石油化工生产技术论文范例6篇

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石油化工生产技术论文

石油化工生产技术论文范文1

关键词:石油化工企业 安全经济学 安全投入 安全效益

一、石油化工企业安全经济分析的意义

1.石油化工企业安全经济分析有助于石油化工企业做出合理的财务预算和安全决策。企业管理层经过安全经济分析,能够明确包括安全决策本身在内的各项管理活动和各有关活动的安全性能要求,提出多重或双重有效防护措施和应急救援措施,对可能发生的事故的负效益应进行充分的估计,并做出预防性准备。因而石油化工企业安全经济分析是决策层制定经营战略和安全决策的依据,是石油化工企业做出合理的财务预算和安全决策必不可少的工作。

2.石油化工企业安全经济分析帮助企业合理进行资金分配。财务管理是石油化工企业经营管理的重要方面,处于整个管理的核心地位,如何合理地进行资金分配则是财务管理的重要工作。资金分配涉及到安全成本、生产费用、风险投资、福利保障计划等。进行石油化工企业安全经济分析,可在安全投入资金、设备折旧费、员工福利保障计划、安全成本等方面,为安全决策提供参考依据,帮助企业进行合理资金分配。

3.石油化工企业安全经济分析可以优化成本和效益的关系,使企业获得期望的经济效益。石油化工企业的安全成本和安全效益是企业总成本和总效益的重要组成部分。优化安全成本和安全效益的关系,使石油化工企业获得期望的经济效益。石油化工企业管理者通过事故预防的博弈模型,了解石油化工企业的不安全行为的成本对石油化工企业收益的影响,了解石油化工企业管理者监督成本与员工违章率的关系,以及从何入手采取科学的、有效的手段,加大事故预防和控制的力度。

二、石油化工企业的安全效益-经济效益

石油化工企业安全效益可分为经济效益和非经济效益。无益消耗和经济损失的减轻,以及对经济生产的增值作用是安全的经济效益。生命与健康、自然环境和社会环境的安全与安定,是安全的非经济效益,它们的实现是通过安全技术的、管理的、教育的手段,通过减少事故发生、危害事件发生来实现的。

安全经济效益是指通过安全投资实现的安全条件,在生产和生活过程中保障技术、环境及人员的能力和功能,并提高其潜能,为社会经济发展所带来的利益。它包括如下两个方面:

1.直接减轻或免除事故或危害事件给人、社会和自然造成的损伤,实现保护人类财富,减少无益损耗和损失,简称为减损收益。

2.保障劳动条件和维护经济增值过程,简称为增值收益。

三、石油化工企业增值收益分析

石油化工企业安全增值是指安全对石化企业经济生产的贡献,这是“安全是生产力”作用的体现。安全的生产力功能通过三方面来实现:首先,职工的安全素质是生产力,即对于一个生产工人,提高其安全素质不仅是提高其防范事故的能力,重要的还在于其安全素质的提高能够提高其生产的工效,体现在工人生产操作过程中的安全高效;二是生产资料中包括安全设施、装置、设备等,生产资料是生产力,显然安全设施、设备等也随之与其完成生产力的作用;三是安全对于技术创造的安全环境,保证了生产技术功能的实现,因此,也从中间接体现生产力作用。增值收益的作用主要有以下两个方面:

1.技术进步对经济增长的贡献率;

2.安全生产经济增长贡献的估算。

四、石油化工企业安全效益的估算

石油化工企业安全效益不但包括经济效益,而且还包括非常经济效益,因而单纯的计算其中的某一部分还不能反映整个安全效益的全貌,在上面我们对安全的非经济效益进行了简单的定量化,但是由于非经济效益定量化的复杂性,我们在具体的实践中,很难精确化的计算出来,为了弥补这个不足,我们采用下面所介绍的层次分析法对其进行分析,以求出安全效益,层次分析法就是根据安全的宏观效益和微观效益对石油化工企业的安全经济进行分析,分析得出石油化工企业的安全投入和安全效益的关系。

所谓安全宏观经济效益分析,就是对提高安全水平为国家、为社会创造的经济效益进行分析和计算,以期在提高安全水平的同时,为国家和社会创造最大的经济效益。

安全微观经济效益分析是指研究生产和生活中,安全活动投入所带来的利益与投入消耗之间的数量对比关系[15]。所谓的安全微观经济效益就是对安全和安全管理进行经济性分析和经济效益评价,以期在改善安全的同时,为石油化工企业创造最好的经济效益。进一步说,安全微观经济效益分析就是从经济和经济效益的角度,应有经济分析方法对不同的安全水平和不同的安全管理措施进行分析和评价。

五、主要结论

论文通过对石油化工企业安全投入和安全效益的理论分析,得出以下几个主要结论:

1.对石油化工企业安全投入的合理确定以及优化问题尝试着进行了理论上的评估,特别是对通常难以量化的非经济效益进行了理论上的初步分析。

2.由于石油化工企业安全投入所产生的效益不像石油化工企业日常的生产经营活动那样能够取得最快最直接的经济效果,它具有间接性、隐蔽性、潜在性等特点,因此不容易被人们所重视。长期以来,我国在安排生产性新建、扩建、改建项目时,往往由于投资不足或出于“节省”的考虑,对项目中配套的安全卫生设施随意削减。这样做的结果,往往使投产后的生产项目无法正常运转,或生产不能健康运行。所以,要遏制重大事故的发生,提高我国的安全生产水平,加大安全生产的投入是一项提高安全生产水平的重要举措。

3.从理论上求得石油化工企业安全投入的最优配置和其最优方案的选取,将提到的效益估算运用到石油化工企业之中,计算出石油化工企业安全投入和安全效益之间的关系,从实践中为石油化工企业的投资决策提供了一个有益的参考。

参考文献

[3] 李红霞,田水承.企业安全经济分析与决策[M]. 北京:化学工业出版社,2006年4月:270-277.

[4] 林柏泉.安全学原理[M]. 煤炭工业出版社,2002年7月:1-12.

[6] 屈 奎.企业安全投入与安全效益分析[D]. 西安:西安科技大学,2005.

石油化工生产技术论文范文2

[论文摘要]高等职业教育是具有较强职业性和应用性的一种特定的教育,教学过程要将国家职业标准职业要求和技术技能标准引入教学,分析企业职业活动特点和职业能力要求,以典型乙烯生产企业做蓝本,开发项目化教材,加强技能训练,提高学生实践能力,在认识实习、现场教学、生产实习、毕业实习(顶岗实习)以及仿真实训经历职业体验,成为生产一线的高素质技能型人才。 

 

高等职业技术教育培养目标是突出职业性、地方性、应用性,具有从事专业岗位实际工作的基本能力和专业技能,能在生产服务、管理第一线工作的复合型高级应用技术人才。教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》教高[2006]16号文件指出:人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性,实验、实训、实习是三个关键环节。在高职学生教育教学过程中要突出职业性,加强学生职业能力的培养,加强学生实践能力的培养, 

一、在教学过程中引入行业的国家职业标准 

高职教育的教学过程要将职业要求和技术技能标准引入教学。《中华人民共和国职业分类大典》将我国的社会职业划分为8个大类,66个中类,413个小类,1838个细类(职业),约4700多个工种。根据有关行业的发展要求,国家劳动和社会保障部又陆续新增了约31个职业。国家职业标准是在职业分类的基础上,根据职业(工种)的活动内容,对从业人员工作能力水平的规范性要求。它是从业人员从事职业活动,接受职业教育培训和职业技能鉴定,以及用人单位录用使用人员的基本依据,如图1国家职业标准结构图。 

按照国家职业标准分析职业活动特点和职业能力要求:再进行课程设计。如图2石油化工行业化工生产工职业活动特点和职业能力要求分析。 

二、以行业典型的企业作为教学蓝本 

高职教育是通过企业把教育与社会需求紧密结合,人才培养与生产实际相结合的,学校与企业的合作,教学与生产的结合,校企双方互相支持、互相渗透、双向介入、优势互补、资源互用、利益共享,是实现高校教育及企业管理现代化、促进生产力发展、加快企业自有人才的学历教育,使教育与生产可持续发展的重要途径。 

典型的企业具有行业的普遍性,还有其特有的特殊性,选取企业作为教学蓝本要注意的原则是: 

1、具有行业代表性:如某学院选取兰州石化作为教学蓝本,因为兰州石油化工公司是中国西部最大的石油化工基地,是炼油化工一体化的大型的国有企业,学院多年与兰州石油化工公司开展校企合作、互惠互利的教育教学活动,收到很好的教学效果。 

2、生产工艺技术具有典型性:如某学院与广州石化作为教学蓝本,广州以原油作为原料,生产液化气、汽油、煤油、柴油、重质油等燃料油以及基本有机化工原料乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等“三烯、三苯”,生产合成材料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等,具有典型的工作过程,典型的工艺技术,典型的单元操作。 

