石油化学行业热点话题——可持续性

过去几年来，石油化学产业受全球经济持续疲软及低油价影响，屡遭“业绩冲击（earning shock）”，经历着一场重大危机。再加之，尽管石油化学在过去数十年来，与人类历史同步发展，丰富了人们的生活，但如今却被指为导致洪涝灾害、干旱、异常高温等气候反常现象在全球各地出现的罪魁祸首。

在全球石化行业为了进入稳定而可持续发展的“下一代石化产业”孤军奋战的背景下，韩华拟通过“未来型原创技术”的研发来寻找其答案。

韩华从“未来型化学原创技术”中寻求“可持续性”

韩华为有效应对全球性环境问题，对绿色化学产品、化学材料、化学工艺的研发予以高度关注。正因如此，韩华化学于2015年11月携手韩国最权威的技术科学大学——韩国科学技术院（KAIST）成立“KAIST-韩华化学未来技术研究所”，为确保可持续的能源，致力于技术研发工作。如：下一代石油化学物质原创技术、可大幅降低能源消耗的高纯工艺技术等。

韩国科学技术院（KAIST）-韩华化学未来技术研究所 | 研究所所长兼教授李相烨

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韩国科学技术院（KAIST）-韩华化学未来技术研究所
研究所所长兼教授李相烨

Q1. 请您介绍一下未来技术研究所的成立背景。

A1. 众所周知，韩国科学技术院（KAIST）是一所享有国际声誉的理工科大学，韩华化学是领军世界的石油化学企业之一。一旦双方携手合作，就能造福于人类，为我们子孙后代打造更美好的生活环境。那么，我们所能做的选择也就不言而喻了。要与志同道合的伙伴携手探索解决方案，应对气候变化等地球所面临的危机。“韩国科学技术院-韩华化学未来技术研究所”就在此背景下成立。目前，有四个研究团队把解决上述问题作为目标，埋头苦干推进研究工作。这个目标是我们想要达成，也是一定要达成的目标。

Q2. 目前研究所正推进哪些研究工作？

A2. 目前共有四个研究项目，其中，由我负责的项目是基于生物的化学物质生产研究，也就是说，以可再生的生物质能作为原料开发化学物质。当然，我们以研究为目的所使用的是非粮生物质能，因为我们不能和粮食竞争。目前有相当多的生物质能被白白地浪费掉，因此我们正在研发技术，将这些被浪费掉的生物质能转换为可持续的原料，以取代石油、天然气等化石燃料，或者制造出日常生活中必需的聚合物前驱物等化学物质。一言以蔽之，我们研究的最终目标在于通过化学产业的“去石油化”，开辟基于生物的可持续发展的化学产业时代。这就是韩华化学所追求的目标，也是韩国科学技术院的研究重点。我们双方基于上述共识，正努力解决上述问题。

上述合作项目并非单纯的学术研究，而是可进一步进入实用化阶段的研发工作。这不仅有望确保有助于应对不确定未来的尖端原创技术，而且还能发展可持续的绿色化学产业，因此其意义非凡。

1. 01
   生物技术领域 研发非粮生物质能的环保生物工艺
2. 02
   材料/表面改性领域 优化高吸水性树脂表面关联改性
3. 03
   催化剂领域 研发高效混合催化剂
4. 04
   工艺领域 研发高效的工艺、产品及系统

未来技术研究所的研究范围包括如下：生物领域、材料/表面改性领域、催化剂领域、工艺设计和工程领域等。

未来技术研究所的核心研究一旦成功推进，有望开发可通过环保高效的工艺进行生产的技术。以此为后盾，韩华不仅能具备技术实力，引领基于生物的绿色“去原油”化学产业，而且还能建立实现能效最大化的化学产品生产系统。

石化产业是否在100年后也能持续坚持下去？能否让在太平洋深处由塑料等垃圾形成的“塑料岛”销声匿迹？石油化学的未来可以在“可持续能源解决方案”中找出答案。韩华今后也会继续对未来型化学原创技术进行投资，提出能够克服如今石化行业所面临之诸多危机的方案。

众矢之的：邻苯二甲酸盐

“邻苯二甲酸盐（Phthalate）”是一种塑料增塑剂，常见的环境激素之一。环境激素是指干扰生物体内分泌的化学物质，具有影响生殖系统的毒性，其对人体的危害性通过数十年来的多项研究予以证明。正因如此，欧盟从2015年开始全面禁止生产、销售和进口邻苯二甲酸盐，越来越多的国家逐渐加强对邻苯二甲酸盐的使用限制。

可是我们在日常生活中使用的塑料瓶、化妆品、牙膏、定型喷雾等产品都含有邻苯二甲酸盐，我们如何才能离开邻苯二甲酸盐呢？为了带头实现“零（ZERO）邻苯二甲酸盐”，韩华道达尔催化剂研究团队开始研究了环保催化剂。

