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2019年第三届绿色氟化工技术协同创新论坛嘉宾演讲PPT资料合集.rar

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2019年第三届绿色氟化工技术协同创新论坛嘉宾演讲PPT资料合集.rar

1、7/24/201911Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated?-? ext.1480,,CORNING ADVANCED-FLOW REACTORTHE FUTURE FLOWS THROUGH2Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated I.?II.?III.?IV.?V.?VI.?7/24/201923Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019

2、Corning Incorporated I?I?45%?27%?2019?22.95%?10.72%?21.09%?2019?40.43%?(?)?2018?FDA?38?18?(?)Original:?WeChatID F_chemical2018-11-13?WeChatID About Feature 2018-10-22?WeChatID chempub 2-17-10-23?WeChatID IOLFHG 2019-07-174Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated I?I?0201030506?0

3、4?1)?-200?2)?3)?4)?5)?6)?7/24/201935Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated?II?1?(1000+?U?(S/V)(kW/m2K)700 m2/m3?X10006Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated II?100?AFR 1000-10,000 1.9-41 Klave F.Jensen,2012,Ind.&Eng.Chem.Res.16251?-?-?7/24/201

4、947Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated II?AFR?+?8Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated II?7/24/201959Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated?1?2?3?18-20bar200C110C25C-10CII?220C40%?30%NaOH?AFRSiC,?/?0.00680.0024?,?/?2?50%HF?0.01

5、5?HC2000?HC22?HC276Inconel62520%?52C?/?0.480.530.484.33?-30 to 200?C?(?-?)95%?90%?AFR?CN201711330777.4AFR?C-H?C-F?-430.5kJ/mol)7/24/2019713Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated III?-3?F2/N2?PEEK?1?2?o?95%?95%o?99%?90%?2015?2015.03?14Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Co

6、rning Incorporated III?-4?Org.Process Res.Dev.2017,21,273?276?44%?3?95%?AFR?95%?FAFR?1)?2)?3)?4)API?5)?7/24/2019815Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated III?-5?CHF3?CHF2Cl?H2NOHCHF2H2NOEflornithine?CHF3:76%yieldCHF2Cl:37%-40%C.Oliver Kappe et al,Green Chem,2018,20,108-11216Ad

7、vanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated IV?100 X?1000 X?1/1000 X?7/24/2019917Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated G2?IV?17?G3?20022007200920008201020112015 2013G1?Low Flow?G4 SiC?G2 SiC?G1?G4?G1 SiC?2017Lab?Lab?2018 G3?18Advanced-FlowTMReactor

8、Technologies 2019 Corning Incorporated LF/LRSG1G2G3G4GP4IV?2000?/?1000?/?250?/?80?/?G1?G1?G1?3500?/?5?/?7/24/20191019Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated IV?A complete Plug&PlayLab System(reactor+auxiliaries)Ready to start&easy to use&transparentBeingseamless scalable with A

9、FRproducts?AFRLab Reactor?20Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated IV?1)?80?2)?-60 200oC?3)?0 18 bar?4)?Teflon?5)?1)?2)?+?3)?4)?AFRG1?7/24/20191121Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated?=-60oC 200oC;?=0 18 bars;?=15 250?/?IV?G1?HE1HE 2HE 3?8.5mL/?22Advan

10、ced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated IV?1000?AFR?3500?G3?G4/GP4?7/24/20191223Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated Guest Column|July 10,2017 Pharmaceutical Online?UniGrain?AFR?V?-1?GSK?24Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated V?-2200

11、0?G4?AFR?99.9%?99.5%7/24/20191325Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated V?-3G4?FDA?GMP?Courtesy of Angelini?G4?26Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning Incorporated?600?2019?7/24/20191427 2019 Corning Incorporated VI?28Advanced-FlowTMReactor Technologies 2019 Corning

12、 Incorporated?值得信赖的中国大宗商品市场专家日期:中国氟化工市场运行情况及未来市场影响因素解析2019-8-10值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属目录CONTENTS版权所有:山东卓创资讯股份有限公司产业链供应&需求状况产业链简介1PART2PART3PART1市场展望值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属PART版权所有:山东卓创资讯股份有限公司01产业链简介2产业链流程图产业链特点产业链下游终端应用11值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司3氟化铝其他盐类精细氟化盐有机氟精细CFCsHFOs萤石氢氟酸有机氟无机氟H

13、CFCsHFCsR22其它R32R410aR134a其它TFEPTFEHFP其它PVDF氟烷烃值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司体量小、产值高技术需求度高环境破坏性强行业地域性强季节影响明显产品多换代快性能优异氟化工产业链产品特性值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司5应用轨道交通国防军工航空航天海洋工程环保产业钢铁医药制冷建材电线电缆发泡汽车氟化工产业链产品应用氟化工行业产能占比37%24%15%23%1%萤石氢氟酸制冷剂甲烷氯化物聚四氟乙烯产能结构萤石:390万吨/年(产量)氢氟酸:200万吨/年制冷剂

14、:180万吨/年甲烷氯化物:300万吨/年聚四氟乙烯:12万吨/年值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属PART版权所有:山东卓创资讯股份有限公司02产业链供需情况7供应情况分析需求情况分析氟化工行业产值分析氟烷烃的配额淘汰情况1111值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司8通用氟化学品32%16%氟精细化学品、高端氟烷烃21%氟精细化学品、精细氟化盐8%精细氟化盐30%其他氟化工产业链全球布局值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司9中国萤石矿资源分布情况20%16%40%24%内蒙江浙江西、两湖其他2

15、0%16%40%内蒙地区萤石资源分布广泛,约占中国萤石总储量的20%。萤石资源质量较高,萤石企业入驻量不断增长江浙地区萤石矿资源分布集中,约占中国萤石总储量的16%,地理条件优越。开采极较快,矿脉逐渐枯竭。江西、湖北等一代萤石储量丰富,约占中国萤石总储量的40%,伴生矿为主,采集难度大、成本高。中国萤石储量丰富,世界排名第三位,仅次于南非、墨西哥。但由于矿脉的质量,中国萤石矿的可开采量世界第一,约占世界总开采量的60%,是世界萤石最大的来源国。中国国内萤石资源主要是华中、江浙、内蒙一带,其中华中地区资源最为丰富,但开采难度大。江浙、内蒙矿脉优异。10%10%10%30%15%15%10%内蒙河

16、南山东江浙江西、两湖福建其他30%15%江浙地区氢氟酸产能全国占比30%,产能分布相对分散。上下游产能分布广泛10%10%10%15%内蒙地区氢氟酸产能全国占比约10%,近年产能增速较快河南等地区氢氟酸产能集中度较高,当地以氟化盐类产品为主,氢氟酸产能后期增速较弱山东地区氢氟酸产能全国占比10%,产能增速较快,产能集中度较高江西、两湖地区氢氟酸原料来源充足,产能占比15%,企业数量少,氟化盐企业较多福建氢氟酸产能全国占比15%,出口资源较多,下游产能分布较少中国氢氟酸产能分布情况根据上游原料萤石的资源布局以及下游的氟烷烃产能布局,中国氢氟酸产能也主要分布在内蒙、江浙、华中、以及山东一带。中国氢

17、氟酸产能山东、江浙地区发展比较早,产能占比较高,但随着江浙地区萤石矿脉的逐渐枯竭,当地产能存在着像内蒙、华中地区转移的现象。18%30%25%10%17%山东江苏浙江江西其他18%30%10%山东地区氟烷烃集中度较高,占全国产能18%。产品相对落后HCFCs占据主导,HFCs资源占比偏低,无HFOs产能。25%中国氟烷烃产能分布情况常熟及周边氟烷烃产能分布密集,产能体量小、数量大。产品以HFCs为主,部分HCFCs,少量HFOs江西地区氟烷烃产能全国占比10%,以HFCs为主,产能增速较快中国氟烷烃产品分布分厂集中,主要是山东淄博、江苏常熟、浙江衢州一带。产能整体的体量在氟化工行业内占比最大,

18、但产品品种多样,各品种产能以几万到几十万不等。氟烷烃品种更迭比较快,新增品种较多,新增品种产能主要分布在江浙地区。38%52%山东江浙38%52%山东地区氟树脂产能全国占比38%,产能集中度较高,东岳氟聚合物产能体量大,质量优异江浙地区氟树脂产能全国占比52%,产能体量小、数量大,上下游分布广泛中国氟聚合物产能分布情况中国含氟聚合物整体产能体量在35万吨左右,产能分布分厂集中,主要是分布在山东淄博、上海周边。含氟聚合物产能体量小,新增产能量偏少。目前中国方面主要是通用含氟聚合物,高端产品仍需要进口。值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司50020001

19、50010002014年2015年2016年2017年2018年万吨万吨氟树脂产能产能增长率氟烷烃产能氟化盐产能氢氟酸产能萤石可开采量氟化工产业链产能情况0.8%1.4%0.6%1.8%3.7%5050%-60%60%90%90%以上以上通用氟化工产品开工精细氟化工产品开工值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司11产量1000万吨出口量180万吨进口量60万吨萤石&通用氟化工产品产量120万吨出口量25万吨进口量180万吨精细氟化工产品通用及高端氟化工产品生产及进出口情况值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司1

20、2氟化工产业链需求情况家用空调产量数据汽车空调产量数据000600030000万台值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司0002500500055002300560032005400460040000000萤石粉氢氟酸氟化铝冰晶石基础小众氟化盐其他22322其他聚四氟乙烯六氟丙烯氟聚合物其他氟化工产品盈利情况单位:元/吨氟化工产品单位盈利情况值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司000060000080

21、0000氟聚合物氟烷烃基础氟化盐氢氟酸萤石粉氟化工产品盈利情况单位:万元/吨2016年2017年2018年氟化工产业链产品产值情况值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司1540%40%34%34%18%18%19891989年蒙约制定削减合约20122012年R22迎来黄金时期20142014年中国制定配额削减政策20152015年配额削减10%2020年配额削减35%20252025年配额削减67.5%20402040年配额完全取消空调企业全部停用R22300KT200KT100KT0KT2014年2015年2020年2025年2040年氟烷烃配额淘

22、汰情况(HCFCsHCFCs)值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属PART版权所有:山东卓创资讯股份有限公司03产业链市场展望16氟烷烃行业产能的变化情况空调行业生产结构变化情况氟烷烃产能变化影响下的氟化工产业链产能变化预测11值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司17R12R32一氯甲烷地下工厂R290R22HFCsHFCs25%-30%2019-2020年HFCs行业受到需求预期乐观、行业配额政策、前期高利润等因素影响,行业拟建产能计划十分普遍。预计2020年初开始行业内将出现严重的产能过剩压力。氟烷烃R125R125R134aR134a

23、R32R32R22R22R142bR142bHCFCsHCFCs147万吨10%-15%受到蒙特利尔条约的影响,中国HCFCs系列产品配额逐年减少,部分产能将被淘汰,结合产能拟建计划及配额削减政策,2019-2020年中国HCFCs总产能预期将缩减10%-15%。2025年前预期缩减40%。185万吨氟烷烃未来5 5年产能变化情况值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司18R32R322018R32R3220202018年中国家用、工商空调生产结构2020年中国家用、工商空调生产结构预期中国空调行业生产结构预期值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金