3、操作技术具有先进性:采用dcs集散控制系统,装置安全程度高,自动化程度高等,在行业中有先进的工艺过程、工艺技术、工艺设备及安全管理模式。 

4、真正做到校企业结合,前校后厂,实现“黑板上下来,从教室里出去”,深入工厂企业的实际工作环境。 

三、采用项目化教学 

采用以工作过程为主导的项目化教学,师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,开发项目化教材。

项目化教学的职业性首先体现是教学过程的逻辑起点,不是学科的知识系统的内部逻辑,而是职业、岗位(群)对知识、技能和素质的综合要求的内部逻辑,是生产过程导向(或工作过程、工作内容、工作任务导向)的内部逻辑;同时项目化教学强化职业氛围,仿真的、模拟的或真实的环境,加强了学生实践技能的训练。例如高职化工生产国家职业标准职业定义是操作、监控或调节一个或多个单元反应或单元操作,将原料经化学反应或物理处理过程制成合格产品的人员。涉及的主要生产装置包括乙烯裂解装置、丁二烯抽提装置、碳五精制、芳烃抽提、苯乙烯生产装置等基本有机化工原料生产装置以及聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等“三大合成材料”合成橡胶、合成树脂、合成塑料等生产装置。覆盖的岗位群包括反应岗位精馏岗位、裂解炉岗位、流体输送岗位、制冷岗位、压缩岗位。 

从职业、岗位(群)对知识、技能和素质的综合要求作为教学过程的逻辑起点,分析典型的乙烯生产核心岗位,以工作任务为导向,选取七个教学项目进行学习,包括12个技能实训工作任务,27个工艺知识,1周乙烯厂实习等如表1《乙烯生产技术》项目化教学内容。 

使学生掌握扎实的必需、够用的基础知识,熟练掌握具有普遍适用性,又有针对性的乙烯生产基本操作技能,使学生的职业意识与职业技能综合能力得到很大的提高。 

四、加强实训、实习的职业体验 

高职学生应该加强实践环节的学习,包括认识实习、现场教学、生产实习、毕业实习(顶岗实习)以及仿真实训等。 

认识实习是学生进入专业课学习阶段的一个实践性教学环节,是学生由学校到工厂,由理论到实践之间架起的一座“桥梁”。通过实地参观学习,接触工人,了解工厂,热爱自己的专业,扩大视野,增强学生对实际工业生产的感性认识,从而加深对课堂教学内容的理解,激发学生学习专业知识的热情,为今后创造性地从事专业工作打下良好的基础,实习目标:采用的模式:预习-实地观看(生产过程、自动控制系统)-工厂技术人员讲解-讨论、答疑-写报告。 

现场教学(课堂实习)是指在理论教学过程中,要尽可能实现“黑板上下来,从教室里出去”,探索课堂与实习地点的一体化,比如在某典型化工单元操作的教学中,把课堂带到工厂,在生产现场讲解理论知识;再比如把课堂设在实训室,一边讲原理,一边将原理的应用及操作。现场课堂教学现象生动,把抽象的原理概念具体化,学习效率高,采用的模式预习-教师讲基本原理-现场讲解原理的应用场所、设备-教师讲解设备位号、意义-学生现场指出设备流程坐向。 

生产实习是学生进入专业课学习阶段的重要实践性教学环节。通过深入工厂的实际工作环境,体验工人的生活,了解企业的企业的生产状况,管理经营情况和行业发展前景,熟悉掌握石油化工生产工艺原理、工艺流程、主要设备、基本工艺操作、工艺技术指标,并将学过的基础理论和知识与生产实际结合起来。要求培养学生吃苦耐劳、谦虚好学、踏实认真的工作态度和工作作风。采用的模式是:预习—下班组—跟定师傅-倒班-写报告-答辩 

毕业实习是在学生基本完成专业理论课程学习,开始进行毕业论文/设计前的一个实践性教学环节。其目的是通过实习,熟悉化工产品生产过程所使用的工艺方法和工艺措施,了解工艺设计原则和有关的技术指标、存在的技术问题以及解决这些问题的途径与经验。采用模式:预习--定岗位实习-调研-收集资料、检索文献-完成毕业论文/设计 

仿真实训解决下厂实习“只许看,不准动”的难题。学生通过亲自动手模拟开车、停车和典型事故处理训练,能提高理论联系实际和分析问题、解决问题的能力。建并采用了实验预习(现场与计算机仿真模拟)-实验操作-实验数据处理(计算机辅助计算与手算相结合)的教学新模式,强化了学生对基本理论、知识和基本技能的理解,培养了学生的单元过程与设备的模拟优化与操作能力。 

 

[参考文献] 

[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见.教高[2006]16号 2006,11,16 

[2]钟启泉.现代课程论[m].上海:上海教育出版社,2003.519 

石油化工生产技术论文范文3

关键词:专业建设 实践环节 教育体系 地方经济

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)08(c)-0155-02

过程装备与控制工程专业对社会发展、国民经济建设有着重要作用。石油化工、动力、能源等都是我们国家主要的经济产业,而这些产业都是以先进的工艺过程为主体,先进的过程装备和控制技术为辅助,过程装备与控制工程专业为这些产业提供了必要的人才保障。

1 过程装备与控制工程专业在发展中的定位

到目前为止,过控专业在100多所高校都有设置,不同的高校,对过控专业的定位是不同的,如:天津大学定位在研究型人才上,学生要具有厚实的理论基础,较强的技术研究以及开发能力;宁夏大学定位在设计、管理型人才,学生应具备宽泛的多学科工程知识、较强的企业管理及领导组织才能。该校主要定位在应用型人才上,学生要具有基本的专业知识、很强的动手能力,直接面向和服务于生产第一线。

银川能源学院作为地方三本职业院校,逐渐探索出一条适合地方经济发展、符合现代职业学校办学理念的应用型人才培养模式,提高了学生工程实践、创新能力,提升了人才培养质量,逐步形成了地方职业院校办学特色。

2 对过控专业本科毕业生的基本要求

(1)掌握化工原理、工程制图、机械设计基础、过程装备控制技术等学科的基本理论;(2)具有较强的工程实践能力以及对过程成套装备进行评估与提供投资决策建议的基本能力;(3)熟悉国家有关过程装备设计、开发、研究、环境保护和安全管理等方面的政策和法规;(4)了解过程装备与控制工程最新理论知识,了解过程设备、过程工艺、过程控制的最新发展动态;(5)掌握资料查询、文献检索等方法,具有一定的查阅文献及应用的能力;(6)具有一定的组织管理能力、较强的语言表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力;(7)具有对终身学习的正确认识和学习能力;要求学生获得化工仪表维修工或化工检修钳(或焊)工(中级或中级以上)职业资格证书。

3 专业建设中还存在的问题

3.1 教学计划与企业的实际需求脱离

近年来,高职院校总教学学时减少很多,大多数高职院校教学计划仍注重科学性与系统性,偏理论教学,与企业急需的应用型人才有不少差距,又因为近年来国内经济形势日益严峻,企业经济效益严重滑坡,很多生产线停工待产,学生到企业进行生产实习只能到处看看,造成校企联合培养应用型人才没有落到实处,学生工程实践技能较低。

3.2 教师缺乏工程实践经验

由于近几年高职院校招生规模不断扩大,教师人数也不断扩充,很多年轻专业课教师从校门进入校门,没有企业工作经历和专业实践技能,只能从理论上讲授工程理论和方法,无法引用工程生产中的实际问题,理论不能联系实际,并且很多年轻教师缺乏科研项目,不能很好引导学生,导致学生工程实践能力较弱。

3.3 实践环节重视不够

由于对工程应用理解不深,偏重理论知识,实践技能培养不足,又对各类认识实习、生产实习、专业实验、毕业设计等实践环节没有落到实处,老师又缺乏实际指导经验,使学生在实践技能的培养中走形式,没有达到应有的工程实践培养目的。

4 专业建设的主要措施

4.1 专业培养目标的定位

学校培养目标的定位为:培养具备机械、化工、控制以及管理等方面理论知识,具有较强动手实践能力和创新意识,能在石油化工、能源、医药、机械等部门从事生产、管理等方面工作的技术型人才。

4.2 建设高素质专业师资队伍

专业建设关键的一环就是教师队伍的建设,要培养出老、中、青相结合并且实践能力很强的教师团队。目前,该校过控专业已形成一支教授、副教授、高工、讲师、助教以及外聘企业高工相结合的多层次教师队伍,但过控专业老师中学历是本科、研究生的很少,学校也在这方面加大了引进力度。

4.3 采用灵活多样的教学方法及手段

依据课程的内容、性质,在教学中采用多样化的模式和方法,如:课堂研讨、现场及案例教学、实验操作与分析、系统设计与开发、系列专题报告等。专业课由具有较强科学研究与工程实践能力的教师讲授,也可以根据需要聘请校外专家、企业工程师来校开设。在讲课中,重难点突出,详略得当,以学生为中心,老师和学生形成互动,讲授、解难答疑、指导相互补充,使学生学习积极性提高,获取知识的能力得到培养。在教学手段上,采用模具教学、多媒体教学等,如:工程制图、化工机械设计基础、过程装备与控制工程等课程,使用挂图、课件、视频等资料,静态、动态演示相结合,使学生可以很直观看到企业的设备结构、工艺以及控制系统,使学生从理性认识升华到感性认识,达到很好教学效果,提高了学生学习兴趣。