韩华研发环保PP催化剂 加入“零（ZERO）邻苯二甲酸盐”行列

作为塑料材料之一，聚丙烯（Polypropylene，简称PP）被广泛用于食品容器、医疗器械、家电、汽车等众多领域，全球年产量约达5千万吨。目前在聚丙烯（PP）生产工艺中约有80-90%采用“齐格勒-纳塔（Ziegler-Natta）”催化剂，该催化剂把邻苯二甲酸盐作为控制性能的核心成分，即内部电子供体（internal donor）。换句话说，聚丙烯（PP）产品的80-90%都含有微量的邻苯二甲酸盐。

随着人们对“无邻苯二甲酸盐”产品的需求越来越增多，韩华道达尔催化剂研究团队从2009年开始致力于研发下一代环保聚丙烯（PP）催化剂技术。其结果，在2015年以绿色环保的新型化学物质作为内部电子供体，成功研发“环保聚丙烯（PP)”催化剂。

韩华道达尔研究团队所研发的下一代环保聚丙烯（PP）催化剂完全不含邻苯二甲酸盐，而且采用自主研发的微孔（micropore）载体，活性和立构规整性均佳。不仅如此，采用韩华道达尔环保催化剂的聚丙烯（PP）产品，其物性和加工性能都与采用一般催化剂的产品一致，因此可适用于所有用途的产品。

微孔（micropore）载体

韩华道达尔环保聚丙烯（PP）催化剂的特性

无邻苯二甲酸盐

高活性

立构规整性好

依靠技术实力 发挥绿色领导力

韩华道达尔等韩华集团旗下石化事业部门正率先开发除环境激素外，不排放环境有害物质或有危害之虞物质的绿色环保技术。其结果，成功研发了环保增塑剂、无卤素（Halogen Free）复合物、固态储氢物质等。

韩华石化事业部门的研究团队为积极应对日趋严重的环境问题，同时勾勒下一代化学产业发展蓝图，而不遗余力地研发绿色环保技术。韩华始终走在化学产业研发的最前列，今后也将一如既往地作为绿色产业的领袖，更加巩固其地位。

韩华石化事业部门绿色环保技术开发成功案例

• 
  环保增塑剂

  韩华化学开发不含邻苯二甲酸盐（Non-phthalate）系列的环保增塑剂³，正准备投入商业生产。不仅如此，公司为了开发高质量的通用环保增塑剂以及具有特殊功能的增塑剂，持续进行研究开发和生产工艺开发，以及安全性和加工性能评估工作。

  • ³ 增塑剂：在塑料或涂料加工中添加这种物质，可以使其柔韧性增强，容易加工，可合法用于工业用途。
• 
  无卤素（Halogen Free）复合物

  最近在电子产品、汽车、建筑等复合物市场的所有领域上，对不含卤素（Halogen）⁴ 的环保产品的需求与日俱增。韩华化学成功开发并向市场供应的难燃⁵ 复合物不含卤素、RoHS限制使用的六种有害化学物质⁶ 、重金属、邻苯二甲酸盐、挥发性有机化合物（VOCs）⁷ 等有害物质，而且其物性和经济性均佳。

  • ⁴ 卤素（Halogen）：一种包括氟、氯、溴等元素，对人体有毒性，影响内分泌系统的物质。
  • ⁵ 难燃：具有难以燃烧的特性
  • ⁶ RoHS指令限制使用以下六类有害物质：水银（汞—）、铅、镉、铬（六价）、多溴联苯（PBB）、多溴二苯醚（PBDE）。
  • ⁷ VOCs（volatile organic compounds）：挥发性有机化合物

化学产业已走出通用产品的界限，依靠技术创新正向高附加值产业转型。在此背景下，韩华成功研发出两项原创化学技术，2016年12月被韩国国家技术标准院授予韩国最具权威的“新技术（New Excellent Technology，简称NET）”认证。韩华登上确保新技术认证的技术强者之巅。

获得新技术认证的主力军就是韩华化学中央研究所的研究团队。他们通过原创化学技术的自主研发，在公司为领军全球市场奠定基础方面起到了举足轻重的作用。

通过CPVC（氯化聚氯乙烯）实现高附加值化

2016年12月获得“新技术认证”的“CPVC（氯化聚氯乙烯）制造工艺技术”是一项通过PVC（聚氯乙烯）改性和高效中和处理，用于生产耐热、耐化学品性产品的CPVC之生产效率及加工物性得到大幅提升的技术。PVC是日常生活中常用的材料，大量用于制造塑料、管材等产品，而CPVC是PVC进一步氯化的新型合成高分子材料，氯含量约高10%。CPVC具有优异的耐热性、耐压性、耐腐蚀性，一般用于制造消防自动喷淋装置管道、热水管、工业用特殊管道。

