En el proceso de la industria petrolera y química de mi país, desde la fabricación a gran escala hasta la fabricación de alta calidad, han surgido como setas resultados innovadores en el campo de los nuevos materiales con bajas tasas de penetración por parte de pequeñas empresas nacionales, y la situación de los nuevos materiales, como los elastómeros de poliolefina (POE), la fibra de carbono y los plásticos biodegradables, es emocionante. En la sexta reunión de intercambio y acoplamiento de trabajo de investigación científica entre escuelas y empresas y la Federación de la Industria Petroquímica y del Petróleo de China, celebrada en Shanghái el 20 de abril, Luo Qiming, subdirector del Departamento de Ciencia, Tecnología y Equipos de la Federación Petroquímica, examinó, clasificó e inventarió.
Las materias primas orgánicas clave han experimentado grandes avances.
El adiponitrilo es una materia prima importante para el nylon 66, cuya producción es técnicamente compleja. Hasta ahora, el mercado estaba dominado por Invista. En los últimos años, con el rápido desarrollo de las fibras químicas, los plásticos de ingeniería y otros campos, el nylon 66 ha ampliado su ámbito de aplicación. Varias empresas nacionales han logrado avances significativos en la investigación, el desarrollo y la industrialización del adiponitrilo, y se han puesto en marcha proyectos relacionados con este compuesto.
Luo Qiming explicó que existen dos rutas técnicas principales en la investigación y el desarrollo nacional del adipdinitrilo: el método del ácido adipdínico y el método del butadieno.
El Grupo Chongqing Huafeng está construyendo una planta de adipdinitrilo con una capacidad de 200.000 toneladas, basada en la planta de adipdinitrilo de 100.000 toneladas que se completará en 2020, utilizando el proceso del ácido adipdínico.
El proceso de butadieno es también la tecnología utilizada por Invista, que presenta las ventajas de un proceso corto, bajos costos de materia prima y buena calidad del producto. Tras años de investigación y desarrollo, China Chemical Tianchen Qixiang New Materials Co., LTD. ha puesto en marcha con éxito una planta de producción de adiponitrilo con capacidad para 200 000 toneladas anuales, utilizando la tecnología de hidrocianuración directa de butadieno, lo que ha revolucionado la cadena de valor del sector.
Según el reportero, las partes de la construcción del proyecto de adipdinitrilo mediante el método del butadieno de 50 toneladas/año también entrarán en funcionamiento a finales de este año.
Domesticación de variedades de poliolefinas de alta gama
“Tanto el proceso de polietileno gas-líquido como el de polipropileno tubular, que cuentan con derechos de propiedad intelectual independientes, se han desarrollado en nuestro país. Los productos de poliolefina de alta gama, como el POE y el UHMWPE (polietileno de masa molecular ultra alta), impulsan la producción”, afirmó Luo Qiming al hablar sobre el desarrollo de variedades de poliolefina de alta gama.
El POE es uno de los materiales sintéticos de menor densidad y constituye un componente clave para la fabricación de una nueva generación de películas fotovoltaicas. Sinopec, que comenzó a explorar la tecnología de industrialización del POE hace 20 años, ahora está cosechando los frutos. El reportero supo que, en la recién concluida 35.ª Exposición Internacional de Caucho y Plástico de China, Sinopec presentó una serie de nuevos productos, entre ellos el elastómero POE, convirtiéndose así en el primer proveedor nacional de patentes tecnológicas con derechos de propiedad intelectual completos e independientes sobre el POE.
Al mismo tiempo, Wanhua Chemical y otras empresas también cuentan con las condiciones necesarias para la industrialización de POE. Los datos muestran que, a marzo de 2023, la capacidad de producción nacional prevista para su construcción en China alcanzó los 2,1 millones de toneladas. En los próximos dos o tres años, nuestro país está a punto de experimentar un auge en la producción de POE.