4.4 面向地方经济建设需求,形成特色专业课程体系

作为地方职业院校,其应用型工程师的培养既要满足“宽口径、厚基础”的通用标准,又要结合学校的定位、特色,满足学校服务地方经济和自身发展的需要。银川能源学院是宁夏宝塔石化集团公司创办的地方性大学,学校既要满足宝塔石化,还要满足当地煤化工等其他产业对人才的需求。专业课课程体系,应该满足人才培养的质量要求、满足社会及个人发展的要求,因此,其具有科学性和系统性。建立专业课程体系,要以专业培养目标为宗旨,知识结构为框架、理论知识和实验实践优化结合。教学计划的制定,坚持“厚基础、宽专业、强能力、高素质”的原则,加强工程基础知识、理论、技能的训练。走访国内10多所高校,调查和收集了许多高校的教学计划和大纲,经过分析、对比、研究,结合地方经济特色,优化了课程设置,并做好了各课程的分工、衔接、协调与补充。

4.5 搭建各类实验实践教学平台,加强学生实践技能的培养

对于职业院校来说,实践环节是教学过程中非常关键的环节,也是突出W校办学特色的重要组成部分,充实和丰富实践环节内容,实现实践模式多样性,以满足培养学生工程实践能力的要求。学校专业课老师,很多都缺乏企业实际工作经历,导致实践教学成为薄弱环节,所以要加强专业教师到校外实训的建设,并且聘请一些企业一线工作、具有丰富实践经验的高工参与学生的实践指导。同时,要加强实践基地的建设。校外实践可以使学生真实感受到企业的工作环境,认识到书本中许多设备和工艺,学习企业先进生产技术、管理经验。校外实践毕竟因为各种因素,不能完全满足学校对学生人才培养的要求,所以还要通过校内实习加强培训和锻炼,比如:通过工艺仿真训练,可以增加学生动手能力,并且对化工工艺、设备性能、控制参数有深刻理解。通过校内、校外相结合的实践模式,丰富了实践内容,强化了学生实际动手能力,受到学生普遍认可。

基于工程应用及创新型人才培养要求,该校实行青年教师到企业锻炼制度,规定小于40岁的教师到企业顶岗挂职锻炼半年,此项制度能够使中青年教师有机会参与工程实践活动,提升工程实践能力,增加行业背景知识,为提高学生工程实践能力和创新能力奠定坚实基础。

4.6 改革毕业设计(论文)模式,从单体化工设备为主转向成套装置设计

在学校期间,毕业设计(论文)是学生最后的实践活动,是学生大学四年里学习各种知识的综合,它能培养学生实际解决工程技术问题能力,能培养学生成为一个工程师的基本素质。学校经过长期对企业需求进行调查研究,修订了毕业设计(论文)大纲和指导书,校内和校外指导教师则根据专业培养目标,选择工程实际中的纵(横)向课题,老师和学生进行双向选择。毕业设计(论文)内容以工程实践为主,机械、化工、控制技术知识相综合,培养学生综合能力、对过程装备与控制工程大工程概念以及系统认识。培养学生协同工作、处理工程实际问题能力,为以后到企业工作打好基础。

4.7 构建素质教育体系,加强学生创新能力培养

在培养学生综合素质过程中,人文素质教育很重要,如果学生缺乏必要人文素养,就不能正确地认识人、自然和社会的关系,就不可能拥有健康的心理素质,无法树立正确的人生观、世界观和价值观,因此,在日常教学和管理过程中,应从专业发展和学生综合素质发展角度,研究素质教育体系构建。在学生创新能力培养方面,老师在指导学生过程中,引导、启发学生思维。以实验室或工厂为平台,指导学生申报大学生创新实验项目,培养学生动眼、动脑、动手的科研习惯,激发学习兴趣和主动性,获得创新意识和创新能力,最后,学生还可以将成果转化为专利、发表科技论文。

5 改革初步成果与成效

专业课改革符合面向区域、面向工程、面向创新人才培养目标,确立了职业院校区别于研究型大学错位竞争的战略定位,实现了课内课外综合、校内校外综合、理论实践综合的立体化人才培养模式,同时运用多样化教学方法和教学手段创新教育理念,使学生知识、能力、素质得以协调发展。该教学改革项目的实施,有效提高了该校过控专业实践教学水平,学生工程应用能力和创新能力得到提升,所学知识能够与企业需求直接对接,毕业生在短时间内就能显露出较强的工程实践和创新能力,并很快成为专业技术骨干。

6 结语

经过几年专业建设和实践探索,银川能源学院过控专业逐步明确了办学方向,改善了实验实践条件,教学水平日益提高,师资队伍建设渐趋合理优化,社会影响力逐年提高。学生在获取知识、工程实践、创新能力等方面均有望得到较大提升。

参考文献

[1] 闫绍峰,廖国进,熊晓航.过程装备与控制工程专业建设探索[J].辽宁工业大学学报:社会科学版,2012(2):116-118.

石油化工生产技术论文范文4

关键词:非纤聚酯;产品开发;高性能聚酯产品;工程塑料;生物基聚酯

中图分类号:TQ323.4 文献标志码:A

Technology and Market Development of Global Nonfiber Polyester

Abstract: Development status-quo of global non-fiber polyester was briefly introduced in this article, as well as its competitive advantages. Latest product developments of non-fiber polyester in some technical areas especially in engineering plastics were introduced emphatically. Besides, trends of non-fiber polyester product development were discussed in terms of modification of polyester, performance improvement, utilization of bio-based materials, etc.

Key words: non-fiber polyester; product development; high-performance polyester product; engineering plastics; bio-based polyester

世界聚酯行业的发展概况

Brief Introduction of Global Polyester Industry

从20世纪70年代起,基于石油化工技术的高速发展,三大高分子合成材料(合成树脂、合成纤维、合成橡胶)开始进入工业化时代。2012年,世界合成树脂的总量超过2.5亿t,合成纤维超过5 000万t,合成橡胶超过2 000万t。其中,中国大陆聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)总量的85%用于制造纤维,15%用于制造聚酯瓶、膜和工程塑料;而日本、欧洲及北美国家和地区的PET,35%用于制造纤维,65%用于非纤产品。

90年代中期开始,随着聚酯合成技术的发展和新型聚酯、改性聚酯原料的开发,PBT、CoPET、PTT、PC、PMMA、PBS以及LCP等高性能聚酯材料成为高分子合成材料的主角。在世界范围内,这些高性能聚酯材料除了部分用于纤维市场,其余广泛应用于工程塑料、板材、片材薄膜以及瓶用等领域。表 1 是2012年世界聚酯材料的产品结构情况。

进入21世纪后,在高性能聚酯原料和终端高科技应用领域占据优势的西欧、北美和日本等地的大型石油化工企业,开始加快高性能聚酯材料的产品开发,并取得成效。

目前,高性能聚酯生产地主要分布在北美、西欧以及亚洲东部等国家和地区,其中以美国为代表的北美洲占30%,西欧占35%,东欧占10%,亚洲占15%。2011年,世界范围(除中国大陆)高性能聚酯已经占聚酯总量的17.86%,而中国大陆仅为3.94%。表 2 为2012年世界和中国大陆高性能聚酯产能和2015年的产能预估。

高性能聚酯具有耐强腐蚀、低磨损、耐高温、耐辐射、阻燃、抗燃、耐高电压、高强高模、高弹性、反渗透、高效过滤、吸附、离子交换、导光、导电以及其他多种特殊功能,相对于常规PET具有较高的附加值,因而销售价格往往是普通PET的几倍之多(表 3)。其较高的价格定位源自于高技术投入(包括原料开发、专利保护、专有技术)、原料资源稀缺以及市场开发投入(包括技术服务、标准制定、多产业合作等)。

采用高性能聚酯材料的应用领域本身也具备了高附加值的基本要素,以LCP为例,其最低售价就为普通PET的4.6倍,用于航空和航天的聚芳酯纤维甚至是其 8 倍之多。因此,具有高附加值的高性能聚酯材料的产品开发和市场开拓,已经成为传统石油化工巨头产业结构调整的重要战略手段之一。

1.4 可注塑成型的玻纤增强PET、PBT工程塑料

玻纤(GF)增强PET或PBT具有与热固性树脂相匹敌的高耐热性和优良的电性能,且有优良的成型性能,即使在高温下长时间使用,其力学性能仍有超群的保持率。经玻纤增强的PET和PBT其热变形温度可从70 ℃提高到230 ℃(30%玻纤)以上。

美国DuPont(杜邦)公司开发了汽车用名为Rynite?的PET、PBT系列材料。在用于薄壁制品时,可发挥其优良的流动特性和较小的成型公差,并可设计多腔模具来提高生产效率。与锌、铝等金属相比,其良好的材料性能、加工工艺特性和较低的价格使制品具有很高的性价比,且制品较轻,因此在轿车领域具有广泛的应用前景。荷兰DSM(帝斯曼)公司开发了含部分生物基原料,且不含卤素的阻燃ArniteT、ArniteA系列PBT、PET产品。