24、属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司1935 42150 220180 150200 260氢氟酸HCFCs氟聚合物HFCs氟化工产业链产品5 5年内产能变化情况单位:万吨值得信赖的中国大宗商品市场专家能源化工农业金属版权所有:山东卓创资讯股份有限公司20萤石氢氟酸氟烷烃HCFCsHFCs氟聚合物 供应紧张 价格上涨 成本支撑 价格上涨 产能过剩 配额竞争 价格暴跌 成本支撑 配额紧张 价格上涨 成本支撑 价格上涨氟化工产业链5 5年内产品价格影响分析THANKS低GWP制冷剂时代2The Chemours Company 科慕公司 Created from DuPonts Performan

25、ce Chemicals businesses More than two centuries of experience in the chemical industry making us a 200 year old start-up A rich history of innovation and industry-firsts A market leader in safety and responsible handling of chemicalsThe Chemours Company is one of the worlds largest chemical companie

26、s after separation from DuPont创建于杜邦公司高性能化学品 业务平台之上累积200余年化学品研发生产经验拥有悠久的创新传统和多项行业首创技术树立化工行业安全生产和负责任的典范Unleashing the power of chemistry,working hand-in-hand with our customers.我们与客户携手合作,让化学的力量绽放光彩3Our Journey 我们的历程October 2013Our AnnouncementWe announced a new company,created by separating the DuPont

27、 Performance Chemicals businesses into a stand-alone corporation Our NameWe announced our company name,The Chemours Company,LLCOctober 2014Our New CompanyThe Chemours Company will be one of the worlds largest chemical companies after separation from DuPontOur Bright FutureThe stock value exceeding 3

28、00%since spinMid 2015January 20184我们是科慕 Chemours的名称与我们的愿景和战略完美契合;它用“Chem”直接并且准确的体现出化学品和化学知识是我们的核心优势,用“ours”强调我们与合作伙伴和客户之间的纽带关系 我们因科慕在一起,我们因化学在一起 它源自杜邦的丰富传承 它融合了全球各个市场的不同文化,与我们全球化的运营和广泛的客户基础相得益彰 中文名字科慕,道出我们要成为“令人仰慕的化学企业”的雄心壮志5Evolution of refrigerant technology+HFOs and HFO Blends(R-1234yf,1234ze,R-4

29、49A,513A,etc.)No ChlorineDouble BondIndustrial Chemicals(CO2,Hydrocarbons,Ammonia)TODAY&TOMORROWNo ODPVery Low GWPIndustrial Chemicals(Methyl Chloride,Ammonia,CO2,etc.)1800s1920s1990sHFCs(R-134a)No ChlorineSingle BondNo ODPHigh GWP1950sHCFCs(R-22)Less ChlorineSingle BondLower ODPHigh GWP1930sCFCs(R-

30、12)ChlorineSingle BondHigh ODPHighest GWPSelection of Refrigerants for the Future Will Need to Balance Performance(Capacity and Efficiency),Safety and Sustainability,and Total Cost of System Ownership 6Introduction Regulations Driving ChangeMontreal Protocol:CFC&HCFC Phase-OutKigali Amendment:HFC Ph

31、ase-DownRegional Regulations Connected with GWP Phase-Down:European F-gas Canada:HFC Phase-Down Japan:METI Material Conversion LimitsUS:State-level HFC Reg.activity&Federal Review(SNAP,etc.)7Non-flammable(XP Series)Class 1Mildly Flammable(XL Series)Class 2LCurrentGWPApplicationProductGWPProductGWPHF

32、C-134a1300(1430)XP10(R-513A)573(631)XL10(R-1234yf)1(4)HFC-404A3943(3922)XP40(R-449A)1282(1397)XL40(R-454A)238(239)XP44(R-452A)1945(2140)XL20(R-454C)146(148)HFC-410A1924(2088)XP41(R-463A)1377(1494)XL41(R-454B)467(466)XL55(R-452B)676(698)HCFC-221760(1810)XP20(R-449C)1146(1251)XL20(R-454C)146(148)HCFC-

33、12379(77)XP30(R-514A)2(7)MZ(R-1336mzz(Z)2(9)Note:GWP values AR5(AR4)Chemours Refrigerant Technology Roadmap8Opteon XP10(R-513A)Meets regulatory requirementsNon-ozone depletingSNAP listed;56%lower GWP vs.R-134aAzeotropic BlendNo temperature glideExtends life of existing equipmentCompatible with insta

34、lled baseImproved capacity w/comparable energy efficiencyCommercially available&OEM ApprovedEmerson,Bitzer,&Tecumseh ApprovedSelected by Major Chiller OEMs Trane,JCI,SmardtOptimal Balance of PropertiesNon-flammable,Non-toxic(A1)ASHRAE#:R-513ABlend Components:R-1234yf/134a Blend Composition:56/44Repl

35、aces R-134a9R-134a to Opteon XP10 Performance ConsiderationsR-134a-like Refrigerants1.1710Successful Installation of CO2Cascade with Opteon XP10(R-513A)in Spain11Opteon XP10(R-513A)Market Adoption in Chillers12Non-flammable(XP Series)Class 1Mildly Flammable(XL Series)Class 2LCurrentGWPApplicationPro

36、ductGWPProductGWPHFC-134a1300(1430)XP10(R-513A)573(631)XL10(R-1234yf)1 yearPerformance monitored&compared with theoretical performance of R-404A&R-407F under same operating conditions.CONDENSING UNITS FOR COLD STORAGE:ULTRA LOW GWP OPTEON XL40STRONG ENERGY PERFORMANCE!18Non-flammable(XP Series)Class

37、 1Mildly Flammable(XL Series)Class 2LCurrentGWPApplicationProductGWPProductGWPHFC-134a1300(1430)XP10(R-513A)573(631)XL10(R-1234yf)1(4)HFC-404A3943(3922)XP40(R-449A)1282(1397)XL40(R-454A)238(239)XP44(R-452A)1945(2140)XL20(R-454C)146(148)HFC-410A1924(2088)XP41(R-463A)1377(1494)XL41(R-454B)467(466)XL55

38、(R-452B)676(698)HCFC-221760(1810)XP20(R-449C)1146(1251)XL20(R-454C)146(148)HCFC-12379(77)XP30(R-514A)2(7)MZ(R-1336mzz(Z)2(9)Note:GWP values AR5(AR4)Chemours Refrigerant Technology Roadmap19750 GWP R-410A replacements in A/CThermodynamic cycle model results for A/C Conditions:10.0C Avg Evap/46.1C Avg

39、 Cond/8.3 K Subcool/11.1K Superheat,70%Compressor EfficiencyAir ConditioningR-410AR-32XL55(R-452B)XL41(R-454B)XL40(R-454A)R-22XL20(R-454C)GWP AR4(AR5)2088(1924)675(677)698(676)466(467)239(238)1810(1760)148(146)Capacity vs.R-410A-+7%-3%-4%-23%-32%-33%COP vs.R-410A-+1%+1%+1%+3%+6%+5%Evap Glide K0.1011

40、506T Discharge C8298868777.48573.2P Discharge kPa28022802266326342Opteon XL41 provides the lowest GWP alternative to R-410A with comparableperformance,minimizing need to re-design 410A equipment platform!Ultra-low GWP(150)could be reached,with performance comparable to R-22,but higher gli

41、deAll products shown are ASHRAE Class A2L:Low Toxicity,Mildly Flammable20System testing comparing lower GWP R-410A alternatives“Soft Optimized”Performance Tests:Off-the-shelf 8.8 kW,16 SEER ducted split AC/HP system in environmental chamberScroll compressor with POE lubricant;Replaced OEM TXV with E

42、EV to match R-410A superheatR-410AXL55(R-452B)XL41(R-454B)R-32Design Compatible 2L options exist to closely match R-410A Capacity&Improve COP R-452B&R-454B are closer discharge temperature match to R-410ADischarge temperature mitigation may be required for R-32LEARNINGS:21Increasing market adoption

43、of Opteon XL41(R-454B)R-454B Selected by Carrier for NA Ducted Residential&Light Commercial Products,announced December 2018Selected by Johnson Controls for YORK YLAA Scroll Chiller in Europe,announced October 201822Non-flammable(XP Series)Class 1Mildly Flammable(XL Series)Class 2LCurrentGWPApplicat

44、ionProductGWPProductGWPHFC-134a1300(1430)XP10(R-513A)573(631)XL10(R-1234yf)1(4)HFC-404A3943(3922)XP40(R-449A)1282(1397)XL40(R-454A)238(239)XP44(R-452A)1945(2140)XL20(R-454C)146(148)HFC-410A1924(2088)XP41(R-463A)1377(1494)XL41(R-454B)467(466)XL55(R-452B)676(698)HCFC-221760(1810)XP20(R-449C)1146(1251)

45、XL20(R-454C)146(148)HCFC-12379(77)XP30(R-514A)2(7)MZ(R-1336mzz(Z)2(9)Chemours Refrigerant Technology RoadmapNote:GWP values AR5(AR4)Thank you! Positively Innovative 低渗透氟材料在汽车燃油系统中的应用 Application of low permeation fluoro-materials in fuel system AUG 2019 Content 1.Daikin 概况 Overview 2.降低燃油渗透的氟橡胶和氟树脂材

46、料 DAIKIN Fluoroelastomers and Fluoropolymers for reducing fuel permeation 1.Daikin 概况 4 公司概要 大金工业介绍 公司名 大金工业株式会社(总部:大阪市)成立 1934年(创业 1924年)资本金 850亿日元 销售额 22,905亿日元 约1,328亿元(2018年3月末)员工 日本国内 7,036名 海外合计 70,263名 (2018年3月末)集团公司 269家(日本国内28家、海外241家)5 氟化学事业 Chemical division 销售额 sales:1,831亿日元 约106亿元(联结:2

47、017年度)欧洲 生产/销售:1家 生产:家 销售:家 美国 生产/销售:1家 生产 :2家 亚洲 生产/销售:6家 生产 :家 销售 :5家:生产据点:销售据点 大金化学欧洲 大金化学法国 大金化学荷兰【日本】东邦化成 共荣化成工业 等3家【中国】大金氟化工(中国)有限公司 大金氟涂料(上海)有限公司 大金阿科玛制冷剂亚洲有限公司 等7家【台湾】台湾大金先端化学股份有限公司 台塑大金精密化学股份有限公司 【韩国】韩国大金有限公司 美国大金股份有限公司 Cri-Tech 等 大金化学事业部 Daikin Chemicals Division 大金化学事业部 Daikin Chemicals D

48、ivision 6 多样的氟化学产品 A wide variety of Fluorochemical products 氟树脂Fluoropolymers 氟橡胶Fluoroelastomers 氟涂料 Fluoro Coatings 防水防油剂Water and oil repellents 防指纹附着剂Fluorinated anti-fingerprint Coatings 脱模剂 Mold release agents 氟中间体 Fluorinated intermediates 氟冷媒和气体Refrigerants and Fluorocarbon gases 汽车应用 Autom

49、otive Applications 7 氧传感器/线束 Oxygen Sensor/wiring(POLYFLON PTFE)曲轴油封 Crank shaft seal(oil seal)(DAI-EL)Valve 阀(DAI-EL)Diaphragm 膜片(DAI-EL)树脂燃油管 Plastic fuel hose(NEOFLON ETFE)橡胶燃油管 Fuel hose(DAI-EL)I燃油喷射器 Injector(DAI-EL)AT sealing 密封(NEOFLON FMC)Reed Valve sheet(POLYFLON PTFE Toughcoat Enamel)Push&