Gracias a su excelente rendimiento, el UHMWPE ha captado la atención de las empresas petroquímicas y energéticas en los últimos años. Según el reportero, desde julio de 2022, Daqing Petrochemical, Jiangsu Sturbang y el Instituto de Investigación Química de Shanghái han incursionado en la industria del UHMWPE mediante nuevas líneas de producción o expansión energética. Entre ellas, la línea de producción de Daqing Petrochemical se centra principalmente en diafragmas para baterías de litio. La planta de Jiangsu Serbon, con una capacidad de 20 000 toneladas anuales, también se basa principalmente en diafragmas para baterías de litio y materiales fibrosos. Los materiales fibrosos, los diafragmas para baterías de litio y la resina de hilado por fusión son los principales componentes.
En marzo pasado, se puso en producción el dispositivo UHMWPE del tubo de anillo de estasis de 30 000 toneladas del Instituto de Investigación Química de Shanghái, lo que demuestra que mi país ha logrado importantes avances en esta tecnología y artesanía pioneras a nivel mundial. La resina básica se obtiene a partir de fibras de alta resistencia y diafragmas de baterías de litio.
Tecnología líder en materiales biodegradables
La implementación de la orden de restricción de plásticos impulsa el desarrollo y la producción de materiales biodegradables. Según Luo Qiming, nuestro país domina las tecnologías de producción industrial de ácido policólico (PGA), poli(óxido de etileno) (PBS), ácido polifenólico-hexil-óxido de etileno (PBAT), poliestireno (PLA), policarbonato (PCL), policarbonato (PPC), éster de ácido policromático (PHA) y otros plásticos biodegradables, abarcando así la principal categoría de plásticos biodegradables, y ha desarrollado un sistema industrial completo para la producción de plásticos biodegradables a nivel mundial.
El PLA es actualmente el material más biodegradable para investigación y aplicación. En China se han logrado avances significativos en tecnologías clave, que pueden competir plenamente con los productos importados. Además, existen muchas variedades nuevas de resina biodegradable por primera vez en nuestro país, como el PGA, el dilato de benzonita politítica (PBST) y el primer caucho de poliéster biodegradable de nuestro país, Essence.
Según los periodistas, Shanghai Dong Geng Company ha desarrollado tecnología independiente en la ruta legal de PGA de las aperturas de éster etílico, que puede obtener un PGA de grado médico; el Centro de Investigación de Materiales Elásticos Avanzados para Cuerpos de la Universidad de Tecnología Química de Beijing ha logrado un avance en el proceso de producción continua de caucho polimérico común diversificado de alta masa molecular relativa, desarrollando un sustrato biológico para degradar materiales de caucho de poliéster y completando la prueba piloto de miles de toneladas.
Un nuevo proceso de caucho sintético llena el vacío.
La modificación funcional del caucho de poliestireno-butadieno disuelto es un tema de gran interés en este campo, ya que puede mejorar significativamente las propiedades de los productos de caucho. Sin embargo, aún no se han lanzado productos industriales en China. En mayo de 2021, Petrochina, la Universidad de Tongji y la Universidad Tecnológica de Dalian desarrollaron conjuntamente una tecnología para la síntesis de caucho de poliestireno-butadieno disuelto funcionalizado, y completaron la primera planta de producción de este tipo de caucho en la planta petroquímica de Dushanzi, China. El producto se ha aplicado en la fabricación de caucho para la banda de rodadura de neumáticos ecológicos.
El caucho de neopreno es uno de los materiales estratégicos más importantes para la economía nacional y la industria de defensa. Sin embargo, el proceso de producción de caucho de neopreno con butadieno es complejo y la tecnología de los equipos principales es difícil de dominar. Jinjiao Hi-tech (Shanghai) Co., LTD. ha superado este obstáculo, desarrollando un nuevo proceso para la producción de caucho de neopreno con butadieno y completando la prueba piloto. «En comparación con nuestro proceso tradicional de carburo de calcio, este proceso ofrece un rendimiento superior tanto en costes de producción como en calidad del producto», afirmó Luo Qiming.