美国Ticona(泰科纳)公司研发的Celanex系列PBT和Impet系列PET具有优良的耐高温性能和优异的低温冲击强度,经得起电喷着色处理。另外PET制品具有很好的表面性能,可用于制造汽车内外装饰件,如车门、门支撑架、引擎盖等。Sabic公司将PET与PBT、PC等共混制成了Valox800 PET,它不仅具有良好的表面光泽和成型性,而且能在高温下使冲击强度达到648 J/m。

1.5 聚酯弹性体(Thermo Plastic Polyester Elastomer,

TPEE)

TPEE具有优异的耐热性能,硬度越高,耐热性越好;在110 ~ 140 ℃连续加热10 h基本不失重,在160 ℃和180℃分别加热10 h,失重分别仅为0.05%和0.1%,能适应汽车生产线上的烘漆温度(150 ~ 160 ℃),并且在高低温下机械性能损失小。TPEE还具有出色的耐低温性能,TPEE脆点低于-70 ℃并且硬度越低,耐寒性越好,大部分TPEE可在-40 ℃下长期使用。由于TPEE在高、低温时表现出的均衡性能,工作温度范围非常宽,可在-70 ~ 200 ℃范围内使用。

PCT是一种耐高温、半结晶的热塑性聚酯,由PTA与1,4-环己烷二甲醇(CHDM)反应而得,其连续应用温度范围在130 ~ 150 ℃之间,挠曲温度为243 ~ 260 ℃,良好的机械性能和热性能使其作为工程塑料广泛应用于电子、电气和汽车方面。PCT一般以填充共混物、共聚酯或熔融共混等 3 种基本形式存在。填充共混主要采用玻璃纤维和无机填料,并添加其他改性助剂,使其成为可在高温环境下使用的高性能材料。

PCT共聚酯根据其共聚成分的不同表现出不一样的性质,采用乙二醇进行PCT醇改性所得共聚物为PCTG,该共聚酯具有高抗冲击性、极佳的透明度与高光泽性。采用间苯二甲酸或其他羧酸对PCT进行酸改性所得共聚物为PCTA,该共聚酯具有良好的透明度、低温柔韧性、高撕裂强度和耐化学性,可加工挤出膜或片材用于包装领域。

PETG为美国伊士曼公司开发的新型工程塑料聚酯,采用CHDM替代低于30%乙二醇与PTA反应所得的共聚酯,该共聚酯除具有耐热性和耐化学腐蚀性,还具有优越的光学性能(高透光性、高光滑和低光晕)、突出的可印刷性、高韧性、高强度、易加工定型等特性,综合性能突出,可专用于高性能收缩膜(70%)。

目前,PCT、PETG的代表产品包括美国杜邦公司的Thermx?,伊士曼公司的DurastarTM、ProvistaTM、SpectarTM以及韩国SK公司的Skygreen?。

2.2 PEN

PEN为2,6-萘二甲酸与EG反应制得的聚酯。1971年,日本帝人公司试产推出了商品名为“Q”的PEN薄膜。随后Amoco公司、UOP公司、NKK公司等投入PEN的研究中,目前世界上较大的PEN生产商为美国shell(壳牌)公司、伊士曼公司和日本帝人公司。PEN利用常规的加工方法如挤出、注塑、吹塑等加工成纤维、薄膜和容器等产品时,加工温度约为300 ~ 315 ℃,这样不仅会导致聚合物相对分子质量降低,也给加工带来困难,因此需要对PEN进行改性,常用的改性组分为C4 ~ C6的二元酸和C3 ~ C10的二元醇。改性后的PEN加工性能得到大幅改善,且生产成本有所降低,同时其耐热性、热灌装性能和阻隔性能得以保持。

PEN突出的强度、刚性、热稳定性以及尺寸稳定性等使其在工业丝、高温场合的地毯、高温气体过滤器等方面得到广泛应用。由于其阻隔性能高,可应用于啤酒瓶、汽水瓶等食品包装领域;由于其绝缘性能优异,可用于录音和录像带的带基、F级绝缘膜、电容器膜、柔性和印刷电路等。

3 新型高性能聚酯材料

3.1 热致液晶-聚芳酯(LCP)

聚芳酯(PAR)又称芳香族聚酯,是分子主链上带有芳香族环和酯键的热塑性特种工程塑料。它是一种无定形的、透明的聚合物,是与聚碳酸酯、聚砜相似但等级更高的工程塑料。聚芳酯由于主链结构中含有大量的芳环,因而具有优异的耐热性和良好的力学性能,在航空航天、电子电器、汽车及机械行业、医用品和日用品等行业具有广泛的应用。

泰科纳公司经过多年的发展,针对不同的加工要求对产品的链段进行调整或加入不同助剂,产品已经发展成从A、B、C、E到L等十几个系列,每个系列又可细分成不同的型号。其主要原料是对羟基苯甲酸(HBA)、2-羟基-6萘甲酸(HNA),在乙酸酐溶剂内进行乙酰化反应,然后在320℃左右进行缩聚反应,得到优良的工程塑料。

通过添加各种助剂可对其进行增强或改性从而使其特性更加丰富,满足客户更广泛的要求。如加入一定量玻璃纤维可以增加其强度,加入石墨可以增强其伸长率和导电性等。

3.2 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

PMMA俗称有机玻璃、亚克力,由甲基丙烯酸甲酯自由基聚合而得。PMMA是综合性能优异的透明材料,具有极好的透光性和全光谱透光率,同时还具有良好的介电性和电绝缘性。PMMA的生产与其单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)生产紧密关联。2010年全球PMMA产能约为225万t,主要生产企业包括法国道达尔公司旗下的Altuglas International(原Atohaas)、德国赢创工业公司旗下的CYRO Industry和Rohm GmbH以及日本的三菱丽阳、住友、旭化成、可乐丽,中国台湾的奇美化学等。

近年来,PMMA在光纤通讯、汽车等领域的应用发展渐趋成熟,现代通信、汽车、LED照明和太阳能都是PMMA模塑料的重要市场。

德国赢创公司新近开发的漫射级PMMA材料是为LED照明装置特制的。赢创的宝克力?PMMA比起普通玻璃,制成的车窗可以实现40% ~ 50%的减重,提高整车的燃油使用效率,降低CO2的排放量。

现代通信领域也有力印证了宝克力?材料的无限潜力,LED背光液晶显示电视、智能手机触摸屏、MP3播放器、导航系统以及各种规格的平板显示器的导光膜几乎全部采用了宝克力?材料。

3.3 聚碳酸酯(PC)

聚碳酸酯(PC)是一种强韧的热塑性树脂。1958年,德国Bayer(拜耳)以中等规模在全球第一个实现了熔融酯交换法双酚A型聚碳酸酯的工业化生产。至2012年,Sabic、拜耳和Dow Chemical(陶氏化学)旗下的STYRON公司共占据了市场75%左右的份额。

拜耳公司近期开发了PC的合金材料Makroblend?,是 PC和PBT共混物或PC和PET共混物。其显著性能体现为高韧性(即使在低温环境中)、良好的耐化学品性能、不易发生应力开裂、良好的涂覆性能和低吸湿率,因此可用于汽车工程、电气工程/电子、照明和运动和休闲等领域。该公司的拜本兰?是无定形、热塑性聚合物共混物产品,为PC、ABS以及橡胶改性PC和SAN的共混物。其主要特性包括具有高冲击及缺口冲击强度、高刚性,高尺寸精度和稳定性,其维卡软化温度可高达142 ℃,阻燃FR品级产品不含锑、氯及溴。

STYRON公司的CALIBRETM聚碳酸酯在透明性、耐热性和耐冲击性能方面具有优异的综合性能。经过改性可以实现特定性能要求的提升,包括颜色、阻燃性能、UV稳定性以及脱模性能等,且适用于自行色母粒染色。这些产品符合FDA标准,可根据阻燃性能和玻璃纤维增强等主要功能指标,分成不同的产品系列。

3.4 生物可降解聚酯(PBS和PBST)

PBST材料具有优异的可降解性和阻隔性,可用来制造购物袋(使用多次后还可以当作垃圾袋装有机垃圾)、农用薄膜(耕地时无需摘除)以及食品包装袋(可与食物残渣一起装在盛放有机垃圾的容器中)。德国BASF(巴斯夫)公司现有生产能力为14万t/a的PBST(Ecoflex)装置。

中国石化上海石油化工股份有限公司采用独创工艺研制成功了生物可降解聚酯,并完成了中试。这种新型生物塑料在耐热性方面有了很大提高,热变形温度超过100 ℃,可以满足通用塑料的使用要求。该聚酯制品使用废弃后,可被土壤中的微生物分解。据悉,该生物可降解聚酯经过94天降解,降解率可达62.1%,符合国际相关标准。