50、pull cable(POLYFLON PTFE)Stabilizer(POLYFLON PTFE)Plastic Coat 2.降低燃油渗透的氟橡胶和氟树脂材料 DAIKIN Fluoroelastomers and Fluoropolymers for reducing fuel permeation 9 汽车用氟材料化学组成(基本组分)氟树脂/氟橡胶(聚合物的构成)偏氟偏氟 乙烯乙烯(22)四氟乙烯四氟乙烯 (22)50(mole)50 50 六氟丙烯六氟丙烯 (CF2=CF-CF3)橡胶状范围橡胶状范围 树脂范围树脂范围 Conclusion:Daikin Materials for

51、Fuel System 10 FKM:优异的密封性,高氟含量的氟橡胶提供优秀的抗燃油渗透性。FTPV:热塑性弹性体,兼具氟橡胶的弹性和氟树脂的低渗透性,可与橡胶粘结。ETFE:非常低的耐燃油渗透性能,耐高温性能,可与树脂粘结。EFEP:ETFE改性材料具有低燃油透过性,优异的加工性能,可与树脂粘结。CPT:接近于零渗透燃油的材料,满足PZEV标准,可与树脂和橡胶粘结。柔软性 0.1 1 10 100 1000 FKM DAI-EL F-TPV 燃料低渗透性(g.mm/m2.day)CE10,60deg-C.软 硬 CPT EFEP,ETFE DAIKIN拥有多种适用于燃油系统的氟材料及解决方案

52、 燃油透过性 低 DAIKIN用于燃油密封的解决方案 DAIKIN Solutions for Fuel System Seals 11 高性能 DAI-ELTM 氟橡胶 High performance DAI-ELTM Fluoroelastomer 以优异的耐燃油性,低渗透性及密封性,DAI-ELTM 作为密封材料被广泛的应用于与燃油直接接触的密封件中。DAI-ELTM 氟橡胶的应用 DAI-ELTM Fluoroelastomer 油泵密封圈 加油盖密封 随着国VI规制对于HC渗透要求的严格化,密封件处的渗透也越来越受到关注。DAIKIN用于燃油密封的解决方案 DAIKIN Solut

53、ions for Fuel System Seals 12 高性能 DAI-ELTM 氟橡胶 High performance DAI-ELTM Fluoroelastomer OEMs选择高氟含量(69%)氟橡胶应对低渗透要求 OEMs choose high-F content(69%)FKM grade for low permeation requirement DAI-ELTM G-551 DAI-ELTM G-621 DAI-ELTM G-902 Description 69%-F Polyol Cure 71%-F Polyol Cure 71%-F Peroxide Cure

54、Permeation*1(g*mm/day/m2)CE10 60 170 100 70 Volume Change(%)in CE10 60*168hr 17 15 14 Volume Change(%)in Sour Gasoline 60*72hr 43 25 18 TB Change(%)in Sour Gasoline 60*72hr-61-56-25 Comment Good for C6 Excellent for C6 Excellent for C6 with Sour Gasoline*1 DAIKIN Method DAIKIN用于燃油管路的解决方案 DAIKIN Solu

55、tions for Fuel System Tubes 13 NEOFLONTM ETFE/EFEP Multi-layer 在树脂管路中的应用 PA12(VESTAMID)PA adhesive(VESTAMID)EVOH PA adhesive(VESTAMID)EFEP RP-5000/RP-5000AS RP-5000AS is conductive grade of EFEP Low Cost Ultra Low Permeation (Double Barrier)Chemical Resistance (CE10,CM15,CE85)Anti-Electrostatic No E

56、xtractable PA612/PA12 ETFE EP-7000 ETFE EP-610AS EP-610AS is conductive grade of ETFE Low Permeation Chemical Resistance (CE10,CM15,CE85)Anti-Electrostatic No Extractable PA612/PA12 EFEP RP-5000AS Low Permeation Chemical Resistance (CE10,CM15,CE85)Anti-Electrostatic No Extractable Simple Constructio

57、n Approved By VW GM Ford PSA Hyundai Chrysler etc.五层管路 三层管路 二层管路 14 Low Permeation of ETFE/EFEP in Various Fuels CE85,60 CM15,60 CE10,60 氟树脂应对多种燃油的低渗透性 *DAIKIN Method 15 Chemical Resistance of ETFE/EFEP in Various Fuels PA EFEP RP-5000 ETFE EP-7000 Alcohol Bended Fuel Resistance CM15 1000h 60 TB Cha

58、nge(%)30 5 5 Weight Change(%)7 2 2 CE10 1000h 60 TB Change(%)2 5 5 Weight Change(%)7 2 2 Sour Fuel Resistance CM15+3%LPO 1000h 60 TB Change(%)50 10 10 Weight Change(%)10 2 2 CE10+3%LPO 1000h 60 TB Change(%)40 10 10 Weight Change(%)10 2 2 Bio-Diesel Resistance RME 1000h 130 TB Change(%)50 10 10 Weigh

59、t Change(%)10 2 2 SME 1000h 130 TB Change(%)90 10 10 Weight Change(%)10 2 2 氟树脂EFEP和ETFE拥有出色的耐化学性,氟树脂作为管路内层材料可以应对多种燃油。EFEP&ETFE have excellent chemical resistance,it is possible to use fluoropolymer as inner layer for flexible fuel.Extractable,Conductivity-Extractable after fuel soaking FuelInner la

60、yer0304575355PA12(4Layer)0.01nonononoPA12(2Layer)0.04nonononocond.EFEP(5Lyer)0.090.210.230.250.22cond.EFEP(2Lyer)0.020.020.020.020.02cond.CPT(2Layer)0.020.020.020.020.02PA12(4Layer)0.01nonononoPA12(2Layer)0.04nonononocond.EFEP(5Lyer)0.080.100.090.100.09cond.EFEP(2Lyer)0.020.020.010.020.01cond.CPT(2L

61、ayer)0.020.020.020.020.02CE85CE10soaking time(hrs)The swell of inner material is very important.内层材料的溶胀导致导电性减弱 Wash up problem 析出问题 Conductivity loss problem(M/sq)导电性减弱问题 Drying time is in a minute.Oligomer and plasticizer leach out in bio fuel 小分子及增塑剂析出(醇类燃油环境)Outer,Inner:PA12 Middle:Barrier Layer

62、Ultra Low Permeation MLT(Double Barrier)超低燃油渗透多层树脂管(双阻隔层)17 Features 特点 Low cost barrier material EVOH can be used for MLT低渗透材料EVOH用于多层管m.p.of Daikin materials are enough low for co-extrusion with EVOH 大金的改性氟树脂熔点较低(195),适用于多层共挤 Double barrier layer for Alcohol mixed fuel.双阻隔层适用于醇类混合燃油Fluoro-polymer

63、for Alcohol,EVOH for Gasoline氟树脂用于乙醇,EVOH用于汽油Conductive inner layer is possible(RP5000AS,LP1000AS)内层氟树脂可以满足导电要求 Good adhesion strength(Suitable material isdeveloped with Evonik)良好的层间粘结力 EFEP RP-5000AS,0.1mm Adhesive,0.3mm(inner)0.1mm(outer)EVOH,0.1mm PA12,0.4mm Construction:Fluoro-polymer/Adhesive/E

64、VOH/Adhesive/PA12 结构:氟树脂/粘结层/EVOH/粘结层/PA12 EP70000.257.5Thickness of barrier material(mm)EFEP/ad/EVOH/ad/PAETFE/PACE10,60(g/(daym2)Barrier MaterialMLTRP5000AS/F1010.1/0.10.6DAIKIN用于燃油管路的解决方案 DAIKIN Solutions for Fuel System Tubes 18 NEOFLONTM CPT(满足极低燃油渗透要求的新材料)CPT是一种氟树脂,它拥有极低的燃油渗透性,可以与尼龙或者橡胶粘合,设计成各

65、种管路以达到减少燃油渗透的目的。项目 CPT 树脂 LP-1000(非导电型)LP-1000AS(导电型)Melting Point 248 248 Static dissipation/抗静电 No Yes Density 2.1 2.1 Tensile Modulus MPa 500 750 MFR(49N)g/10 min 2135 (297)49 (297)Permeation CE10 60 *0.4*1 DAIKIN Method Low plasticizerHigh plasticizerLow plasticizerHigh plasticizerPA12/CPTLP1000

66、ASPA12/CPTLP1000ASPA12/RP5000ASPA12/RP5000ASThicknessmm/mm0.8/0.20.8/0.20.75/0.250.75/0.25TSMPa40334136EL%2ModulusMPa750440790500Cold Impactfailure/test0/50/50/100/10Burst PressureMPa9.36.88.56.6Mohm/sq0.070.060.100.082400hrsMohm/sq-0.05-PermeationCE10,60g/m2/day-1.61915initialcan not pee

67、lcan not peelcan not peelcan not peel2400hrs-can not peelcan not peelcan not peelNew systemCurrent systemAdhesion Strengthafter soakingCE10 60CN/cmSAE J2260ElectricResistantLow Plasticizer PA12:Degussa Vestamid LX9011 High Plasticizer PA12:Degussa Vestamid X7297 PA12 Neoflon CPT DAIKIN用于燃油管路的解决方案 DA

68、IKIN Solutions for Fuel System Tubes 利用CPT与PA的粘合性能,开发CPT/PA 两层结构管路 DAIKIN用于燃油管路的解决方案 DAIKIN Solutions for Fuel System Tubes 20 NEOFLONTM CPT Filler Neck Hose 加油口胶管提案 CM NBR NEOFLON CPT CPT/Rubber Construction Filler Hose for LEV3、C6 NBR(大金配方)的物性 硬度:Shore A 6570 TS:1617MPa EL:500600 开发NBR的独特配方,使之与CPT

69、具有良好的粘合性能。NBR CPT Film Sample Test Speed 50mm/min 汽车加油口胶管应用 Ultra Low Permeation FNH 超低燃油渗透加油口胶管 21 管路结构Construction:橡胶(NBR)/CPT/橡胶(NBR or ECO)Features 特点 Conventional Rubber like NBR and ECO can be used for Fuel Line.(Soft)传统橡胶如NBR,ECO可以提供柔软性;良好的密封性The same level of low permeation as multi-layer pl

70、astic tube can be achieved.可以达到与多层树脂燃料管相同的极低燃油渗透Good adhesion between CPT and Rubber can be achieved by co-cross-linking technology.极好的CPT/橡胶层间粘结力来自由两种材料界面间的交联反应。(DAIKIN拥有特殊的NBR配方)Conventional Rubber(NBR,)CPT,0.1mm Conventional Rubber(ECO,NBR)CPTLP-1000ABMPa610525410Permeation*1CE10,60g*mm/m2/day0.4

71、2.510Modulus他社品Modulus and Permeation*1 DAIKIN Method22 NBR CPT NBR NEOFLON CPT NEOFLON CPT NBR等橡胶等橡胶 CPT Cylinder Temp:255-265 CPT Die Temp:270 NBR Cylinder Temp:70-80 NBR Die Temp:90(内层内层)(中间层(中间层)(外层外层)Ex.1 Ex.2 Ex.3 成形方向 NBR/CPT/NBR 管路成型:通过适当控制挤出工艺参数,可以挤出 NBR/CPT 粘合良好的多层管路。DAIKIN用于燃油管路的解决方案 DAIK

