作为中国最大的合成树脂生产商，中国石化近年来在易回收、可循环、可降解等方面持续发力，不断探索合成树脂循环经济发展路径，打赢“白色污染”攻坚战。

 

追求“可降解”：可降解为二氧化碳和水的“绿色”塑料

 

2019年，中国石化成为首家加入终止塑料废弃物联盟（AEPW）的中国大陆企业，加大投入研发拥有自主知识产权的可降解塑料，目前，常见的可降解材料有PGA、PLA、PBST、PBAT等，而这些材料中都有中国石化努力的身影。

 

PLA：新型可再生、生物质全降解材料

 

【产品名片】

PLA（聚乳酸）是目前最广泛、投入研究应用最多的可降解材料，以玉米、秸秆等生物质为原料，是典型的可再生、生物全降解高分子材料，具有良好的机械性能、物理性能和生物相容性，可广泛应用于膜袋包装、一次性餐具、3D打印材料、医疗辅助器材等众多领域。

 

【中国石化的努力】

丙交酯是PLA的关键原料，目前，丙交酯合成技术是整个PLA产业链的关键“卡脖子”环节，其技术壁垒高、投资费用大、成本高。

 

形成具有自主知识产权的丙交酯合成技术

中石化（大连）石油化工研究院从2014年开始丙交酯技术研发工作，经过近十年攻关，解决了影响丙交酯技术规模化应用的关键技术及工程难题，形成了具有自主知识产权的丙交酯合成技术，完成了技术中试，打通了全流程，验证了自主研发工艺和关键设备的可行性，研制出满足各项指标的丙交酯产品，可用于下游纤维级PLA合成，当前，正在进行万吨级丙交酯合成工艺包开发。

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PGA：自然环境下即可降解

 

【产品名片】

PGA（聚乙醇酸）作为重要的可降解高分子，是一种单元碳数最少、降解速度最快的脂肪族聚酯类高分子材料。与其他可降解塑料相比，PGA在自然环境下就可降解为二氧化碳和水，甚至在海水中也可以得到有效分解。PGA除了应用于各类饮料和防腐食品包装，在医疗可吸收手术缝合线、农业地膜、油气开采等高端领域也具有广阔的应用空间。

 

【中国石化的努力】

开展PGA中试装置建设

为加快PGA的研究攻关，上海石油化工研究院成立4个工作小组，内外部联合攻关。在PGA合成领域，上海院建有PGA模试装置一套，于2019年打通乙醇酸-乙交酯-PGA的模试全流程，自制PGA各项性能达到了进口医用级PGA的要求，并经下游厂家试用成功制备出手术缝合线样品，相关性能达到企业要求。目前，该院已完成工艺包编制，正在开展PGA中试装置建设。

 

此外，2021年7月6日，中国石化贵州50万吨/年PGA项目一期20万吨/年工程开工，建成后将大力推进可降解塑料下游应用加工产业的发展。

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PBS：可实现塑料制品100%生物降解

 

【产品名片】

在众多可降解材料品类中，PBS（聚丁二酸丁二醇酯）系列聚酯由于其成膜性好、耐热性高、力学强度高、耐水解性高，且可实现100%生物降解等特点，是包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜等一次性塑料制品的最佳替代品。

 

【中国石化的努力】

丁二酸，又称琥珀酸，是PBS系列可降解材料的重要合成原料，广泛应用于合成可降解塑料、食品、医药、香料、油漆、电镀、表面活性剂、润滑剂、弹性体等领域。

 

国内丁二酸技术开发的引领者

目前，丁二酸成熟制备工艺主要有电解法和生物发酵法，存在成本高、产量小等问题，无法满足我国现有可降解市场对丁二酸的原料需求，成为制约PBS发展的主要因素之一。另一工艺为顺酐加氢、水解工艺，相较于前者，成本低、更为环保，但因技术难度大，目前尚未有工业化装置。

 

自2009年开始，中国石化着力开展顺酐加氢制丁二酸方面的技术研发工作，经过十几年的科研攻关，2021年，由大连院开发、上海工程公司研发的国内首套“10万吨/年顺酐加氢水解制丁二酸工艺包”，北化院自主研发的“顺酐加氢催化剂及2万吨/年顺酐加氢制丁二酸成套技术工艺包”，接连通过中国石化科技部审查。至此，中国石化解决了生物可降解材料关键原料问题，进而形成该领域完整技术研发链和价值链。

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PBST：力学性能、生物降解性优异

 

【产品名片】

PBST（聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚丁二酸丁二醇酯）具有较好的热稳定性、力学性能和生物降解性，能够广泛用于一次性日用品、包装材料、塑料袋、农用薄膜等领域，是解决塑料“白色污染”问题的重要途径。

 

【中国石化的努力】

投建首套PBST专用连续聚合装置

北化院从2004年初开始以稀土化合物作为催化剂进行PBST的聚合研究，先后完成不同装置规模的小试、模试、中试和工业生产装置的聚合试验。同时，依据对PBST的分子结构设计，开发了形状记忆材料、室温塑型骨折固定材料、3D打印线材等。该技术目前已经落地海南炼化，正在进行6万吨/年装置建设，预计2023年底实现装置中交，该套装置为国内外首套PBST专用连续聚合装置。

 

此外，2019年2月28日，仪征化纤生物可降解材料PBST（产品牌号TS159）在万吨级装置上实现工业化生产。

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PBAT：热稳定性、加工性能好

 

【产品名片】

生物可降解PBAT（己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯聚合物）是一种半结晶型聚合物，熔点在120摄氏度以下，具有良好的延展性、断裂伸长率、冲击性，以及优异的生物降解性，最大的优点是热稳定性好、加工性能好。除了应用于农膜生产，通常与PLA（聚丙交酯）等共混改性制成终端产品，还可用于塑料包装薄膜、一次性用具、医用材料等领域。

 

【中国石化的努力】

领跑国内生物可降解塑料产业

仪征化纤是国内生物可降解塑料的领跑者，是目前中国石化唯一生产PBAT的企业。

 

2022年4月，仪征化纤成功生产出高品质低熔融指数的生物可降解材料PBAT，用其生产的后期制品强度更高，更加结实耐用。产品品质达到了国内领先水平，得到了国内高端用户认可，PBAT熔融指数可以实现自由调控，满足不同用户的需求。

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PBSA：熔点低、结晶快、流动性高

 

【产品名片】

PBSA（聚丁二酸丁二醇酯共聚己二酸丁二醇酯）由丁二酸、1,4-丁二醇（BDO）、己二酸（AA）共聚而成，可以通过添加碳酸钙和淀粉降低成本。与PBST、PBAT相比，具有熔点低、结晶快、流动性高等特点，可用于生产3D打印线材、热粘合纤维、医用材料、膜袋类等产品。

 

【中国石化的努力】

万吨级PBSA装置实现工业化生产

在PBAT、PBST的工业化生产基础上，2020年10月27日，仪征化纤生物降解塑料产品再添新成员。历时数年，他们攻关的PBSA在万吨级装置上实现了工业化生产, 采用国内独有工艺技术，工艺路线国际领先。