Los aspectos más destacados de los plásticos de ingeniería y las fibras especiales son prominentes.
La fibra de carbono, conocida como el "Rey de los Nuevos Materiales", es un material estratégico indispensable para la economía nacional y la defensa nacional. Mi país se ha convertido en el tercer país, después de Japón y Estados Unidos, en contar con tecnología de fibra de carbono de alto rendimiento. "La fibra de carbono de nivel T300 de mi país ha alcanzado el nivel de productos extranjeros similares; las fibras de carbono de nivel T700 y T800 ya se producen industrialmente; y las tecnologías clave de las fibras de carbono de nivel T1000 y M55J han logrado avances significativos y ya se ha comenzado su producción", afirmó Luo Qiming.
La fibra de politamida de alta resistencia y perfil elevado tiene amplias perspectivas de aplicación en sectores de alta tecnología como la aviación, la industria aeroespacial, la electrónica y la protección. La Universidad de Tecnología Química de Pekín ha desarrollado una tecnología para la producción de fibra de politamida de alta resistencia y perfil elevado, la cual ha permitido construir la primera línea de producción de este tipo de fibra a nivel nacional e internacional, y desarrollar una serie de productos.
Además, la cetona de éter poliford poliford fenólica desarrollada por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Dalian y la Academia China de Ciencias de Dalian Chemicals es también la primera del mundo, y ya se han construido todos los dispositivos industriales.
Los productos químicos electrónicos progresan más rápido
El rápido auge de la industria de las nuevas energías ha brindado a los productos químicos electrónicos una oportunidad de desarrollo, y la competencia entre muchas empresas nacionales ha entrado en un rápido progreso para promover la tecnología de los productos químicos electrónicos.
En los últimos años, la capacidad de producción de fosfato de grado industrial y alimentario de mi país ha sido excedentaria, pero los materiales clave para la fabricación de chips, como el fosfato de grado electrónico de ultra alta pureza, dependían completamente de las importaciones. Tras más de 10 años de esfuerzos incesantes, el fosfato de grado electrónico de ultra alta pureza del Grupo Xingfa ha alcanzado un nivel de pureza que va desde "3:9" hasta "9:9".
El ácido fluorhídrico de grado electrónico se utiliza principalmente para la limpieza y protección contra la corrosión de circuitos integrados y chips de circuitos integrados de gran tamaño. Uno de los líderes nacionales en productos químicos electrónicos ingresó oficialmente al sistema de proveedores calificados de TSMC en mayo de 2022 y comenzó a evaluarlo. Se trata de un suministro por lotes de materiales químicos electrónicos de alta pureza, principalmente ácido fluorhídrico de grado semiconductor.
Además, algunos productos químicos electrónicos húmedos desarrollados y producidos por Suzhou Jingrui, como el peróxido de hidrógeno y el ácido sulfúrico, Haohua Gas, el trifluoruro de nitrógeno del Instituto Sinoship 718, el gas cloro de alta pureza y el cloruro de hidrógeno de Taihe Gas, el gas precursor especial de Jiangsu Jacque, la almohadilla de pulido de Hubei Dinglong y otros productos químicos electrónicos también han cumplido los requisitos de la fabricación de chips de proceso avanzado.
“El desarrollo de fotorresistencias de fluoruro de argón para chips de procesos avanzados, que es el más difícil, sigue siendo un desafío”, dijo Luo Qiming. Añadió que, si bien muchas unidades nacionales abordan toda la cadena de la industria, desde el monómero de resina, el fotoiniciador y el solvente hasta la fotorresistencia, actualmente solo una parte de los productos llega a las pruebas de las empresas posteriores.
Fecha de publicación: 8 de mayo de 2023