72、IN Solutions for Fuel System Tubes Permeation data of new FNH CPT加油口胶管的渗透数据 23 SAE J2659 Test Conditions Hose Dimension:31.5mm ID Exposed hose length:15.5cm Construction:NBR/CPT/NBR/CPE Temp:40(liquid contact)Soaking:1week(liquid contact)Fuel:CE10(exchange/1month)15.5cm Global Fuel Tube Design 全球燃油管

73、路的结构设计 24 CM NBR NEOFLON CPT CPT/Rubber Construction 优异的低渗透性 良好的粘合性,保持柔软性 EFEP/EVOH Construction 具有稳定导电性、低析出性能。PA612、PA12 NEOFLON EP7000 NEOFLON EP610AS ETFEcon./ETFE/PA612 Max Temp:120 Filler Hose for LEV3、C6 MLT for LEV2,3 MLT for LEV3、C6 总结:通过开发与树脂和橡胶优异粘合性能的氟材料,满足全球燃油管路的设计要求。二一九年八月六氟磷酸锂生产技术及产业化进程

74、江苏九九久科技有限公司Production technology and industrialization process of lithium hexafluorophosphatePage 2Outline立项背景立项背景Part 1制备方法制备方法Part 2发明创新点发明创新点Part 3推动行业科技进步推动行业科技进步Part 4产业化进程产业化进程Part 5主要性能和经济指标主要性能和经济指标Part 6Page 31 立项背景高品质低成本LiPF6通讯军事交通储能Page 42 六氟磷酸锂-制备方法DBCA气气固反应法固反应法有机溶剂法有机溶剂法AHF溶剂法溶剂法离子交换法离

75、子交换法工业化多采工业化多采用该方法用该方法Page 5气固反应法(气)多孔)固)气)固HFLiFLiHFHFLiF(2()(+65)(LiPFPFLiF+多孔优缺点:气固反应法虽然操作较为简单,但是由于生成的LiPF6覆盖在LiF表面形成一层致密的保护膜,而阻止了反应的进一步进行,从而导致最终产品的纯度较低,其中含有大量的LiF。采用溶解重结晶的方法来纯化产品,不仅会使整个生产过程变得复杂,而且纯化中所使用的有机溶剂从产品中脱除也是一个极为难处理的问题。有机溶剂法65LiPFLiFPF+有机溶剂优缺点:有机溶剂法虽然避免了使用HF,但PF5不仅会和有机溶剂DEC、DMC等发生反应,而且还会引

76、起它们的聚合,导致很难获得高纯度的产品。2 六氟磷酸锂-制备方法Page 6离子交换法XLiPFLiXPF+66其中X主要为Na+、K+、NH4+等。优缺点:离子交换法避免了使用PF5作为原料,但其中使用的醇基锂或氨等同样会和有机溶剂发生类似有机溶剂法中存在的问题。AHF溶剂法6HF5LiPFLiFPF+优缺点:HF溶剂法虽然使用了腐蚀性介质HF,但由于PF5与LiF都易溶于HF中,因此可以在液相中,发生均相反应,使整个反应易于进行和控制,因此该法中解决的主要问题是耐HF介质材料的选择问题,只要使用适当的耐HF材料,加强工艺过程控制,就能很好的解决。因此该法是目前所有制备LiPF6的方法中最易

77、实现产业化的一种方法。2 六氟磷酸锂-制备方法Page 72 六氟磷酸锂-制备方法-AHF溶剂法稳定高纯低 成 本安全合成EHS结晶Page 83 发明创新点创新点1.工艺反应及设备装置根据合成反应的特点,优化了相关流程,改进了相关设备,解决了合成反应连续化问题,反应系统安全、可靠。优化了结晶工艺及结晶程序,渐进冻结和悬浮冻结相结合,提高了结晶效率,产品纯度稳定在99.99%以上。非标设备全部自主设计,部分设备填补了国内空白,实现了进口替代,专利产品许可给专业厂制造,减少购置费60%以上,且维修更方便,与工艺系统更匹配。Page 93 发明创新点创新点2.尾气处理和流程根据尾气组成和特性,发明

78、了尾气回收处理工艺,制作了专用设备。解决了HF的回收再利用问题,提高了氟资源(HF)的综合利用率,降低了生产成本。Page 103 发明创新点创新点3.能源利用系统优化加热源利用其它产品工序余热,冷量分级使用,有效实现冷热分离,能源动力消耗下降明显。创新点4.产品质量全流程控制系统Page 113 发明创新点九九久六氟磷酸锂项目授权发明专利序号专 利 名 称专利号专利类型专利状态1工艺流程简洁的六氟磷酸锂合成尾气处理方法及专用装置ZL201710934124.0发明授权2六氟磷酸锂生产方法ZL201710092184.2发明授权3六氟磷酸锂生产装置ZL201710092183.8发明授权4工艺

79、气体净化处理方法ZL201610814571.8发明授权5反应体系稳定的六氟磷酸锂合成工艺ZL201610553392.3发明授权6反应效率高的六氟磷酸锂合成工艺ZL201610553387.2发明授权7六氟磷酸锂合成尾气处理方法及专用装置ZL201610000694.8发明授权8六氟磷酸锂合成工艺ZL201410674182.0 发明授权9一种结晶方法ZL201410239128.3 发明授权10六氟磷酸锂的纯化方法及其专用装置ZL20发明授权11高纯度五氟化磷的制备工艺ZL201010195361.8发明授权申报专利26件其中发明专利 14 件,实用新型专利12件已获

80、授权23件其中发明专利 11 件,实用新型专利12件Page 123 发明创新点九九久六氟磷酸锂项目授权实用新型专利序号专 利 名 称专利号专利类型专利状态12高纯氟化锂生产装置ZL201820996487.7实用新型授权13六氟磷酸锂合成尾气处理装置ZL201620001226.8实用新型授权14一种结晶设备ZL201420287268.3 实用新型授权15一种利用余热的装置ZL201320635688.1实用新型授权16一种加料装置ZL201320504030.7实用新型授权17新型屏蔽电机搅拌器ZL201220016769.9实用新型授权18新型结晶、干燥、粉碎一体机ZL20112042

81、5210.7实用新型授权19耐腐型化工专用蒸发式冷凝器ZL201120179944.7实用新型授权20六氟磷酸锂的纯化专用装置ZL201120058049.4实用新型授权21高质量五氟化磷工业化气体发生器ZL201020219330.7实用新型授权22气体制备发生器ZL201020219314.8实用新型授权23制备高纯度五氟化磷的螺旋搅拌发生炉ZL201020219310.X实用新型授权申报专利26件其中发明专利 14 件,实用新型专利12件已获授权23件其中发明专利 11 件,实用新型专利12件Page 134 推动行业科技进步Page 144 推动行业科技进步公司承担了国家工信部2013

82、年工业转型升级强基工程项目任务,本项目16年顺利通过竣工验收国家火炬计划产业化示范项目证书Page 15参与制订国家标准GB/T 19282-2014参与制订行业标准HG/T 4066-20154 推动行业科技进步Page 164 推动行业科技进步2017年9月通过了ISO/TS 16949:2009质量管理体系认证。2019年5月通过了IATF 16949:2016 质量管理体系认证。(企业名称变更后复审)Page 174 推动行业科技进步2017年3月第一批通过了工信部符合锂离子电池行业规范条件的企业验收。是唯一一家通过验收的电解质生产企业。附件:符合锂离子电池行业规范条件企业名单(第一批

83、)序号序号 企业(产品类型)企业(产品类型)所在省市所在省市 1 天津力神电池股份有限公司(消费型电池)天津市高新区 2 天津巴莫科技股份有限公司(正极材料)天津市高新区 3 江苏必康制药股份有限公司(电解液)江苏省南通市 4 杭州南都动力科技有限公司(消费型电池)浙江省杭州市 5 宁德新能源科技有限公司(消费型电池)福建省宁德市 6 宁德时代新能源科技股份有限公司(储能型电池)福建省宁德市 7 九江天赐高新材料有限公司(电解液)江西省九江市 8 东莞新能源科技有限公司(消费型电池)广东省东莞市 Page 184 推动行业科技进步工博会优秀参展产品二等奖(2017.11)江苏省名牌产品(201

84、7.12)江苏省科学技术三等奖(2017年度)Page 195 产业化进程2011年年2010年年项目启航项目启航被认定为高新技术产品被认定为高新技术产品2012年年获得江苏省优秀新产品金奖获得江苏省优秀新产品金奖2013年年承担了国家工信部承担了国家工信部2013年年工业转型升级强基工程项目任务工业转型升级强基工程项目任务2014年年2015年年国家火炬计划产业化示范项目证书国家火炬计划产业化示范项目证书起草国家分析标准起草国家分析标准GB/T 19282-2014起草了产品行业标准起草了产品行业标准HG/T 年年通过国家工信部工业转型通过国家工信部工业转型升级强基

85、工程项目任务验收升级强基工程项目任务验收2017年年第一批通过了工信部符合第一批通过了工信部符合锂离子电池行业规范条件锂离子电池行业规范条件的企业验收的企业验收,获省名牌产品获省名牌产品;获国际博览会优秀参展产品二等奖获国际博览会优秀参展产品二等奖通过了通过了TS16949 认证认证,获省科技进步三等奖获省科技进步三等奖达产达标400t/a达产达标2000t/a达产达标5000t/aPage 205 产业化进程Page 21指标行业标准HG/T4066-2015企业标准Q/320623NTA13-2011实测值六氟磷酸锂99.95%酸含量0.009%水分0.002%DMC不溶物0.02%硫酸盐

86、0.0005%氯化物0.0002%Fe离子0.0002%K离子0.0001%Na离子0.0002%行业标准、企业标准行业标准、企业标准、实测值、实测值照照表表6 主要性能和经济指标Page 226 主要性能和经济指标产品质量指标经国家精细化学品质量监督检验中心等权威机构检测通过RoHS检测通过Page 236 主要性能和经济指标序号原料名称理论单耗(t/t)实际单耗(t/t)1五氯化磷1.3722氟 化 锂0.1713氟 化 氢0.6584液氮早期工艺 8序号名 称原工艺单耗现工艺单耗1电 11000 KWh/t2蒸汽 2 t/t主要原料消耗表能源消耗表Page 246 主要性能和经济指标客户

87、集中在京津冀、山东、江浙、两湖、两广、福建、江西、安徽以及贵州东部沿海和中部地区,主要用户为主流电解液生产商。近几年累计销售六氟磷酸锂10000吨以上,创利约4亿元。Page 25小结六氟磷酸锂项目的产业化,打破国外技术壁垒,扭转了国内六氟磷酸锂生产企业既少又糙、产品长期依赖进口的局面。实现了稳定、安全、低成本的制造出高品质六氟磷酸锂的目标,推动了行业的进步。项目的实施,近几年新增税收近2亿元,直接为社会提供200个就业岗位,实现经济效益、社会效益双赢!六氟磷酸锂的未来,更进一步提升产品的质量,降低生产成本,提高生产过程的本质安全度,践行绿色发展,迎接新一轮激烈的挑战!SummaryPage