通过PVC(聚氯乙烯）改性和高效中和处理的CPVC（氯化聚氯乙烯）制造工艺技术

氯含量约高 10% 大幅提升CPVC的生产效率及加工性能 生产效率 加工性能

Hanwha Chemical R&D Center | Seon Jeong Jin, Principle Research Engineer

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Hanwha Chemical R&D Center
Seon Jeong Jin, Principle Research Engineer

Q1. 成功研发独创技术最主要的原因是什么？

A1. CPVC研发的关键在于找出PVC树脂原料。我们研究团队在PVC产品方面积累了20多年的研究经验。凭借多年的经验，为了加快氯化反应速度和副产物即氯化氢（HCl）的中和反应速度，研发了扩大PVC孔的树脂。与此同时，还研发了能够把挤出量提高到最大的树脂。最后在此基础上，成功完成了CPVC工艺研发工作。

Q2. 韩华化学自主研发的CPVC生产工艺具有哪些竞争优势？

A2. 与领军企业的产品相比，生产效率可提高约15%。我们还采用了新的中和剂，这有助于优化CPVC的耐热性和热稳定性，这就是我们技术的优势所在。

作为项目领导，引领技术研发的韩华化学中央研究所首席研究员陈善正表示，原创技术研发之所以取得成功，归功于对化学材料较高的应用能力。该技术的关键在于找出适合CPVC工艺的PVC树脂原料。研究团队凭借PVC研究经验已超过20年的技术优势，成功研发出在加快氯化反应和副产物中和反应速度的同时，将挤出量提升到最大的树脂，并且在此基础上，CPVC工艺研发取得了成功。

韩华登上原创化学技术强者之巅

利用混合茂金属催化剂的MDPE/HDPE气相聚合技术，
可以大幅度提高聚乙烯产品的性能。

机械物理性能

耐化学品性

加工性能

不同类型茂金属性能

现有的“第一代茂金属”机械强度高，但是加工性能低。“第二代茂金属”与之相反，加工性能高，但机械强度低。然而，混合茂金属克服了第一代和第二代茂金属的缺点，大幅提高了强度和加工性能。这正是被称为“理想催化剂”、“下一代催化剂”的理由所在。

韩华化学研究团队为了在膜材用茂金属占比高达95%以上的全球市场上确保竞争优势，从战略的角度把精力集中于MDPE/HDPE茂金属领域，最终研发出将强度和加工性能提升至最大的新概念产品。

Hanwha Chemical R&D Center | Sung Woo Lee, Principle Research Engineer

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Hanwha Chemical R&D Center
Sung Woo Lee, Principle Research Engineer

Q1. 混合茂金属催化剂体系是什么？

A1. 采用下一代高活性茂金属催化剂技术的混合茂金属催化剂体系是指，通过控制聚乙烯的分子结构，使其呈现宽分子量分布，引进长支链（Long Chain Branching, LCB），在高分子聚合体集中短支链，从而制得与商用化的聚乙烯相比，冲击强度、弯曲强度、耐压强度及加工性能均大幅提高的聚乙烯的体系。

Q2. 请介绍一下混合茂金属催化剂体系的优势及波及效应。

A2. 该催化剂体系可以生产机械强度和加工性能大幅提高的全新聚乙烯，这不仅有助于实现相关塑料产业的轻量化和薄层化，而且还能通过生产效率的提升，确保成本优势。不仅如此，由于该体系不使用有机溶剂，这为研发绿色环保、全新高附加值产品奠定了基础。

Q3. 韩华化学所研发的混合茂金属催化剂体系具有哪些竞争优势？

A3. 大部分的石化企业着力于开发膜材用茂金属技术以及拓展市场，而韩华化学研究团队把重点放在茂金属尚未开拓的领域，即MDPE/HDPE领域上，集中精力研发相关技术。不仅如此，还利用韩华石化部门所拥有的气相法聚乙烯生产工艺技术，确保了比起现有其他石化企业拥有的浆液产品工艺，成本优势和环保性能更佳的聚乙烯生产技术。

“大部分的石化企业着力于开发膜材用茂金属技术以及拓展市场，而韩华化学研究团队把重点放在茂金属尚未开拓的领域，即MDPE/HDPE领域上，集中精力研发相关技术。不仅如此，还利用韩华石化部门所拥有的气相法聚乙烯生产工艺技术，确保了比起现有其他石化企业拥有的浆液产品工艺，成本优势和环保性能更佳的聚乙烯生产技术。混合茂金属技术有望在提高塑料产业生产效率方面做出贡献。”

此外，韩华化学研究团队正加快步伐开发各种原创化学技术。今后也将一如既往地开发技术力量，引领全球石化行业走向高附加值化的道路。