聚酯工程塑料的技术与市场发展

Technology and Market of Polyester Engineering Plastics

1 发展概况

据预测,全球工程塑料市值将由2013年的670亿美元增至2020年的约1 137亿美元,期间年复合增长率为7.9%;全球对工程塑料的需求将由2012年的1 960万t增至2020年的2 910万t,新兴地区如亚洲、南美、中东以及欧洲的发展中地区将成为工程塑料行业快速增长的主要推动力。汽车、电气及电子产品、家电、建筑和基础设施等领域将成为工程塑料有增长潜力的市场。

工程塑料为用作工业零件或外壳材料的工业用塑料,是一类具有优良的强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性的材料,几乎可涉及所有的终端市场。产品主要包括PC、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、热塑性聚酯PBT和PET等。聚酯工程塑料大部分原料易得,生产过程相对环保,不断涌现的新的应用加工技术使之在终端市场的应用领域更加宽广,如图 1 所示。

2 聚酯工程塑料的原料以及合成技术发展

2.1 聚酯原料生产技术

2.1.1 碳酸二苯酯(DPC)

DPC和双酚A合成PC的工艺是一种符合环境要求的“绿色工艺”,已成为今后PC合成工艺的发展方向,在PC生产中将逐渐占据主导地位。

虽然酯交换法的PC生产过程避免了使用光气,但原料DPC的工业化生产仍是通过光气和苯酚在氢氧化钠存在下合成的。因此,国内外相继开发了非光气法合成DPC的新工艺研究,促进了DPC生产技术的发展。

苯酚和碳酸二甲酯(DMC)酯交换反应合成DPC方法起始于20世纪70年代,是目前唯一工业化的非光气法合成DPC技术。苯酚和DMC反应酯交换可在100 ~ 250 ℃、常压或加压条件下进行。

DPC工业化的路线有两种,一种是一步法合成DPC的工艺,在常压精馏塔中由DMC和苯酚通过酯交换反应直接合成DPC;另一种方法是当酯交换反应进行到一定程度时,将中间体MPC分馏出来单独进行歧化反应或再次与苯酚酯交换反应。

DMC与苯酚酯交换反应合成DPC法使用的原料及产物均无毒、无污染、无腐蚀性,被认为是最具有工业化前景的非光气合成路线。

2.1.2 1,4-丁二醇(BDO)

由BP和Lurgi(鲁奇)公司合作开发的“Geminox?”BDO工艺被美国ISP公司生产装置采用。正丁烷/顺酐直接加氢法是将正丁烷制顺酐的气相氧化法和顺酐加氢技术相结合的方法。

正丁烷在钒和磷混合氧化物催化剂下氧化生成顺酐,再加水急冷制得马来酸,然后在固定床反应器中催化加氢生成BDO。与传统工艺相比,该工艺投资费用可减少20%,生产成本可节省25% ~ 40%。且副产物少,几乎能将顺酐全部转化为BDO。在加氢、回收和提纯工序中,适当调整工艺条件,也可生产四氢呋喃(THF)。

正丁烷/顺酐酯化加氢工艺由英国Davy Mckee(戴维)公司开发成功。其特点是原料来源广、工艺不复杂、固定资产投资较低,可同时联产BDO和THF,不使用贵金属催化剂,是目前生产BDO较为先进的方法。由于该工艺的BDO生产具有成本优势,是近几年工业化采用的主流工艺。

2.1.3 聚四氢呋喃

聚四氢呋喃可用于TPEE聚酯工程塑料弹性体,生产PTMEG的原料为THF,因其催化剂不同,可分为 3 种工艺,即氟磺酸工艺、杂多酸工艺和醋酐-醇解工艺。针对均相催化剂体系的不足,近年来开发出了非均相催化剂体系,目前杜邦、Conser、KorPTG、巴斯夫等公司均采用此类流程。

THF与醋酐在催化剂作用下聚合生成聚四氢甲基醚二醋酸酯(PTMEA),闪蒸除去未反应的THF,用共沸蒸馏脱水。PTMEA在第 2 反应器中进行醇解反应生成PTMEG,用共沸精馏脱除副产物。醇解产物用真空闪蒸除去过量甲醇,粗产品PTMEG脱除低分子量齐聚物得到产品PTMEG。

2.1.4 1,4-环己烷二甲醇

目前,全球实现CHDM商业化生产的企业仅有美国伊士曼公司一家,CHDM由对苯二甲酸二甲醋(DMT)经两次加氢还原而得:第 1 次是使苯环上的双键加氢还原,第 2次是对苯环上的甲酸甲酯还原,并使甲醇游离变为经甲基。苯环上的加氢反应比较容易,采用Ni催化剂,加压70 ~ 80 kg/cm2;而第 2 步加氢反应采用Cu-Cr催化剂,加压120 kg/ cm2。

2.1.5 生物资源利用

聚酯工程塑料的发展,在很大程度上受制于石油原料的价格,各大化工企业纷纷尝试采用或考虑采用可再生的生物资源(葡萄糖、淀粉、植物纤维等)代替石油原料生产合成化学品。据统计,世界范围内生物基聚酯原料MEG和多元醇产能最大的是中国长春的大成集团,据称已具备100万t/a的生物基MEG产能。

日本丰田通商株式会社与中国台湾的中国人造纤维公司以50/50合资成立的Greencal Kaohsiung Taiwan公司,将巴西甘蔗来源得到的乙醇转化为MEG,年产能为10万t,最终产品用于汽车纺织品和车用工程塑料。

由美国Genomatica公司开发的生物化工酶法工艺,采用C5或C6等糖类和水为原料,将葡萄糖转化为丁二酸,再采用适当催化剂将丁二酸转化成BDO。该工艺的特点是易于操作,可达世界规模级(10万t/a),同时生产成本低。此外,三菱公司与杜邦公司也在进行相关研究。从发展前途看,这种生物转化工艺的生产费用可望与已实现工业化的工艺相竞争。

东丽公司于2013年4月表示,已经成功采用可再生化学品公司Genomatica生产的BDO生产出部分生物基PBT。东丽公司计划建设一个商业规模生产装置以生产生物基BDO。

2.2 工程塑料的聚酯合成技术

2.2.1 PC合成新技术

LG化学公司开发出了非光气法制取聚碳酸酯的新工艺技术。采用DMC和苯酚的反应蒸馏生成DPC,然后采用专用催化剂在单一反应器中,使DPC与双酚A熔融缩聚并结晶,目前已在 2 kg/h装置中验证了新工艺。据估算,6 万t/a装置的投资费用将低于 1 亿美元,而采用其他路线的装置需要2.5亿美元。LG化学公司已考虑进行技术转让,或组建合资企业将其推向商业化。

2.2.2 PBT合成新技术

PBT生产技术路线可分为酯交换法和直接酯化法。德国鲁奇公司在10多年前已经具备了PTA法连续工艺,并在世界多个国家应用。其主要工艺流程为:PTA和BDO两者混合后进入到酯化反应段,在真空和一定的温度条件下形成酯化物。在反应过程中,水、BDO和THF被蒸发到冷凝塔内并分别进入不同的下一步流程,当水中的THF被回收,BDO仍然回到酯化段。当酯化段结束后,物料被输送到预聚合段,在温度真空下形成低分子量的PBT,同时,BDO和THF分别被分离。

从预聚段出来后的低分子PBT进入到聚合反应段,采用特殊设计的双驱动圆盘反应釜(DDR)得到高黏度的PBT。

2.2.3 MTR技术

Uhde Inventa-Fische(伍德伊文达-菲瑟)公司根据其从事PET行业40余年的经验,开发了新两釜MTR?(Melt to Resin)技术。MTR是一项由原料PTA和EG生产PET树脂的新技术,包括常规的共聚单体和添加剂,在低真空度下、260 ~ 280 ℃熔融态聚合。这项技术的新特点在于一步法制得特性黏度高达0.86 dL/g的PET聚酯,部分产品应用可以不需要额外的固相缩聚装置,由水下模切系统制造球形的PET切片,相对传统的水下切粒,其能耗大大降低。

初步统计,2013年,全球采用该公司MTR技术建设的装置约10套,总产能达到310万t,包括PBT、PET和CoPET。

3 非纤聚酯应用技术和市场发展趋势

3.1 PET用于工程塑料领域发展迅速

采用注塑加工的PET工程塑料一般均以复合材料(Composites)的形态出现,例如玻璃纤维增强、碳纤维增强和加入填充剂、成核剂等。

在欧洲,纤维增强的工程塑料(Fiber Reinforcement Plastic,FRP)的应用市场发展有序,34%用于交通运输,35%用于电器电子,14%用于建筑,体育和休闲约占15%。