88、262019年5月J2一、巨化概况二、巨化发展的瓶颈和战略调整三、科研与科技成果转化的困惑四、巨化的探索与实践五、案例分析六、巨化的科创成效目录浙、闽、赣、皖四省交界,钱塘江源头1、衢州本埠地理位置一、巨化概况4占地约1010平方公里1.81.8万名在岗员工全国特大型化工联合企业全国最大的氟化工先进制造业基地浙江省最大的化工基地一、巨化概况营业收入307307亿元、利税28 28 亿元2018年、发展现状为解决浙江农业发展和工业基础原料,1958年在浙西衢州废墟上建立八大化工基地之一衢州化工厂。1.建厂时巨化的使命二、巨化发展的瓶颈及战略调整2.建厂初期巨化的产业电石、合成氨氯碱、硫酸资源瓶颈

89、和物流困难 无资源(煤炭、工业盐、无资源(煤炭、工业盐、天然气等大宗原材料)天然气等大宗原材料)无港口无港口环境矛盾和区域规划 钱塘江源头钱塘江源头 浙江省生态屏障浙江省生态屏障3.成长中的瓶颈和困惑二、巨化发展的瓶颈及战略调整二、巨化发展的瓶颈及战略调整依靠创新实行产业转型:基础化工化工新材料!主导产业大转型向氟化工延伸,向电子化工新材料、环保产业、石化新材料拓展空间大调整走向沿海、外省、国际布局产业。产业技术大升级走“强、优、大”发展之路环境面貌大换装 绿色发展,可持续发展4.巨化的产业战略调整J8三、科技成果转化的困惑(一)科技成果难转化(一)科技成果难转化选题问题,不符合需求和发展趋势

90、;技术问题,技术水平低,性价比没有竞争力。(二)科技成果转化难(二)科技成果转化难模式;机制。成果转化率低的情况非常普遍!成果转化率低的情况非常普遍!难怪有人说:不创新等死,搞创新找死!科研是死亡之谷!自成一体的产学研体系八十年代初巨化自办高校、研究所。产学研合作伴随巨化成长建厂之初省委为巨化空间上整合我省科技资源:浙江化工学院-浙江省化工研究所,直到上世纪八十年代初;1.巨化的科创基因四、巨化的探索与实践四、巨化的探索与实践2.提出“四个一”战略战略引领引领始终围绕企业发展战略始终围绕企业发展战略市场导向市场导向开发满足市场需求和市场需求发展趋势的产品和技术开发满足市场需求和市场需求发展趋势

91、的产品和技术问题导向问题导向对现有装置的提升改造,持续创新,提升竞争力对现有装置的提升改造,持续创新,提升竞争力1)一个方针:一引领,二导向四、巨化的探索与实践创新链 高校和科研院所的基础研究+企业的应用研究、工程化和产业化研究+客户的 应用研究技术链一个化工项目需要各专业的合作:化工工艺技术+设备+电气+自控等产业链原料产品应用2)一种理念:多链合一,协同创新四、巨化的探索与实践产品的市场化对接 新产品的市场检验,证明适用性或者性价比的竞争力技术的工程化对接 从实验室走向产业化3)一种模式:中试+培育四、巨化的探索与实践分红激励 虚拟公司股权激励 股份制公司4)一种机制:“分红/股权”激励J

92、14四、巨化的探索与实践1)谁来做综合团队2)怎么做激励机制课题项目化,组建综合团队,分红或股权激励。3 3、“中试、“中试+孵化”模式孵化”模式跨域“死亡之谷”的关键跨域“死亡之谷”的关键154 4、利益共享、风险共担机制、利益共享、风险共担机制股份制公司注册股份制公司,技术团队获得奖励股权。优点:资产清晰,操作规范适合与本企业无竞争、经营关联度小的各种新产品、新技术项目适合与本企业无竞争、经营关联度小的各种新产品、新技术项目虚拟公司项目单列,以协议形式让核心团队缴纳资金,按照虚拟股份获得“分红”奖励,技术团队获得“干股”。优点:操作简单,聚散容易适合与本企业无竞争的各种新产品、新技术项目适

93、合与本企业无竞争的各种新产品、新技术项目J16五、案例分析1 1、改性发泡剂开发、改性发泡剂开发实验室研究课题组制,实验室样品用户试用。5年未成功实验室研究项目组制,中试,试销,改进试销,改进。3个月初步成功问题关键:创新链不完整:缺乏发泡机理研究(基础研究),试错型开发;产品的市场化研究不够:新产品一定存在缺陷,或者存在适用性问题,需要改进后成型。J17五、案例分析2 2、氟材料汽车部件开发、氟材料汽车部件开发技术中心小试成果子公司中试因客户埋怨质量问题面临中止整个团队转移到技术中心,充实原课题组长(技术总监)、营销副组长满足用户为目标,与用户交流,改进质量、提升技术,被德国客户评价为:中国

94、最好,确定为中国唯一供应商问题关键:质量的完善和技术的工程化需要人才支撑。J18五、案例分析3、高性能氟材料新产品开发中试成果子公司转化,车间代管严重亏损面临中止组建“小老虎公司”,团队入股转化方式转化方式按车间生产按车间生产(专家持股(专家持股20%20%)“小老虎公“小老虎公”司司(专家和团队持股(专家和团队持股30%30%)运行时间2013年-2017年2017年全年2018年全年2019年1季度止业绩-2000万元当年盈利填补历史亏损+100万元J19五、案例分析问题关键:问题关键:模式、团队和机制!模式、团队和机制!J20六、巨化的科技创新成效1 1、产业转型升级、产业转型升级1 1

95、)氟化工:自主创新攻克核心技术实现催化剂国产化、新型制冷剂更)氟化工:自主创新攻克核心技术实现催化剂国产化、新型制冷剂更新换代,综合竞争力世界一流。新换代,综合竞争力世界一流。2 2)氯碱化工:自主创新开发安全食品包装材料并实现产业化,淘汰普)氯碱化工:自主创新开发安全食品包装材料并实现产业化,淘汰普通通PVCPVC,产业成功升级,唯一国产化装置,市场占有率世界前列。,产业成功升级,唯一国产化装置,市场占有率世界前列。3 3)功能材料:自主创新拓展氟材料加工技术,把氟材料延伸到新能源、)功能材料:自主创新拓展氟材料加工技术,把氟材料延伸到新能源、现代交通、环保产业等领域的应用。现代交通、环保产

96、业等领域的应用。4 4)技术提升:节能降耗、提质增效、自动化运行、智能化控制。成为)技术提升:节能降耗、提质增效、自动化运行、智能化控制。成为智能化控制技术的行业推广者。智能化控制技术的行业推广者。J21六、巨化的科技创新成效2)安全:技术改进提高本质安全水平。3)生态化:森林中的化工厂,花园式工厂。1)环保:减量化(清洁生产)、资源化(循环经济)、无害化(三废处理)2、企业绿色发展、企业绿色发展2019年5月感谢聆听请大家批评指正!复旦大学附属肿瘤医院复旦大学附属肿瘤医院(FUSCC)复旦大学上海医学院肿瘤学系复旦大学上海医学院肿瘤学系复旦大学生物医学影像研究中心复旦大学生物医学影像研究中心

97、上海分子影像探针工程技术研究中心上海分子影像探针工程技术研究中心第三届绿色氟化工技术协同创新第三届绿色氟化工技术协同创新论坛,论坛,2019.8.8-11,上海,上海含含18F氟氟PET/CT药物的研发与转化研究药物的研发与转化研究19/18F氟氟化学的独特作用与应用新进展化学的独特作用与应用新进展Development and Translation of 18FFluorine-Labeled PET/CT probesUnique Values and Progress of 19/18FFluorine ChemistryA/Prof.&Ph.DPET/CT SPECT/CT 分子影像

98、分子影像 Molecular Imaging分子影像是研究人体和其他生命系统活体内分子和细胞层次生分子影像是研究人体和其他生命系统活体内分子和细胞层次生化过程的可视化、定量表征与测量。化过程的可视化、定量表征与测量。生物学生物学化学化学物理学物理学显像探针显像探针显像仪器显像仪器体内分子靶点体内分子靶点分子分子影像影像99mTc-DOTA-数学数学SS Gambhir,et al.Genes&Development,2003,17,54518F18F-FDG糖类糖类氨基酸氨基酸多肽多肽抗体抗体蛋白蛋白 受试者受试者模型动物模型动物分子影像分子影像的特点和的特点和比较比较K Chen,et al

99、.Theranostics,2014;4(3):290-306 https:/en.wikipedia.org/wiki/Positron_emission_tomographyF Kiessling,et al.,Small Animal Imaging Book Chapter,2011y,231 Meikle et al.,Phys.Med.Biol.50(2005)R45-R61ResolutionPenetration Depth多模式分子影像多模式分子影像光学光光 学学 显显 像像 Optical Imaging解解剖剖生生理理代代谢谢分分子子X-ray CTNuclear Ima

100、ging(PET/SPECT)MR(MRI,MRS)fMRIUltrasound Imaging多多 模模 式式 显显 像像 PET/CT、PET/MRIB Ruemann,et al.Eur J Nucl Med Mol Imaging,2009,36(2),302正电子发射断层扫描正电子发射断层扫描Positron Emission Tomography(PET)18FFDG PET imaging ofa cancer patientExtremely Low quantity required 1 ng(ca 20 mCi)Half-life of 18F(109.7 min)*e+1

101、8FFDGwww.wikipedia.orge-g-ray511 kevhttps:/en.wikipedia.org/wiki/Positron_emission_tomographyg-ray癌症的主要特征和治疗靶点癌症的主要特征和治疗靶点D Hanahan,R A Weinberg.Cell,2013,144,646-674PET/CT显像刻画肿瘤特征显像刻画肿瘤特征I S Alam,et al.Eur J Nucl Med Mol Imaging(2015)42:537561;G J Kelloff,et al.Clin Cancer Res 2005,11(22),7967-7985

102、18FFDG18FNaF11CAcetate11CCholine18FFMISO18FFLT18FFES18FFCH18FF-RGD18FFET18FFeCH18FFAC18FFHBG18FFT18FAnnexin B118FAnnexin V18FML-1018FSFB18FFBA18F-FLT PET/CTPrior Therapy14 Days Post Therapy18F-FES PET/CT18F-FMISO PET/CT18F标记标记PET药物的转化应用情况药物的转化应用情况(FUSCC 为例为例)J Nucl Med 2013,54,Clin Breast Cancer 201

103、3,13(5),359PET/CT分子分子影像的应用影像的应用 早期诊断早期诊断 患者分类患者分类 患者预后患者预后 预测疗法有效与否预测疗法有效与否 实时监测治疗过程实时监测治疗过程 优化用药剂量优化用药剂量 药物开发药物开发PET/CT分子分子影像与个体化治疗影像与个体化治疗(精准医学精准医学)Concept of molecular imaging and personalized medicine.(A)A patient diagnosed with a certain disease(orange arrow:existing disease site)(B)A molecular

104、 imaging probe specific to this disease administrated to the patient;(C)The location(s)of disease visualized by the accumulation of molecular imaging probes;(D)Molecular imaging modalities used to locate disease site(e.g.PET and MRI);(E)According to the result revealed from molecular imaging,appropr

105、iate therapeutic or surgical procedures can be applied to eradicate disease.K.Liu,MW Wang,KF Shen,et al.Curr.Org.Syn.,2011,8,473-487PET/CT分子影像工作流程分子影像工作流程18F,11C64Cu正电子核素生产正电子核素生产加速器加速器PET药物合成药物合成自动化合成仪自动化合成仪临床临床PET/CT患者全身患者全身PET/CT图像图像小动物小动物PET/CT临床前临床前PET/CT荷瘤鼠全身荷瘤鼠全身PET/CT图像图像PET/CT全身图像全身图像转化研究转化

