豪地說。
而在二氧化碳資源化利用車間，另一番綠色圖景正在上演。巨大的二氧化碳鋼瓶有序排列，通過管道將溫室氣體接入反應(yīng)釜，經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)，原本困擾全球的二氧化碳搖身一變，成為制造高端材料的核心原料。這背后，是長華化學(xué)與英國伊科尼克技術(shù)有限公司的強強聯(lián)合。
“二氧化碳作為溫室氣體，其實是潛力巨大的工業(yè)原料。”長華研究院聚醚合成研究所所長張浩手持二氧化碳基聚醚樣品介紹道，但傳統(tǒng)催化劑存在轉(zhuǎn)化效率低、需高溫高壓、難以完全脫除等“卡脖子”難題，制約了二氧化碳的資源化利用。伊科尼克作為源自英國帝國理工學(xué)院的“全球清潔技術(shù)100強公司”，其二氧化碳聚醚的催化劑技術(shù)成熟度與商業(yè)化潛力得到廣泛認(rèn)可。雙方經(jīng)過深入考察與磋商，就技術(shù)方向、產(chǎn)業(yè)落地等達成共識，共同攻克技術(shù)難關(guān)。
如今，這項聯(lián)合研發(fā)的技術(shù)成功實現(xiàn)二氧化碳對環(huán)氧丙烷等石化原料的高效替代，合成的二氧化碳基聚醚性能卓越。“我們通過精準(zhǔn)調(diào)控二氧化碳與環(huán)氧單體的共聚反應(yīng)，將二氧化碳分子穩(wěn)定嵌入聚合物主鏈，既保留傳統(tǒng)聚醚多元醇的結(jié)構(gòu)兼容性，又優(yōu)化了分子極性與力學(xué)性能。”張浩表示，其下游產(chǎn)品在彈性、耐磨性、保溫隔熱性等方面達到甚至優(yōu)于傳統(tǒng)石化基產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，已廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾、軟體家具、鞋服材料、建筑保溫等領(lǐng)域。
“長華化學(xué)作為一家化工企業(yè)，始終以技術(shù)創(chuàng)新踐行綠色使命。”長華化學(xué)職工代表董事、研究院院長李鵬表示，從PET新型化學(xué)解聚技術(shù)突破到二氧化碳資源化利用，企業(yè)攻克了一個又一個行業(yè)瓶頸。未來，公司將聯(lián)合伊科尼克、蘇州大學(xué)持續(xù)深化產(chǎn)學(xué)研合作，推動技術(shù)迭代升級與規(guī)模化推廣，助力傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型。
從廢料再生到廢氣資源化，長華化學(xué)以兩項核心“黑科技”，將“環(huán)保難題”轉(zhuǎn)化為“產(chǎn)業(yè)商機”，構(gòu)建起“廢料→高值原料→再生高分子材料→終端產(chǎn)品”的閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，推動高分子塑料回收從“被動處理”向“主動增值”轉(zhuǎn)型。在“雙碳”目標(biāo)深入推進的今天，長華化學(xué)正以科技創(chuàng)新為引擎，引領(lǐng)化工產(chǎn)業(yè)綠色變革，用實際行動書寫著“變廢為寶”的產(chǎn)業(yè)新篇，為全球生態(tài)治理與綠色發(fā)展貢獻中國智慧與中國方案。
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