美国是PET工程塑料生产和用量最多的国家,在汽车上的应用占其PET工程塑料产量的50%以上,其次是电器电子,约占24%。

目前,采用回收聚酯瓶片作为注塑级PET工程塑料的原料无论在工程塑料加工链的可持续发展还是进一步降低材料成本方面都具有一定的优势,颇受业界关注。

熔体增强的PET发泡材料在食品包装、微波容器、冰箱内板、屋顶绝热、电线绝缘、微电子电路板绝缘、运动器材、汽车和航天工业等领域有很大的市场,目前,美国、日本和瑞士等国家已经开发出了多种PET发泡制品。例如瑞士Alcan Airex公司推出了易于加工的多用途PET发泡芯板AIREX?T90、T91、T92系列产品,已广泛应用于风电叶片、轨道交通、船舶和工业应用等领域;日本古河电工(Furukawa)开发出了PET 微孔发泡反射板(MCPET),应用于照明器具、液晶背光板等诸多领域。

近 5 年来,吸塑加工PET成为在业内广受推崇的技术和市场开发方向之一。由于PET是半结晶材料,具备了二次成型加工的有利条件,具有相对较高的透明度和热变形温度,因此在物品外包装和箱包、车内壁、顶棚等领域具备与聚烯烃、ABS、PA和PC竞争的优势。通过PET改性,适当降低PET熔点和多元醇支链化(CoPET),可以与烯烃类的高聚物进行共混,生产兼具强度、弹性和优良外观的吸塑包装产品。

3.2 共混、共聚改性扩展了应用领域

近几年,国外已经大量使用聚酯的改性合金技术,如PBT/ABS、PBT/PET、PBT/SMA、PBT/ EPDM合金等,采用PBT进行后缩聚增粘处理制成粘度较高的树脂,作为光纤套管。

巴斯夫公司采用聚合共混技术开发的玻纤增强PBT/ ASA,显示出极低的翘曲,价格与正常PBT相当;杜邦公司也开发出低翘曲PBT合金。这些产品主要用于电器、家庭用具和汽车工业。

Sabic公司的PC/ABS合金发展最为迅速、应用最为广泛,既可以提高ABS的耐热性和抗冲击性,又改善了PC的加工性能,世界多家知名企业纷纷推出了阻燃、玻纤增强、可电镀、耐紫外线等多个新品种的PC/ABS合金;PC/PBT合金具有较好的透明性,可以作为玻璃的替代材料;此外,PC/PS合金、PC/PET合金、液晶聚酯改性PC和PET/PCL改性PC等都值得关注和研究。

3.3 交通运输领域是聚酯工程塑料发展的重要领域

在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的自重,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染,是近几年世界汽车行业发展的潮流。

聚酯工程塑料在汽车轻量化过程中起到了举足轻重的作用。预计到2020年,发达国家汽车用塑料量平均将达500 kg/辆以上。

Diamler-Chrysler(戴姆勒-克莱斯勒)公司已采用Sabic公司的Xenoy PC/PBT合金制造了Smart微型轿车的车体面板。拜耳公司和Sabic公司也均在开发能够吸收红外线的PC材料。在欧洲,各种执行紧急任务的车辆(如警车、消防车和救护车等)也开始配备带有防护涂层的PC车窗。在日本,本田和马自达等汽车品牌已正式采用PC车窗,试制的PC制品比玻璃材料减重约50%。

PBT广泛地用于汽车保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等部件,其与增强PA、PC、POM在汽车制造业中的竞争十分激烈。相较而言,PA易吸水,PC的耐热性不及PBT;在汽车用途接管方面,由于PBT的抗吸水性优于PA,将会逐渐取代PA。

荷兰帝斯曼公司开发的名为Arnitel?C(TPEE)材料非常柔软,而且不含增塑剂。既可承受低温,也可承受高达225℃的温度,且耐热老化性能出众,能满足车辆对引擎盖下管道材料提出的各种严格标准。2013年6月该公司宣布,推出第一款高性能PET工程塑料Arnite A-X07455,其具有很强的抗水解性能。这一突破性的开发证明,以工程塑料代替金属应用于汽车发动机部件具有显著的减重效果和成本效益。

3.4 高性能聚酯在医疗领域的应用潜力

根据全球工业分析机构(GIA)的报告,到2015年全球医用塑料市场将超过10亿t。目前,聚酯工程塑料在医疗工业中已成为最重要的组成部分之一。医疗设备设计师和工程师们越来越青睐工程塑料材料,因为不像传统的金属包装材料,塑料在加工时表现出优异的弹性。一次性使用器具灭菌处理技术的发展、对增强塑料的开发和技术革新促进了医用塑料市场不断增长和扩大,而诸如用于医疗植入的生物相容性聚合物新材料的发展也将进一步推动该市场的发展。

美国伊士曼公司向市场新推出的挤出级牌号Tritan MP 100(PETG系列),适用于挤出片材和热成型,具有与玻璃一样的透明性,可作为硬质医用包装。其耐热性很好,符合用环氧乙烷快速消毒时耐高温消毒室温度的要求,且消毒后不变色,加工成型的医用部件发生翅曲和黏连的风险较小。高耐热性有利于提高包装的保质期,也可以提高加速老化试验速率。

3.5 电子电器行业推动聚酯工程塑料的技术进步

随着电子工业的飞速发展,市场对各类电子元件的要求愈来愈高,使其逐渐朝着小型化、表面贴装化、高灵敏度、高可靠性、长寿命等方向发展,从而有力地推动了所用工程塑料的研究与开发。

精密电子元件对零件尺寸的要求非常高,很多公司开发了低翘曲、微变形的材料,如宝理公司的PBT 7307、701SA,杜邦公司的PBT LW617和LW685FR等。宝理公司生产的高流动性、低翘曲玻纤增强PPS牌号主要有1150A6等;住友公司开发的高流动性、低翘曲玻纤增强LCP牌号主要有E6807LHF等。

泰科纳公司也成功开发出了新一代的Thermx PCT聚酯,可以满足以LED反射照明用途不断增加的挑战性要求,特别适合亮度高、中等功率的LED反射灯。Thermx LED 0201和LED 0201S树脂均为纤维填充的超白PCT聚合物。这些树脂具有更高的耐温性和更好的抗水解性,可以满足LED反射灯所要求的热和光稳定性,高初始反射率,

高性能非纤聚酯产品的开发趋势

Trends of Non-fiber Polyester Product Development

1 高分子合成材料取代传统材料

高分子合成材料具有质轻、性能优异、应用领域广泛、容易加工成型、节约能源以及可持续利用等优点,已逐步取代传统材料。PCT和PETG由于具有高透光性、良好的力学性能以及不易破碎等优点已经部分取代了传统玻璃应用于对安全性和品质要求更高的包装领域;PC通过与ABS合金化后,因具有良好的机械、热、电综合性能以及良好的薄片尺寸稳定性,可取代传统铝合金应用于汽车、电脑、手机等高端领域;PMMA因具有良好的透光性和耐候性可取代部分钢材和石英玻璃广泛应用机、汽车的防弹玻璃,以及通讯、光学镜片、移动电话视窗等领域;PET-PEN瓶由于质轻,且具有高阻隔性和安全性等特点而取代了传统的玻璃饮料瓶;结晶性CoPET用于薄膜具有无毒、收缩性能好等优点而取代了PVC,PBS/PBTS由于其生物可降解性取代了PP、PE用于膜和包装市场而成为环保型新材料。

2 提高材料的使用性能

高性能聚酯材料具有其特殊性能,但由于其生产原料的难得和生产工艺的特殊性,因而生产数量有限,价格昂贵;另外,某些高性能聚酯材料由于自身缺陷使得某些加工性能较差,因此各大化工企业正抓紧通过其与其他普通材料进行改性,在控制生产成本和克服材料自身缺陷的基础上,提高各种材料的使用性能。

例如采用PEN与PET共混或共塑基本解决了PET材料的阻隔性能和抗紫外线功能;LCP与聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金,制件成型后机械强度高,用以代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料,既可提高机械强度性能,又可提高使用强度及化学稳定性等;TPEE与PET、PBT共混,可增韧、促进结晶,改善熔体的流动性,提高材料的高温挠曲性能;PC-PTT-PBT合金提高了材料的抗冲击性能;PMMA-ABS共混工程塑料产品既保留了ABS良好的加工性、韧性,同时兼具PMMA的耐侯性、表面强度和光泽性等特点;PBS或 PBTS与可再生原料混合,这些混合材料可以实现完全生物降解。

此外,包括玉米淀粉在内的绝大多数可再生原材料的物理性质不尽如人意,既无法防水,耐穿刺性能也不佳。将淀粉等材料与PBST塑料混合,可获得不同刚度、弹性的材料,可用于生产坚固的外壳或是柔韧的塑料袋和薄膜。

3 生物资源的应用

由于石油资源的日渐枯竭、商业化价值和价格不稳定性,世界各大化工企业采用可再生的生物资源(葡萄糖、淀粉、植物纤维等)代替石油原料生产合成化学品、可降解材料、生物能源等。

美国杜邦公司采用生物发酵技术,从玉米中提炼出1,3-丙二醇(PDO),用于新型聚酯PTT的原料;法国Meteabolic-explorer公司也正在建设甘油生物发酵转化得到多元醇的装置,用于PTT聚酯合成原料。