106、研究PET/CT药物药物放射性药物放射性药物(Radiopharmaceuticals):含有放射性核素放射性核素的供医学诊断和治疗用的一类特殊药物,缩写为放药放药。放射性分子影像探针放射性分子影像探针(Radioactive Molecular Imaging Probe,RMIPs):放射性核素放射性核素标记的用于PET/SPECT成像的一类特殊的分子影像探针。PET/CT药物,简称药物,简称PET药物药物(PET Drugs,PET Probes),是一类,是一类RMIPs或放药或放药常见核素及其来源常见核素及其来源CyclotronNuclideHalf-lifeNuclear Rea

107、ctionApplication11C20.4min14N(p,)11CPET13N10.0mi16O(p,)13NPET15O2.1min14N(d,n)15OPET18F109.7min18O(p,n)18FPET64Cu12.8h64Ni(p,n)64CuPET89Zr78.5h89Y(p,n)89ZrPET124I4.2d124Te(p,n)124IPET67Ga3.3d68Zn(p,2n)67GaSPECT111In2.8d111Cd(p,n)111InSPECTNuclideGeneratorParentDaughter68Ga68Ge 68Ga270.9d68min62Cu62Z

108、n62Cu9.2h9.7min99Tcm99Mo 99Tcm66h6.0h188Re188W 188Re69.8d17.0h90Y90Sr 90Y28.8y64.0hReactorGeneratorApplicationPETPETSPECTTherapyTherapy核素核素18F及其放射化学及其放射化学18FF-18FF2亲核氟化亲核氟化亲电氟化亲电氟化亲核取代亲核取代亲电取代亲电取代加速器加速器18FF2生产难度大生产难度大放化产率放化产率 50%比活度低比活度低18F-18F18F18F-18F18F+18F加速器加速器m n18FF-离子活化处理离子活化处理MeCN/H2O 95/5

109、18F18F18F18F18F标记标记PET 药物的药物的制备过程制备过程18FF-/H2OK222/K2CO3MeCN/H2O solutionMeCNMeCN,DMSOPrecursor solutionAcid or basic solutionInjectable solutionDose by doseWater solution(10%EtOH)O K Hjelstuen,et al.Eur.J.Pharm.Biopharm.2011,78,307-313前体前体化合物化合物标记标记中间体中间体18F-探针探针18F-水解水解纯化纯化赋型赋型18F-探针探针注射液注射液18F标记标

110、记PET药物的挑战和特点药物的挑战和特点R Krasikova.2007 PET Chemistry edited by P A SchubigerSpringer Berlin Heidelberg New York,289-316MW Wang,et al.Mol.Imaging,2010,9:175191F-18:1 Ci,9 ng(0.5nmol),F-19:0.2-0.4 g(10-20 nmol)18FFDG:0.5-0.7Ci,45-63ng(0.25-0.35nmol)1)半衰期短半衰期短(2h):简单、快速;简单、快速;2)放射性辐射:屏蔽、远距离、放射性辐射:屏蔽、远距离、

111、自动化;自动化;3)化学量极小:化学量极小:微量反应微量反应18F化学化学方法的突破方法的突破,比如,比如金属催化剂金属催化剂“Working against time”PET药物的自动化合成仪:传统的大体积模块药物的自动化合成仪:传统的大体积模块SINAPFUSCC自制一体化模块自制一体化模块UCLAReagent DeliveryModule(RDM)Pressurized Reaction Module (PRM)Cartridge Purification Module(CPM)+X 3自制积木式模块自制积木式模块Modified Explora GNExplora LCPrep Ra

112、dio-HPLC商品化一体化模块商品化一体化模块FUSCC大体积自动化合大体积自动化合成成仪的局限性仪的局限性R Krasikova.2007 PET Chemistry edited by P A SchubigerSpringer Berlin Heidelberg New York,289-3161)体积体积大:每个模块占用一个独立的铅大:每个模块占用一个独立的铅屏蔽热室;屏蔽热室;2)消耗大:试剂用量大消耗大:试剂用量大,成本,成本高高3)价格贵:价格贵:100200万万RMB;局限性:不符合上述“化学局限性:不符合上述“化学量极小量极小:微量反应”特点的要求微量反应”特点的要求基于微

113、基于微流控流控芯片的芯片的18F-PET药物制备药物制备C C Lee,et al.Siciene,2005,310:1793-1796;A M Elizarov,et al.J Nucl Med 2010,51:282-28718F-/18OH2O:2ml,50 mCi18F-FDG:3 mCiTime:14min18F-/18OH2O:1 l,720 Ci18F-FDG:58 CiTime:14minPDMS Chip基于微流控技术的基于微流控技术的18F-PET药物微反应器药物微反应器传统合成仪传统合成仪微反应器微反应器1:1618FFDG显像肿瘤代谢的显像肿瘤代谢的PET药物药物全称:

114、全称:2-18F氟氟-2-脱氧脱氧-D-葡萄糖,葡萄糖,2-18FFluoro-2-Deoxy-D-Glucose18FFDG的放射化学合成反应的放射化学合成反应:18FFDGGlucose分子结构:分子结构:Mannose Triflate18FFDG18FFTAG 肿瘤诊断、分期和肿瘤诊断、分期和治疗监测:霍奇金治疗监测:霍奇金氏病、非霍奇金氏氏病、非霍奇金氏淋巴瘤、结直肠癌、淋巴瘤、结直肠癌、乳腺癌、黑色素瘤乳腺癌、黑色素瘤及肺癌及肺癌 心血管系统疾病心血管系统疾病 神经系统疾病:帕神经系统疾病:帕金森氏症金森氏症(PD)、阿、阿尔茨海默氏病尔茨海默氏病(AD)肺肺癌癌直肠癌直肠癌黑色素

115、瘤黑色素瘤18FFLT肿瘤增殖肿瘤增殖PET药物药物全称:全称:3-18F氟氟-3-脱氧脱氧-L-胸苷胸苷,3-18FFluoro-3-deoxy-L-Thymidine18FFLT的放射化学合成反应的放射化学合成反应:18FFLT(脱氧脱氧)胸苷胸苷 胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷18F/K222/K2CO3100,10minHCl100,5minBDNT18FFLT18FBDFT分子结构:分子结构:正常生理分布正常生理分布非小细胞肺癌非小细胞肺癌18FFDG18FFLT肿瘤肿瘤诊断、诊断、分分期和期和治疗监测:治疗监测:肺癌、结直肠肺癌、结直肠癌、乳腺癌、癌、乳腺癌、脑瘤、黑色素脑瘤、黑色素瘤及

116、淋巴瘤瘤及淋巴瘤18FFMISO 肿瘤乏氧肿瘤乏氧PET药物药物全称:全称:1-H-1-(3-18F氟氟-2-羟基丙基羟基丙基)-2-硝基咪唑硝基咪唑,18FFluoromisonidazole1-H-1-(3-18Ffluoro-2-hydroxypropyl)-2-nitroimidazole18FFMISO的放射化学合成反应的放射化学合成反应:18FFMISO2-Nitroimidazole分子结构:分子结构:18FFMISONITTP评价肿瘤乏氧程度,优化放化疗方评价肿瘤乏氧程度,优化放化疗方案案:靶区勾画与剂量分割,分布剂量靶区勾画与剂量分割,分布剂量正常生理分布正常生理分布直肠癌放

117、疗靶区勾画直肠癌放疗靶区勾画18FFES 雌激素受体显像雌激素受体显像PET药物药物全称:全称:16-18F氟氟-17-雌二醇雌二醇,16-18Ffluoro-17-estradiol18FFES分子结构:分子结构:Estradiol18FFES的放射化学合成反应的放射化学合成反应:18FFESMMSEMMSE-K+18F-原发性乳腺癌骨转移原发性乳腺癌骨转移18FFES 18FFDG 18FFDG评价乳腺癌雌激素受体表达水平评价乳腺癌雌激素受体表达水平,优化优化内分泌药物治疗方案与监测疗效内分泌药物治疗方案与监测疗效转移性乳腺癌转移性乳腺癌18FFES PET/CT18FF-DOPAPD和和

118、NET的的PET药物药物多巴胺能通路、氨基酸代谢多巴胺能通路、氨基酸代谢型型PET分子分子影像探针影像探针18FF-DOPAL-DOPAL-TyrPD:帕金森病:帕金森病NET:神经内分泌肿瘤:神经内分泌肿瘤PD诊断诊断脑胶质瘤脑胶质瘤18FFDG18FF-DOPA18FFDG18FF-DOPA68Ga-NOC18FF-DOPA转移性转移性NETBrain,1996,119,2097;Radiology,2001;220,373;Eur J Nucl Med Mol Imaging,2008,35,1431;Semin Nucl Med,2007,37,440原发性原发性NETAppl Rad

119、iat Isot,1999,51,389Appl Radiat Isot,2002,57,14518FF-DOPA的放射化学合成方法的放射化学合成方法芳环芳环18F放射化学进展放射化学进展(I)T Ritter,et al.,Science,2011,334,639,doi:10.1126/science.1212625芳环芳环18F放射化学进展放射化学进展(II)T Ritter,et al.,Nature,2016,534,369-373,doi:10.1038/nature17667芳环芳环18F放射化学进展放射化学进展(III)Steven H Liang,et al.,Nat Com

120、mun,2014,5,4365芳环芳环18F放射化学进展放射化学进展(IV)V Gouverneur,J Passchier,Nat Chem,2013,5,941芳环芳环18F放射化学进展放射化学进展(V)ZB Li,Science,2019,364,1170结束语和展望结束语和展望 PET药物是药物是PET/CT显像疾病显像疾病相关分子功能变化的根本相关分子功能变化的根本 精准医学的发展,越来越需要精准医学的发展,越来越需要基于靶点特异性基于靶点特异性PET药物的精药物的精准准PET/CT显像诊断显像诊断19/18F化学是化学是PET药物与药物与PET/CT显像的驱动力!显像的驱动力!复旦

121、大学附属肿瘤医院、核医学科和同事复旦大学附属肿瘤医院、核医学科和同事 国家国家自然科学基金委自然科学基金委(21771041,30700188,11275050)教育部留学回国人员基金教育部留学回国人员基金致谢致谢谢谢谢谢大家的聆听!大家的聆听!欢迎交流讨论欢迎交流讨论含氟亚磺酸盐及其衍生物(Fluorinated sulfinates and their derivatives)CONTENTS提纲三氟甲基亚磺酸钠(CF3SO2Na)1二氟甲基亚磺酸钠(HCF2SO2Na)2CH2CF3SO2Na和RfSO2Na3H2CFSSO3Na,CF3SO2Cl和CF3SOCl4三氟甲基亚磺酸钠(CF

122、3SO2Na)1X.Xu,K.Matsuzaki,N.Shibata,Chem.Rev.2015,115,731-764SCF3group Highelectron-withdrawing capabilityand good lipophilicity GoodmembranepermeabilityandbioavailabilityJiang,Yi,Zhang,et al,Angew.Chem.,Int.Ed.,2015,54,14965(ESI-hot paper)19F NMR monitoring for SCF3resourceCF3SOnR(literature)19F-NMR

