事情说起来颇为蹊跷——
一种如今在工业生产中享有盛名、被喻为“工业维生素”“工业味精”的化合物——有机硅,自20世纪初被成功合成至今,已被广泛应用于航空、军工、建筑、纺织、医疗等诸多领域。人们在生活中最常见的婴儿奶嘴,其主要的原材料就包括有机硅。
蹊跷在于,从20世纪初到本世纪初的近百年时间里,确切地说是到2009年之前,我国早已掌握了有机硅的生产技术,但有机硅年产量却始终裹足不前,导致供需严重失衡,不得不依赖进口,进口率达50%。
事出必有因。江苏科圣智能装备股份有限公司(以下简称“科圣智能”)研发团队对此有过持续多年的关注,同时对国内相关企业的苦恼也格外关切。
正因为对上述蹊跷给予的多年关注和研究,科圣智能研发团队得出这样一个结论:我国有机硅总产量不高的根源在于生产设备和生产工艺落后,其中最大的瓶颈是能耗居高不下、反应物转化率低。
很显然,设备是关键突破口。需要说明的是,作为压力容器的一种,流化床是生产有机硅的核心设备,相当于一个反应器。把硅粉、铜粉与有机化合物氯甲烷置于其中,在一定的温度赋压下,经由化学反应,即可生成有机硅单体。
相比较而言,美国的陶氏集团、迈图高新材料集团和德国的瓦克化学等有机硅生产行业的国际巨头,
在有机硅的生产设备、核心工艺等方面具有产品转化率高的“独门秘籍”,产量在全球居主导地位。
“国内与国外的差距有多大呢?用数据作比较一目了然。”科圣智能负责主持研发工作的常务副总经理王在良说,国外有机硅的生产设备,每台设备年产有机硅20万吨,国内的设备每台每年最多只能生产5万吨。
换句话说,国外有机硅生产企业对其有机硅在国际市场上的投放量,完全可以不以我国需求为导向。这就好比一条河流,国外有机硅生产企业是把守在河流上下游中间的一道堤坝,什么时候开闸放水、每次开闸放多少水,他们说了算。
不过,科圣智能没有贸然“出手”。毕竟,大隐于市、地处淮安清江浦区的科圣智能,主攻的是余热回收装置的研发和生产。尽管余热回收装置从根本上说,与流化床同属承压设备。
事实上,科圣智能在等待时机。也可以说,科圣智能等待的是志同道合者。用王在良的话说:“打破西方垄断形成的壁垒,研发出具有同国外巨头比肩的流化床,进而做到‘器’壮山河、雄起‘硅’谷,不能搞一厢情愿,更不可单打独斗。”
水到渠成,在2008年。当年,以有机硅的生产为主业的江苏宏达新材料股份有限公司负责人到访科圣智能,与科圣智能就流化床的“脱胎换骨”进行了一次深入交流,双方惺惺相惜、相见恨晚。
结果是,前者当即决定,给科圣智能一笔总金额超千万元的订单——由科圣智能负责研发生产,帮助研发生产具有新工艺、新结构,直径(规格)为260厘米到320厘米不等的流化床,每台流化床的年产能8万吨到15万吨。
自此,一条突破传统规格、向“世界顶级流化床”目标迈进的自主研发之路,在科圣智能迈出开创性的一步。
其间,科圣智能与南京工业大学、淮阴工学院合作,并肩作战。“攻关过程之艰辛,非亲历者难以想象。”王在良感慨万千,也倍感欣慰:“经过1年的鏖战,我们按照订单需求如期交货。”
首战告捷,乘胜追击。此后的15年里,科圣智能在流化床的自主研发领域步步为营,先后攻克了直径300厘米、直径320厘米、直径340厘米、直径360厘米、直径380厘米等规格逐级跃升的流化床研发技术难题,对既有规格的流化床也进行了迭代升级。
“每一种新的规格,都是挑战。”王在良以直径380厘米的流化床为例自豪地说,“这个规格的流化床,产能可达23万吨,与国外巨头相比,不分伯仲。”
数据显示,2023年,全球有机硅单体的总产能为776万吨,而我国国产有机硅单体的产能已占全球的73.3%,牢牢占据了全球有机硅产业的主导地位。
另外两组数据,则无可辩驳地佐证了,科圣智能在国内乃至全球有机硅流化床研发生产领域的“座次”——
其一,科圣智能在有机硅流化床研发领域已获得国家发明专利25项、实用新型专利13项,专利保有量在国内同行业中的占有率约为60%;
其二,据中国氟硅有机材料工业协会统计,2022年,科圣智能研发的年产10万吨、15万吨、20万吨有机硅单体流化床反应器在国内市场占有率达60%,国际市场占有率达31%,跻身国家级专精特新“小巨人”企业行列。
尤为值得一提的是,与国外行业巨头相比,科圣智能研发生产的有机硅流化床,在产能、能耗、使用寿命等方面已经实现了超越,且售价仅为国外同类产品的50%左右。
可以瞭见的是,从破“堤”解渴,到“器”壮山河,科圣智能的自主研发之路、中国有机硅产能的跃升之路,必将越走越稳健、越走越宽广。
■融媒体记者 唐筱葳 左文东 杜勇清 刘志钧