升级后的技术回家了

作者:Dominik Stephan 文章来源:PROCESS德文版编辑。 发布时间:2015-03-24


50m高的TDI甲苯二异氰酸酯生产设备总共使用了大约4000t的钢材,共计10万个零件(其中有60km的管道)

化工生产也需要与时俱进——拜耳材料科技公司推出了新型的甲苯二异氰酸酯(TDI)的气相光气转化技术。目前,拜耳公司在德国勒沃库森新建的第二大TDI生产设备正式投产。

拜耳公司位于勒沃库森市的Dormagen工厂的TDI生产线投产。为庆祝这一全球最先进,第二大规模的TDI生产线顺利投产,拜耳公司在火车站广场举办了投产仪式,并邀请了许多重要合作伙伴。拜耳公司的首席执行官Marijn Dekkers博士,拜耳材料技术公司董事长Patrick W.Thomas先生,北莱茵-威斯特法伦州州长Hannelore Kraft女士出席了此次典礼。广场上的人群络绎不绝,相互交谈,相互问候,或者看看手机上直播的科隆歌剧院演出。

勒沃库森这套甲苯二异氰酸酯(TDI)生产线投资额高达2.5亿欧元。如果考虑合作伙伴和供应商方面的投资则很快就会超过4亿欧元。Dormagen的这套流程工艺设备每年计划生产30万t 甲苯二异氰酸酯(TDI),几乎是全球产能的1/5。这是德国境内的一个世界级的项目,投产仪式当天人山人海。拜耳人想在节能、高效方面表现得更出色,在国际竞争中做得更好。

到场有很多舞蹈艺术家和政治名流,使人们忘记了来这里是因为一件有关化工的事情。具体来讲,这套最现代化的流程设备采用了创新性的流程工艺技术,给有点陈旧的产品输入新的技术,给产品注入新的生命力。甲苯二异氰酸酯,简称TDI,已经具有80年的生产历史了,和其他的异氰酸酯一样是加聚反应最重要的基础原料之一。自Otto Bayer先生1930年发现TDI是一种最重要的塑料基础原料之后,每年的产量都在不断增加。据业内专业人士估计,目前全球每年的TDI产能大约为150万t。现在,沙特阿拉伯也想分一块“蛋糕”,Sadara计划将在2016年建成全球最大的TDI生产厂。一般情况下,TDI是以2.4-二氨基甲苯(缩写:TDA)为原料生产出来的,由甲苯硝化生成二硝基甲苯,再经还原得到甲苯二胺。甲苯二胺与光气反应即得TDI。这里的光气化技术是拜耳公司早在20世纪50年代研发的技术,在世界各地都有着非常重要的意义。但这一技术也存在着一些问题,在流程设备运行时作为反应物的光气是一种剧毒物,在较低的压力下存在于整个流程设备中。相关人士指出,即便是有很小的一点泄露也会带来灾难性的后果。而且应用这种生产工艺需要使用大量的溶剂,反应需要消耗很多的能源。

在德国,化工生产基地大多数情况下都靠近河流和城市,而且能源价格非常高。这就很大程度地限制了光气化技术的应用。因此,拜耳公司于2014年在Dornagen建造了全新工艺技术的TDI生产样机,并进行了生产试验。在新的光气化技术中,最后一道反应过程是在高温(温度超过300℃)、高压下进行,整个反应在管式反应器中的液体溶剂里完成。这就能够使二胺、TDA以及光气在气相状态下进行反应。这样一来就可以把溶剂的用量减少80%。而此后的反应也可以在有压力的情况下完成,从而避免了光气的泄露。“减少了溶剂用量、提高了生产效率、改善了安全性能”。拜耳推出的创新性光气化技术具有很强的国际竞争力,即使是那些掌握着石油或者天然气等低价能源的竞争对手,或者在人迹罕见、不担心环保和人身安全的竞争对手,拜耳公司也可以通过应用这一新技术与之抗衡。

创新性生产技术的实践

经过Dormagen试验样机的多年试运行,2011年第一套采用这一创新性TDI生产技术的工业化生产设备在中国上海的漕泾工业园落户。今天,拜耳公司又把这一成功的现代化TDI生产技术“搬回家”。

Dormagen作为欧洲的生产基地,将会超过比利时的安特卫普。“这一投资也是德国制造的承诺。”Dekkers先生说。1953年,拜耳公司在Dormagen建造了当时全球最大的光气化TDI生产设备。“Dormagen新建的现代化TDI生产设备将使自1964年以来成功运行了几十年的老设备退出历史舞台。”拜耳技术服务公司的董事长Patrick Thomas先生说。这一新的生产设备不仅节约了溶剂,而且也比传统技术节能60%。

尽管投资决策是几年前做出来的,但Dekkers先生认为,拜耳的物资管理部门的工作做得非常出色。拜耳公司计划把用户重点集中到制药、生命科学和农药化学领域,使拜耳材料技术公司成为独立的股份公司。毕竟各个企业之间有着根本性的不同,拜耳材料科技公司也是这样。与快节奏的药品生产企业不同,拜耳公司新产品研发和产品创新并不多,但帮助企业提高生产效率是第一位的。在拜耳公司的产品中,TDI是制造泡沫塑料的原材料。但涉及到节能时,这种材料是适合于轻量化设计的材料,或者是建筑物中使用的高性能的隔音、隔热材料。因此,这种化工产品仍然像80年前一样能够得到广泛的应用。

比30头大象还重——物流运输面临挑战

Dormagen市TDI甲苯二异氰酸酯生产设备不仅体积庞大,而且对物流运输和现场施工都提出了许多挑战。在设备安装工地共使用了4000t的钢材,建造了60km长的钢铁管道,把大约10万个零部件组装到了一起。其中最重的部件接近170t,相当于30头大象的体重。在百吨级大型部件的安装中,使用了专门的履带式起重机。设备被分解为一个个部件,使用了35辆大货车来运送。物流运输的整个运送路线非常巧妙,经鲁尔河大桥和科隆周围狭窄的街道和林荫道运输。

新的TDI技术的优势是什么?

拜耳公司的负责人Dekkers先生认为,利用一套全球最现代化的TDI甲苯二异氰酸酯生产设备,化工原材料生产已经在面向未来方面做到了遥遥领先。拜耳公司计划把企业的经营重点放在利润大的制药和农药领域。其中,拜耳材料科技公司的销售收入将占企业集团总销售收入的30%,利润占总利润的18%。股民也非常看好这一新技术,使得拜耳的股票一路盘升。12年前,在Lipobay丑闻期间勒沃库森人已经到了非常危机的紧要关头。从那之后股市上的塑料股一直被股民视为“有毒的垃圾股”。勒沃库森人对生命健康更看重,对生命科学领域更亲睐。在拜耳收购了Schering公司和引进了新的抗凝血药物和抗癌药物产品之后,业内人士认为,拜耳制药迎来了自己的黄金时代。设备制造商认为塑料原材料已经没有指望。当地人的认可程度决定了企业的经营战略,在当时把经营重点放在制药领域存在很大的风险。但同时,制药领域机会与风险之间的距离到底有多大?拜耳公司应该是最清楚的。Lanxess公司的实例告诉,制药领域是一个划分非常细致,但也可以生存下去的市场领域。利用现代化的TDI生产设备,拜耳材料科技公司又多了一些筹码,并对未来充满信心。即便是TDI不能在股市带来牛市,但世界其他领域对甲苯二异氰酸酯的需要还有很大的潜力。


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