123、(ppm)CF3SOnNa/H(this work)19F-NMR(ppm)CF3SO2CH3,-79.95CF3SO2Na(2b),-84.46CF3S(O)CH3,-76.6CF3S(O)H(8),-78.58CF3S-OR(1d),-51.91CF3S-OH(9),-62.15MS-ESI studyThe proposed key intermediate(CF3S(O)H)19F NMR comparisionProposed Mechanism成成果代表作“果代表作“Angew.Chem.,Int.Ed.,2015,54,14965”入入选选ESI-Hot Paper(last 2

124、 years,0.1%)Liu,Yi,et al,Adv.Synth.Catal.,2018,360,4012Liu,Yi,et al,Adv.Synth.Catal.,2018,360,4012Liang,Jiang,Yi,et al.,Chem.Commun.,2019,55,8536(Cover paper)N-CF3moiety,the combination of the CF3+N,is scarcely investigated to dateN-CF3less oxidation in metabolic processes,increasing logP values for

125、 N-CF3vs N-MeLiang,Jiang,Yi,et al.,Chem.Commun.,2019,55,8536(Cover paper)Liang,Jiang,Yi,et al.,Chem.Commun.,2019,55,8536(Cover paper)Liang,Jiang,Yi,et al.,Chem.Commun.,2019,55,8536(Cover paper)二氟甲基亚磺酸钠(HCF2SO2Na)2SCF2H group Potential as lipophilicOH or NH surrogates MiddleHanschconstant0.68(VSSCF3,

126、1.44),tune thelipophilicityYan,Jiang,Yi,Zhang,Adv.Synth.Catal.,2017,359,2471(Cover paper)19F NMR monitoring for SCF2H resourceCF3SOnNa/H(literature)19F-NMR(ppm)HCF2SOnNa/H(this work)19F-NMR(ppm,in CDCl3)CF3SO2Na,-84.4618HCF2SO2Na(1d),-124.57CF3S(O)H,-78.5825HCF2S(O)H(7a),-116.05CF3SSCF3,-46.024HCF2S

127、SCF2H(8),-87.0PhS(O)CF3,-75.8029PhS(O)CF2H,-119.10303-Indoly-SCF3,-44.50243-Indoly-SCF2H(3a),-89.25The proposed key intermediate(HCF2S(O)H)MS-ESI studyYan,Jiang,Yi,Zhang,Adv.Synth.Catal.,2017,359,2471(Cover paper)Yan,Jiang,Yi,Zhang,Adv.Synth.Catal.,2017,359,2471(Cover paper)CF3CH2SO2Na和RfSO2Na3SCH2C

128、F3group Combating and controllinginsectsarachnidsornematodesWang,Yi,et al.,J.Org.Chem.,2018,83,7789Wang,Yi,et al,Patent(CN 201910100686.4),2019SRfgroup Stabilizetheparentmolecules and change theiramphiphilic propertiesJiang,Yi,Zhang,et al,Angew.Chem.,Int.Ed.,2015,54,14965(ESI-hot paper)Liang,Jiang,Y

129、i,et al.,Chem.Commun.,2019,55,8536(Cover paper)Liang,Jiang,Yi,et al.,Chem.Commun.,2019,55,8536(Cover paper)H2CFSSO3Na,CF3SO2Cl和CF3SOCl4SCFH2group LackofSCFH2reagentsandinstabilityofsomecompoundsLiu,Jiang,Yi,et al,Org.Lett.2018,20,6270Liu,Jiang,Yi,et al,Org.Lett.2018,20,6270Jiang,Yi,et al,Adv.Synth.C

130、atal.2016,358,3700Jiang,Yi,et al,Org.Lett.,2018,20,2236Jiang,Yi,et al,Org.Lett.,2018,20,2236Jiang,Yi,et al,Chem.-Eur.J.,2018,24,18749 Jiang,Yi,et al,Chem.-Eur.J.,2018,24,18749 More reactive thanNaSO2CF3,CF3SO2ClNo reductant needed!Synthetic Synthetic workstation(IKA)workstation(IKA)Normal Normal Fls

131、hFlshcolumn column(BiotageBiotage)LCLC-MS(Waters)MS(Waters)T T-GCGC(ThermoThermo)HighHigh-pressure pressure FlshFlshcolumn(Waters)column(Waters)目标实现条件(设备和基金)实验条件:具有过程跟踪、分离和检测的条件GCGC-MS(Thermo)MS(Thermo)Bruker 500M Bruker 500M NMRNMRChiral HPLC(Waters)Chiral HPLC(Waters)MicroWaveMicroWaveGloveboxGlov

132、eboxSugonSugon Server Server ClusteCluste基金项目支持National Natural Science Foundation of China(21776138,21476116)Fundamental Research Funds for the Central Universities(30916011102,30918011314)Natural Science Foundation of Jiangsu(BK 20141394,BK20180476)“Young Academic Leaders”in Jiangsu;“Six Talent Pe

133、aks”in JiangsuThanks含氟化学品在电子行业的应用现状及发展趋势2019年 08月上海市云岭东路345号第八届国际氟相技术论坛(ISoFT19)暨第三届绿色氟化工技术协同创新论坛 含氟化合物及含氟电子化合物 含氟电子特气在电子行业的应用情况 有机含氟化合物在电子行业的应用情况 含氟电子化学品的发展趋势主要内容主要内容 无机含氟化合物在电子行业的应用情况目录 含氟化合物及含氟电子化合物 含氟电子特气在电子行业的应用情况 有机含氟化合物在电子行业的应用情况 含氟电子化学品的发展趋势主要内容主要内容 无机含氟化合物在电子行业的应用情况目录含氟化合物的概况1771年舍勒1810年安培1

134、906年莫瓦桑1854年弗雷米 氟在自然界主要以矿物质的形式存在,比如萤石、氟磷灰石和冰晶石等 现代生活中氟已经进入了生活的方方面面:牙膏、不粘锅、化妆品、药物等含氟化合物的概况原子半径小,极化率小,阴电性大C-F键,键能大润滑性耐候性低气体透过性低折射率透明性清洁性绝缘性耐药品溶剂性耐热性防水性防油性不粘性脱模性聚偏氟乙烯含氟有机硅高透明聚酰亚胺含氟涂层产品含氟膜材料特种含氟共聚材料含氟抗指纹剂聚四氟乙烯含氟精细化学品含氟液晶材料含氟化合物的概况中国/15%南非/15%墨西哥/12%蒙古/8%其他/50%3%21%40%36%其它行业用水泥、玻璃、陶瓷用炼钢、铸造用酸级萤石全球萤石储量情况全

135、球萤石消费结构萤石矿区有500多处分布在27个省基础储量高达11000万吨占全球基础储量的23.4%居全球第1位品质好的储量有4100万吨可开采部分为2700万吨占全球比例仅为15%中国是最大的消费国含氟化合物的概况建材工业光学工业冶金工业陶瓷工业玻璃工业新能源工业国防工业电子工业制冷工业通信工业医药农药工业含氟液晶中间体含氟锂盐有机含氟试剂PTFE、NEW PTFE、PFA、FEP、PVDF等含氟电子化合物的现状无机化学有机化学高分子化学高分子加工技术评价分析技术工程技术氟树脂化学成品制剂碳氟化合物半导体用材料氟树脂薄膜添加剂氟涂料氟橡胶表面活性剂蚀刻剂高纯氢氟酸氟树脂内衬材料高纯度氟树脂含

136、氟特气含氟透明聚酰亚胺PFA薄膜化工机械电子化学品概况电子化学品是电子工业的支撑材料基础化工原料电子化学品电子元器件终端电子产品集成电路PCB板平板显示电视机、音箱、电脑、相机等计算机、通讯、国防、航天等手机、平板、电子游戏等硅基材CMP材料PCB材料光刻胶封装材料高纯超净试剂特种气体掩膜板偏光片液晶取向剂彩色滤光片玻璃基板蚀刻液电子化学品概况品种规格繁多,有超2万种配套性、专用性强、一般用量不大更新换代快,产品附加值高研制生产技术复杂,涵盖多个学科电子化学品行业特点质量要求高、对纯度、颗粒含量等性质有极高要求02004006008006201120162019E全球电子

137、化学品市场空间(亿美元)美国日本韩国、台湾国家集成电路产业发展推进纲要中国制造 2025产业投资基金(大基金)中国含氟电子化合物的现状氟原子有极强的反应活性和较大的电负性,用氟原子和含氟基团代替电子化学品上的其他基团,能够显著提高电子化学品的性能电子工业配套的专用化学品,其质量好坏将直接影响到电子器件的优劣,具有附加值高、用量少、纯度高,对生产环境洁净度要求高和产品更新换代快等特点含氟电子化学品已成为电子化学品中的重要一员电子化学品含氟化学品含氟电子化学品含氟电子化合物的现状含氟电子化学品含氟湿化学品 电子级氢氟酸 电子级氟化铵 电子级蚀刻液含氟特气 三氟化硼 六氟丁二烯 六氟化硫 三氟化氮

138、四氟化碳 六氟乙烷 八氟丙烷含氟电解质 六氟磷酸锂 六氟砷酸锂 氟化石墨含氟液晶材料 氟原子替代 三氟甲基替代 三氟甲氧基替代 侧链引入 桥键引入含氟聚合物材料 聚四氟乙烯 聚偏氟乙烯 可溶性聚四氟乙烯集成电路平板显示印制线路板集成电路平板显示智能穿戴平板显示移动终端新能源汽车内衬管件包装运输柔性显示器 含氟化合物及含氟电子化合物 含氟电子特气在电子行业的应用情况 有机含氟化合物在电子行业的应用情况 含氟电子化学品的发展趋势主要内容主要内容 无机含氟化合物在电子行业的应用情况目录含氟电子化学品现状美国气体化工30%20%英国BOC日本昭和电工10%美国普莱克斯5%法国液化空气5%其他15%国内

139、电子特种气体市场竞争格局15%日本太阳日酸0%5%10%15%20%25%30%0204060801001202010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年同比增长国内特种气体市场规模中国特种功能电子气体市场规模近年来逐年增长市场以国外公司为主电子特种气体行业集中度高,海外企业呈现垄断态势含氟电子特气IC设计硅片制造氧化CVD溅射光刻刻蚀离子注入测试封装IC制造分类主要气体掺杂用气AsH3、PH3、AsCl3、AsF3、BF3、BCl3、SbH3、PCl3、H2S、GeH4、B2H6、(CH2H5)2Te、(CH3)2Cd等外延用气SiH4、SiH2Cl2、S

140、iHCl3、SiCl4、B2H6、BBr3、AsH3、PH3、GeH4、TeH2、(CH3)3Al、(CH3)3As、(C2H5)3P、SnCl4、GeCl4、SbCl5、AlCl3、Ar、He、H2离子注入用气AsF5、PF5、PH3、BF3、BCl3、SiF4、SF6、N2、H2刻蚀用气气相刻蚀用气等离子体刻蚀用气离子束刻蚀用气反应性喷镀用气Cl2、HCl、HF、HBr、SF6SiF4、CF4、C3F8、CHF3、C2F6、CClF3、O2、C2ClF5、NF3、SF6、CHF3、CClF3、N2、Ar、HeC3F8、CHF3、CClF3、CF4O2CVD用气SiH4、SiH2Cl2、Si