德国巴斯夫公司成功开发的无规共聚酯PBTS(商品名为Ecoflex),由纤维素、奶业副产物、葡萄糖、果糖、乳糖等自然界可再生农作物产物经生物发酵途径生产而得。采用生物发酵工艺生产的原料,可大幅降低原料成本,从而进一步降低此类聚酯产品的生产成本。

Gevo公司采用异丁醇(Isobutanol)生物技术得到PX,利用现有的PTA装置就可将PET、PBT、PTT等聚酯材料完全脱离石油链,生产出100%植物基的环保型聚酯。

Avantium生物化工制品公司联合美国的高校研究开发了最具革命性的“YXY”技术,其技术核心是将植物资源得到的呋喃糖通过生物转化为2,5-呋喃羧酸(2,5-Furan di-carboxylic,FDCA),取代传统意义上的PTA,与EG酯化聚合生成聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF),目前已经实现了PEF聚酯瓶的批量生产。美国杜邦、Celanese(塞拉尼斯),荷兰的帝斯曼等都有意成为该技术的积极推进者。

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石油化工生产技术论文范文5

论文关键词:技术引进;对外贸易;对策

论文摘要:我国进入21世纪以来,对外贸易与投资发展迅速,对技术进步的影响逐渐凸现。技术进步是产业成长的核心,也是产业升级换代的主要推动力量。因此,发展中国家引进技术、发展加工贸易,主要目的之一就是希望外资进入能够带来先进技术,产生技术外溢,进而带动本国产业的技术进步。

一、技术引进在我国经济发展中的表现

1.技术引进的目的,方式和结构发生了变化

随着企业技术引进水平的不断提高,引进的目的逐步从单一生产技术的引进转向以调整产品结构,提高产品附加值,增强创新能力的技术引进。引进方式除了传统的购买设备与技术,技术许可,技术服务,合作生产,作股投资,补偿贸易等,还出现了相互交换技术使用权,特许专营等新方式;大规模成套设备引进逐步被关键技术,关键设备的引进所替代。这说明我国企业对技术与企业竞争力的关系有了更深的认识,技术引进目标更加明确,方式灵活多样。

2.引进技术的来源多元化

部分发达国家对我国转让技术政策出现变化。技术引进主要来源地包括美国,德国,日本,瑞典,香港,意大利,法国,韩国,英国,俄罗斯,加拿大等国家和地区,部分发达国家注意到,只通过出口产品或设备方式而不转让技术将逐步失去在我国市场上的竞争优势,已开始调整政策,加强对我国的技术转让,并通过新一轮的技术合作达到重新占领中国市场的目的。

二、我国在技术引进中存在的问题

1.我国技术引进总体水平偏低,核心技术和关键装备偏少

受国内经济增长方式和产业结构及发展水平的制约,特别是发达国家的技术出口限制,我国引进的技术与国际先进技术水平还存在着一定的差距;跨国公司输出的绝大部分技术属于二流的,所谓“市场换技术”只是集中在中低水平上,尤其在一些特殊领域的核心技术和关键装备方面,发达国家仍对包括我国在内的发展中国家实行封锁。产业技术的发展仍然是制约我国经济发展的“瓶颈”。

2.整体产业技术水平落后,创新能力不足

我国整体工业技术水平的落后主要表现在两个方面。首先,技术装备落后。在新的经济形势下,大中型企业反应迟钝、复苏缓慢,必然阻碍技术引进向结构优化、有序发展的方向转化。其次,多数行业的关键核心技术与装备基本依赖国外。我国企业的消化吸收能力不强,缺乏对引进技术的系统集成、综合创新。引进技术固然重要,但建立一个引进、消化、吸收和创新的机制更为重要。

3.企业用于消化、吸收引进技术的投资不足

引进技术只有与消化、吸收和创新相结合才能很快形成自主创新能力,摆脱对技术引进的依赖。因此,一些国家都大幅度增加这方面的投入。如日本、韩国等国家引进技术和对引进技术消化吸收、创新的投入之比是1∶8左右,因而能做到第一台设备引进,第二台自主制造,第三台即能出口。而我国的这一比例仅为1∶0.07.这就造成引进再引进,重复引进,长期不能形成具有自主知识产权的产品

三、推进我国技术引进的对策建议

1.提高企业自主创新能力

鼓励支持企业特别是大型企业建立和完善技术中心,形成比较健全的技术开发体系,在主导产品的关键技术和集成技术上尽快形成自主开发能力;充分利用各方面的有效资源,对重点领域、重点项目的技术引进工作进行联合行动,开展消化吸收与创新工作。鼓励企业与科研机构合办工程研究中心、工程技术研究中心;推动以企业为主、政府扶持、大学与科研院所参加的方式,广泛建立技术创新战略联盟等,共同开展投标、引进技术消化吸收和自主创新等工作,通过税收优惠和加大国家财政投入的手段,鼓励企业加大引进技术消化吸收和自主创新投入力度,促使企业真正成为技术创新的主体。

2.加快建设企业技术引进和技术创新促进体系

根据国家产业发展方向和要求,重点支持企业引进电子通信、生物技术、民用航空航天、机械制造、石油化工、清洁发电、新材料、节约能源、环境保护等具有市场潜力且在未来竞争中将取得优势的或对国计民生具有重大意义的技术。

积极开展多双边技术合作。通过加强政府间及非政府组织、企业间交流与合作,突破发达国家的技术垄断,促进高新技术的引进;采取联合研究,合作攻关和对往等多种形式,扩大合作范围;拓展技术引进来源国,适应企业的技术需求引进不同层次的技术;利用多双边合作机制,为双方企业和科研机构间进行研发和技术合作牵线搭桥。

3.政府要加强对技术引进与创新的引导

由于技术的扩散和外溢,它具有一定外部性,政府应在技术引进与创新上加强引导与投入,这并不是忽视市场的作用,而是由于技术的外部性和现阶段缺乏有效的风险资本市场、技术市场条件下的必然选择。政府应利用产业和财政政策对经济发展急需的引进技术与二次开发创新给予支持和引导,解决技术消化、吸收创新的资金瓶颈。建立公用科技信息平台消除国内技术创新与技术引进的分离,使国内自主技术创新与技术引进可以有效地结合。

4.要用科学发展观指导技术引进与消化再创新

要把技术引进消化吸收与我国经济增长方式的转变紧密结合起来,要把提升产业结构和产品结构和自主创新工作结合起来,要以科学的发展观来指导技术引进与消化再创新工作。国家要提出引进技术消化吸收和自主创新的相关政策;提出有利于引进技术消化吸收和自主创新的财税、人才等方面的鼓励政策,既要避免低水平的重复引进,又要切实做到真正引进了“技术”,探索由引进技术消化吸收到形成自主创新能力的有效途径。

参考文献:

[1]李力:加强引进技术的消化吸收提高自主创新能力[J].中国经贸导刊,2005年7月.

[2]李喜岷:中国技术引进问题及其现状研究分析[J].云南科技管理,2001.3.

石油化工生产技术论文范文6

关键词:应用型;化工分离工程;改革;实践

2015年度“十三五”规划建议:突出教育领域六大亮点,鼓励具备条件的普通本科高校向应用型转变。国家深化教育改革,有600余所高校将会重点转向应用技术型人才培养,是国家实施学术型人才与技能型人才培养的大趋势。应用型本科教育对于满足中国经济社会发展,对高层次应用型人才需要以及推进中国高等教育大众化进程起到了积极的促进作用。应用型本科指以应用型为办学定位,而不是以科研为办学定位的本科院校。沈阳工业大学化学工程与工艺专业被选为第一批辽宁省转型发展试点专业。化工分离工程是化学工程与工艺专业的一门专业基础课。分离单元操作作为过程工业中的一个不可缺少的环节,分离技术的发展和不断进步正促进着化学工业与相关工业的发展,提高了相应的生产技术水平[1]。为满足和适应社会发展需要,培养出具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才,本校根据自身特点,对化工分离工程课程在教学大纲、教学环节、教学方法、教学手段及教师队伍建设等方面做了相应的改革,适当增加实践教学环节,提高学生的工程实践能力。

1强调工程实践能力培养,修改教学大纲

化工分离工程是化学工程与工艺专业及相近化工类专业的一门专业基础课,是建立在物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等基础课程知识之上的一门必修课程[2,3]。该课程主要研究工业生产过程中物质分离和纯化的工程技术学科,具有工程应用性强、计算过程复杂和多采用计算机编程来求解等特点。学生在学习过程中容易产生畏惧心理,学习兴趣较低,教学效果不高。为解决上述问题,我校根据自身特点,对该课程的教学大纲进行了相应的修改,也加快本专业向应用型本科转变的步伐。修改后的大纲中减少了学生自己编程进行计算的部分,更多的强调工程实践能力的培养。要求在授课过程中必须紧密结合科研工作,以辽阳石花为依托,引入大量的生产实例,强调将工程与工艺相结合的观点;同时,引入常用的化工流程模拟软件,加强设计和分析能力的训练,强调理论联系实际,提高解决实际问题的能力,为毕业走上工作岗位打下良好的基础,顺利实现从学生到工人角色的转变。

