一块原煤,如何通过精深加工,蝶变为绿色新材料?

在内蒙古东源科技集团有限公司中控室展示台上,一条煤炭转化产业链清晰呈现:黑色原煤经精深加工生成BDO,再向下游延伸,产出全生物降解地膜及包装制品等各类可降解终端产品。

在煤炭由“黑”变“绿”的过程中,BDO发挥了承上启下的作用。

BDO是当前全球需求量增长最快的化工产品之一,被广泛应用于溶剂、医药、农药、化妆品、增塑剂、固化剂、泡沫人造革等领域,其衍生物附加值高,是乌海市打造可降解新材料产业集群的重要支撑。可降解材料的生产,离不开核心中间体BDO的支撑;而BDO的规模化产出,又与乌海市得天独厚的资源禀赋深度契合。作为国家重要的煤焦化基地,乌海市坐拥“煤—电—石灰石”资源组合优势,恰好契合BDO生产对基础原料的需求,为产业链扎根提供了先天条件。

一块煤炭“变形”的背后,是乌海市开辟新赛道,深耕可降解新材料产业,推动传统产业绿色低碳转型发展的生动缩影。

多年来,乌海市主动服务融入自治区重要能源和战略资源基地建设大局,加速推进传统产业迭代升级和新兴产业培育壮大,以促进煤化工和氯碱化工产业关联耦合发展为切口,延伸发展BDO及下游全产业链,走出了一条产业耦合、产业链延伸、附加值提升的转型发展之路。

在位于乌海乌达高新技术产业开发区的内蒙古君正能源化工集团生产车间,机器轰鸣、管线有序运转,自动化控制系统实时调控各项工艺参数,工人紧盯屏幕精准把控生产工况。近年来,该企业聚焦延链补链强链,推动本地煤炭就地转化为优质化工中间体。2024年,企业绿色低碳可降解塑料循环产业链项目建成投用,建成行业领先的BDO生产线,年产BDO30万吨,成为煤化工向高端新材料转型的标杆。

“我们紧跟全市产业转型总体部署,主动淘汰高耗能、低产出粗放模式,依托乌海完善的煤化工配套优势,深耕BDO新材料赛道,持续提升产品附加值。目前产品远销国内外,产销率稳定,行业口碑持续向好。”君正集团新材料联合体常务副总经理杜建强说。

链上的脚步,并没有停在BDO这一步。截至目前,乌海市BDO一体化产业链日趋完善,集聚效应初显。已建、在建BDO产能160万吨,约占全国有效产能的30%;“BDO—可降解材料”“BDO—PTMEG”“BDO—GBL—NMP”等产业链初步构建。

近日,在乌海海南高新技术产业开发区低碳产业园,内蒙古中科可蓝新材料科技有限公司年产3.3万吨全自然域生物可降解材料(PDA)项目一期施工现场,主体建筑已全部封顶,施工人员正有序开展设备安装、管道调试,为试生产做准备。

“项目总投资约5亿元,分两期建设,主要包括聚酯车间、综合楼、动力站、热媒站、库房、罐区、污水处理站等,其中,一期建设年产3000吨PDA成套装置及厂区配套设施,二期建设年产3万吨成套装置。一期项目预计11月下旬完成调试并具备试生产条件。”项目现场负责人张瑞斌说。

作为面向国家重大需求开发的第三代生物可降解材料,PDA具有高强度、高阻隔、高耐热、高透明以及功能期可控等优异性能,可在土壤、淡水、海洋等全自然域环境中实现完全、可控降解,降解过程中不产生任何微塑料,已成功应用于水生态治理、生态农业等领域,还可为3D打印、信息家电、快递物流、餐饮外卖及高端日化包装提供兼具绿色环保与功能性的创新材料解决方案。其单体来源广泛,石化基、生物基、再生料均可选用,材料可进行吹膜、流延、注塑、吸塑、纺丝等多种工艺加工成型。

建成投产后,内蒙古中科可蓝新材料科技有限公司将选用BDO作为原料生产PDA,填补我国PDA工业化生产的空白。

与此同时,沿着另一链条,乌海市PTMEG总产能30.4万吨,约占全国的20%,为氨纶产业提供上游支撑。乌海市依托东华大学科研力量,引导华恒能源攻关超细旦、防晒防静电等差异化功能氨纶,打造独有竞争优势产品。而在新能源赛道上,依托10万吨GBL产能,同步布局NMP、碳纳米管导电浆料等新能源材料,开辟BDO产业新增长极。

科技创新是产业高质量发展的重要驱动力。乌海市不仅推动企业自主创新,更搭建平台整合科研力量。国内首家BDO产业技术创新中心在乌海市落地后,联合5家骨干企业组建分中心,与中国科学院、东华大学等科研院所和高校合作,围绕“卡脖子”技术展开攻坚。截至目前,各分中心已累计取得授权发明专利14项、其他专利47项,成功研发新技术1项,发明新工艺5项,创新产出量质齐升。

为保障产业稳步发展,乌海市还通过政策“组合拳”营造良好环境:成立BDO行业协会,先后出台《乌海市创建国家级煤基生物可降解塑料生产基地的工作方案》《乌海市促进可降解材料产业发展条例》《乌海市人才赋能科技“突围”工程若干措施及其实施细则》等一系列政策文件,从政策扶持、人才保障、项目引进等方面发力,培育投资“洼地”,全力推动可降解材料产业延链、补链、强链。

由料变材、由材成器,是材料产业从初级加工迈向精深制造的必然方向。乌海市加快可降解新材料产业链延伸、制品开发,推动BDO等中间产品向附加值更高、可直达终端用户的下游产品迈进,形成全链条、规模化竞争优势。如今,华恒、君正、广锦、东景等企业的BDO及下游生物可降解材料产业项目,有的建成投产,有的建设正酣——乌海市可降解新材料产业集群加速崛起,发展底气日益充足、转型动能持续增强。

今年是“十五五”开局之年,也是《中华人民共和国生态环境法典》开始施行之年,BDO及可降解材料产业步入法治化、规范化、绿色化发展的重要机遇期。

新程已启,向绿而行。立足资源优势、聚力创新突破,乌海市将牢牢把握绿色转型、创新发展定位,围绕构建小而精、小而强的现代化产业体系,立足BDO产能基础和产业集聚优势,着力打造可降解新材料特色产业集群,不断培育壮大战略性新兴产业,在探索资源型城市转型发展上实现新突破。