2培养学生能力,多种教学方式相结合

2.1启发式教学

启发式教学是以激发学生的积极性和主动性为出发点、科学地引导学生开动脑筋,积极思考、融会贯通地掌握知识,形成技能,发展智力[4]。本课程的讲授过程中大量采用启发式教学。化工分离工程课程中公式较多,比较繁琐,在教学过程中结合具体实例,提出问题,通过适当提问,师生互动寻求解决方案,提高学生的学习积极性和教学效果例如在讲分离过程的地位与作用时,先采用多媒体课件播放一些有关环境变化的图片,提出影响环境的有毒有害物质有哪些?除去这些有毒有害物质有哪些方法?通过具体实例的分析,启发引导学生主动思考问题,变被动学习为主动学习,激发了学生的学习热情和内在潜能,提高了学生的学习能力。

2.2对比式教学

对比式教学是指在教学中,将一些具有某种联系和区别的教学内容放在一起进行讲解,找出其异同之处,从而达到预期教学目标的一种有效教学方法[5]。化工分离过程内容多,编程和计算都比较复杂,为了便于学生理解和掌握,在授课过程中多采用对比教学方式,通过已学过的简单易懂的相关知识或者相同过程中不同分析方法进行对比,找出异同点,总结规律,加深理解。例如由双组分精馏到多组分精馏,由简捷法计算到严格法计算,由浅入深,由简单到复杂,使复杂难点的知识简单化。而对共沸精馏和萃取精馏,及不同分离方案,通过对比归纳,对比找出各自优缺点,便于理解和记忆,且不易混淆。

2.3讨论式教学

在教学过程中增加了学生独立查阅文献资料的环节,将文献归纳总结后以小组的形式在课堂上进行分析讨论,在激烈的讨论中,同学们各抒己见,把枯燥乏味的理论知识结合到具体的生产实践中,学生学习热情高涨。通过查阅资料,学生能及时了解化工分离过程中前沿的分离技术,增加探索钻研的好奇心。

3提高教学效果,多种教学方法相结合

3.1传统教学

传统教学方法是以课堂教学为主、以教师为中心的单一的板书讲授教学方式,不能充分调动学生学习的积极性[6]。特别是对化工分离工程这样具有工程应用背景、工艺流程复杂、计算过程复杂且计算量较大等特点的课程来说,容易使学生产生畏惧心里,学习兴趣不高。

3.2多媒体教学

多媒体教学就是通过计算机技术、网络技术、多媒体技术进行的教学活动,将文字、图像、声音、动画等多媒体先进技术引入教学中。它以图文并茂、动静结合的表现形式,达到增强了学生对抽象概念、图形性质和学科定理的理解与感受,从而极大地提高了课堂的教学效果[7]。化工分离工程课程专业性强、知识综合性强、应用性强,因此课程内容多而复杂,工艺流程长而繁琐,又与实际生产过程紧密联系,为了有效解决传统教学带来的弊端,最好的解决方法就是采用多媒体教学与传统教学有机结合,做到优势互补。授课过程中仍以教师为主导作用,以多媒体作为辅助教学工具。充分发挥多媒体教学的优势,将抽象、难以用语言表达的内容(工艺流程、图表)通过形象生动的图片,动态过程的演示进行描述,即简明扼要,又生动形象,动静结合,将枯燥的理论以实际过程表现出来,激发学生的思维活动,提高学习兴趣,加深对知识的理解与掌握,提高教学效果。同时又节省了教师画图、画表的时间,实现了在有限的学时内大容量、高效率的教学。此外,为了提高学生自主学习的能力。我校在不断完善课外学习平台,包括授课视频、实验视频、课件、配套习题、实际问题解决方法等,用现代教学手段及丰富生动的内容提高学生的学习兴趣。

3.3化工流程模拟软件的应用

化工流程模拟是以工艺过程的机理模型为基础,采用教学方法来描述化工过程,通过应用计算机辅助计算手段,进行过程的物料衡算、热量衡算、设备尺寸估算和能量分析,作出环境和经济评价[8]。结合目前已经在化学工程计算领域中得到广泛推广和应用一些化工模拟软件可以实现数值计算及流程模拟等多种功能的特点,在化工分离工程课程教学中引入了相关的化工计算软件[9]。Microsoftoffice是常用的办公软件,其中Excel具有强大的运算功能,充分利用Excel提供的运算功能,只需输入相应的公式,无需编程,就能完成极其复杂的化工计算,计算过程简单、直观,学生非常容易掌握。由于Excel的数组公式和公式的复制功能,使Excel在计算混合物性质上显示出无可比拟的优越性,非常适用于处理混合物的分离计算。因此,本课程将Excel用于分离过程的计算,即实现了节省学生做作业的时间,又可在没有编程的情况下对分离过程进行严格计算,完善教学效果。同时该课程也介绍ChemCAD、Matlab、AspenPlus等化工计算软件,以激发学生的学习兴趣,提高学生的专业水平和计算机能力,增强其社会竞争能力,增加就业机会。

4培养工程意识,理论联系实际

化工分离工程课程虽然是一门专业基础课,理论性较强,但实际应用更为广泛,所以在教学过程中要紧密联系实际,通过大量引用工业生产实际情况和可研项目为实例进行讲解,将复杂深奥的理论融于简单的实际生产过程中,使问题具体化、简单化,真正做到理论与实际生产相连系,避免空洞的讲解;同时也使课堂教学内容更具有现实性和新意,提高了学生的学习兴趣,调动了学生的求知欲和探索精神,增强了学生的工程意识,培养了学生运用理论知识解决实际问题的能力。比如讲结晶分离单元操作时,引入分离催化重整装置生产的混合二甲苯中对二甲苯的实例进行讲解。指出分离体系为对二甲苯、邻二甲苯和间二甲苯的混合物,目的是分离出重要的化工原料对二甲苯,对于这样的体系应选取哪种分离方法?引导学生比较三种物料的物性,发现三种物料的沸点比较接近,但是熔点差距比较大,所以不适合用精馏的方法进行分离,而应采用结晶的方法进行分离。这样自然而然的把理论知识融到实际生产中,提高学生的工程能力。另外,我校除了开设传统的验证性实验外,还增加了设计型实验和研究型实验的开设;建设了炼油化工与自动化仿真培训中心;建设了单元实训中心;鼓励学生参加“中国石化-三井化学杯”大学生化工设计竞赛,并取得了较好的成绩[10]。通过增加实训教学环节,增强了学生的动手操作能力及分析问题和解决问题的能力。为了使理论教学与实践教学相辅相成,相互渗透,我校定期聘请邻近化工厂经验丰富的技术人员到学校,讲授工厂里典型的分离工艺、生产中存在的不足及改进如何进行改进、讨论先进的分离工艺技术及清洁分离工艺。通过工厂技术人员的讲解、及与他们的交流讨论,激发了学生的学习热情,培养了学生提出问题、解决问题的能力。

5建设教师队伍,增加工程实践经历

作为专业课老师,除了要有丰富的理论教学经验外,也要具有工程实践经历,才能把理论知识融合到实际生产中进行讲解,即丰富课堂内容,又可以将枯燥的理论具体化,对生产中遇到的问题作为实例进行分析、讲解,提高了学生的学习积极性及理论联系实际的能力,学生学习积极性非常高。本团队教师每年都参加指导学生到工厂中进行生产实习,了解生产装置运行现状、原料供应情况和产品市场需求情况。本团队老师同时也担任本专业的实验、实训、毕业设计论文等实践教学工作。实行有经验的老教师带领年轻教师,使年轻教师更快的成长;同时年轻教师在学校、学院的推荐下,都有机会到邻近的工厂进行培训,熟悉一线生产过程;学校、学院也为专业教师提供很多技能培训的机会,增加教师的工程实践经历。

6结语

为了在新的高等教育形势下能够培养出具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才,化工分离工程课程从多方面进行改革,着重培养学生的工程实践意识、提高学生分析问题和解决问题的能力,努力打造成特色、领军的专业。

参考文献

[1]朱家文,房鼎业.面向21世纪的化工分离工程[J].化工生产与技术,2000,7(2):1~6.

[2]张运波,刘淑荣.工厂电气控制技术[M].北京:高等教育出版社,2004.

[3]刘家祺.分离工程[M].北京:化学工业出版社,2002.

[4]黄永春,容元平,谢清若等.启发式教学在生化分离工厂课程中的实践[J].广西工学院学报,2007,18:111~115.

[5]赵小平.对比式教学在电机教学中的实践[J].学园,2015,4:180.

[6]叶庆国,徐东彦,钟立梅.多媒体与传统教学在分离工程教学中的结合[J].现代教育技术,2009,19(1):52~54.

[7]冯春生.多媒体教学课件的评价指标及制作流程综述[J].教学研究,2006,(4):355~357.

[8]秦祖赠,葛利,曾玉凤等.Pro/Ⅱ在《化工分离工程》教学中的应用[J].2011,(8):186-188.

[9]曹平,李军,全学军.化工分离工程教学改革探索[J].2012,39(235):19~199.