141、Cl4、NH3、NO、O2稀释气体N2、Ar、He、H2、CO2、N2O、O2含氟电子特气-四氟化碳微电子工业用量最大的等例子蚀刻气,无毒,低全球变暖潜能值制造工艺分析:(1)烷烃直接氟化法:工艺成熟,操作简单,但产物复杂,收率低,已被淘汰。(2)氟氯甲烷氟化法:工艺简单,操作安全,设备投资低,但原料受限。(3)氢氟甲烷氟化法:工艺简单,收率和纯度高,但原材料价格较高而受限。(4)氟碳直接合成法:原料可控,产物纯度高,产品满足电子工业需求。氟气高纯活性炭四氟化碳高纯四氟化碳除尘水洗碱洗气液分离吸附低温精馏含氟电子特气-六氟化硫 超高压绝缘介质材料良好的气体绝缘体,用于电子、电气设备的气体绝缘

142、理想的电子蚀刻剂电脑芯片、液晶屏等大型集成电路制造中的等离子刻蚀及清洗剂 电气绝缘介质和灭弧剂氟气固体硫磺熔融硫磺硫磺蒸汽SF6温度不易控制温度不易控制易于控制反应温度纯化/除杂项目国 标GB/T18867-2014SF6含量(体积分数)/10-299.999O2+Ar含量(体积分数)/10-62.0N2含量(体积分数)/10-62.0CF4含量(体积分数)/10-61.0CO含量(体积分数)/10-60.5CO2含量(体积分数)/10-60.5CH4含量(体积分数)/10-60.5水分(体积分数)/10-63.0酸度(以HF计)的质量分数/10-60.1可水解氟化物(以HF计)的质量分数/1

143、0-60.8杂质综合的体积分数/10-610含氟电子特气-六氟丁二烯 环保电子气体 GWP值几乎为0 高效干蚀刻气体 刻蚀速率更快 更高选择性 更高精确性 更适合高深宽比的蚀刻工艺C4F6HCF2CF2CF=CF2CClF=CClFCClF2CClFCClFCClF2CIF2CF2CF2CIF2CF2BrCFBr2CF3CFBr2CCl2FCHF2CF3CH2F偶联反应脱卤反应20世纪现代反应过程繁琐条件要求苛刻环保要求较高更经济、更环保的合成方法更高效、更完善的提纯手段 含氟化合物及含氟电子化合物 含氟电子特气在电子行业的应用情况 有机含氟化合物在电子行业的应用情况 含氟电子化学品的发展趋势

144、主要内容主要内容 无机含氟化合物在电子行业的应用情况目录含氟无机化合物在电子行业的应用情况电子级氢氟酸电子级氢氟酸电子级氢氟酸分为EL、UP、UPS、UPSS项目规格EL-A级EL级UP级UP-S级UP-SS级Wt%(HF)色度(铂/钴色号)氟化硅(mg/L)氯化物(mg/L)硝酸盐(mg/L)磷酸盐(mg/L)硫酸盐(mg/L)金属杂质(g/L)颗粒(个/mL)490.5050100-490.5001.0m,25490.5.5m,25490.210300.20.10.10.210.5m,5490.215200.010.010.

145、010.020.10.2m,20含氟无机化合物在电子行业的应用情况日本电子级氢氟酸占全球产量大约70%左右,主要生产企业为瑞星化工、大金、森田化学等,全球电子级氢氟酸生产技术主要掌握在日本企业手中,而韩国半导体所需电子级氢氟酸从日本进口的比例不低于50%。带来机遇目前国内电子级氢氟酸生产厂家有十家左右,总产能突破20万吨达到半导体用UPSS级别的企业有几家部分半导体企业有在试用国内UPSS级别产品得到韩国及其它国家半导体厂商的认可,仍有较长的路要走带来挑战含氟无机化合物在电子行业的应用情况六氟磷酸锂适中的离子迁移数、适中的解离常数、较好的抗氧化性能和良好的铝箔钝化能力,又能与各种正负极材料匹配

146、,从而成为商品化锂离子电池使用的最主要电解质锂盐。LiPF6锂离子电池钴酸锂镍酸锂锰酸锂钴镍锰酸锂磷酸铁锂正极材料负极材料电解液隔膜其他溶剂溶质石墨材料碳材料钛酸锂六氟磷酸锂电池组管理外壳及其它 含氟化合物及含氟电子化合物 含氟电子特气在电子行业的应用情况 有机含氟化合物在电子行业的应用情况 含氟电子化学品的发展趋势主要内容主要内容 无机含氟化合物在电子行业的应用情况目录含氟有机化合物在电子行业的应用情况液晶材料基础化工原料液晶中间体液晶单体混合液晶液晶面板整机产品混合液晶材料驱动IC偏光片背光模组玻璃基板彩色滤光片其他材料TN-LCDSTN-LCDTFT-LCD手表、计算机、电话机、加油机、

147、部分车载系统显示器件家用电器、PDA、电子笔记本、电子字典、黑白手机、计时器电视机、台式PC显示器、笔记本电脑、手机、投影机、数码相机、摄像机显示器上游材料元器件中游面板模组件下游应用产品液晶材料产业链分析含氟有机化合物在电子行业的应用情况发展方向:TFT类混晶的研发基础化工原材料液晶中间体液晶单体混合液晶液晶显示面板终端应用领域国内厂商本土化优势开始显现,混晶国产化势在必行序号公司主要产品1石家庄诚志永华显示材有限公司混合液晶(TFT、TN、STN等)2江苏和成显示科技股份有限公司3北京八亿时空液晶科技股份有限公司4烟台显华化工科技有限公司含氟有机化合物在电子行业的应用情况PI(聚酰亚胺)是

148、指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物,其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物尤为重要。耐热性介电性力学性CTC降低电荷转移络合物引入含氟基团引入大取代基引入不对称结构减少共轭双键含氟有机化合物在电子行业的应用情况-F-CF3-C(CF3)2结构因素性能效果高的电负性高的C-F键能高热和热氧化稳定性含氟基团的高拉电子作用在二胺上,尤其是在氨基邻位、对位上氟的取代会降低二胺的亲核反应活性CF3和C(CF3)2基团的大体积造成大分子的低堆积密度结晶性低、透气性高、透气选择性低低的介电常数和折射率调高溶解性、有高的热膨胀性C(CF3)2基团对辐照敏感降低分子内外的转移电荷(CTC)作用颜色浅、透明电子极化度低低的

149、介电常数和折射率低的内聚能和表面自由能,使其有低的吸水性,疏水疏油含氟有机化合物在电子行业的应用情况含 氟聚 合 物PTFEPVDFPEVEFEPPCTFEPVFPFA国防、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、金属表面处理、制药、医疗、纺织、食品、冶金冶炼等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料,绝缘材料,防粘涂层等含氟有机化合物在电子行业的应用情况 P(VDF-HFP)(聚偏氟乙烯-六氟丙烯)P(VDF-TrFE)(聚偏氟乙烯-三氟乙烯)PVDF-HFP/PET/PVDF-HFP复合隔膜提高原位复合隔膜中陶瓷的负载量,将陶瓷纳米颗粒加入到静电纺丝PVDF/PAN隔膜中,得到的复

150、合隔膜陶瓷负载量达到 67.5%,性能优良。改善隔膜熔点低、安全性差的缺陷,使其更适用于制备高能量密度动力电池。涂覆性能改善效果影响类别化学稳定性氧化铝涂层中和游离HF,提高耐酸性安全性耐高温性氧化铝涂层优异的耐高温性,180保持隔膜形态安全性自关断性保持隔膜闭空特性,避免热失控性能倍率性能纳米氧化铝可形成固溶体,提高倍率性性能循环寿命降低循环过程机械短路,提高循环寿命性能自放电率氧化铝涂层增加微孔曲折度,降低自放电性能浸润性纳米氧化铝粉末良好的吸液,提高隔膜浸润性性能含氟有机化合物在电子行业的应用情况高纯试剂的制备电子试剂分析检验高纯试剂存储高纯试剂运输PTFEFEPPFA四氟乙烯/全氟烷基

151、醚共聚物PFA美国杜邦日本大金美国3M可熔融加工成形状复杂的制品半导体工业领域超纯PFA及传统PTFE性能认识和加工技术的不足,导致了国内半导体PFA材料及其制品的进口依赖,自给率很低。制品离子溶出低制程工艺要求高聚合物纯度高加工应用难度大含氟有机化合物在电子行业的应用情况其它含氟有机物-有机场效应晶体管(OFET)当处在邻位和间位的氢原子被氟原子取代时,材料显示出典型的 n-型有机半导体材料传输电子的特性,当处在对位的氢原子被氟原子取代时,材料却显示出以 n-型主导的双极性材料的特性,既能传输电子,又能传输空穴柔性、可拉伸及可打印的有机场效应晶体管(OFETs)在可穿戴电子、生物医学、人工智

152、能、传感器、显示屏、大规模集成电路等领域有着重要的应用。含氟化合物及含氟电子化合物 含氟电子特气在电子行业的应用情况 有机含氟化合物在电子行业的应用情况 含氟电子化学品的发展趋势主要内容主要内容 无机含氟化合物在电子行业的应用情况目录含氟电子化学品的发展趋势纯化工艺研究分析技术提升包装技术提高作为集成电路产业关键材料的含氟电子气体发展前景广阔,国产化也是大势所趋CFCFSF6FBFCOFCF、SF6、F含氟电子气体%来自外国独资或合资企业提供美国空气化工法国液空集团德国林德规模生产市场在售行业在用品质提升开发:绿色环保型含氟电子气体CF6、CF零 ODP 和低 GWP 值提高能量密度安全性未来

153、10年之内六氟磷酸锂还是主要的锂盐六氟磷酸锂产能已满足国内市场的需求含氟电子化学品的发展趋势新型锂盐电解液有机溶剂锂盐添加剂环境友好型对空气、温度更稳定高锂离子迁移数更高锂硫(Li-S)电池固态聚合物锂电池进一步提高品质,开启国外市场06年 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年 2022年全球六氟磷酸锂需求量(万吨)含氟电子化学品的发展趋势提高响应速度完善清晰度铁电液晶材料蓝相液晶材料分子间氢键作用含氟结构设计没有氟代液晶材料的发现与发展,也就没有当今火热的液晶显示器发展液晶中间体液晶单体中低端混合液晶TFT混合液晶国内主打产品降低粘度端基含氟取代侧

154、基、桥键引入氟基相变区间逐渐向高端市场推进含氟电子化学品的发展趋势OLED照明/显示有机光伏柔性印刷电路板高性能聚合物光学薄膜透明聚酰亚胺柔性显示薄膜太阳能电池破坏主链平面共轭结构、使用含氟单体或脂族单体是实现聚酰亚胺薄膜透明化的主要手段,也是目前的主流趋势,相关技术的进一步发展值得我国研发主体及时跟进和关注。含氟电子化学品的发展趋势PFA聚四氟乙烯聚偏氟乙烯聚全氟乙丙烯氟橡胶无定形PTFE半导体领域急需的超纯PFA品级、PTFE品级、PVDF品级品质提升氟丙烯酸酯聚合物PTFE需求仍将保持8%左右增长,而ETFE 和PFA产品的增长速度有望超过10%世界各含氟材料公司注重开发,加速产品的结构

155、调整,新产品PTFE的产能占比较大,仅60.5%其他含氟树脂仅10%,比例失调结语含氟电子化学品国产化在路上,必将迎来一个快速发展的过程,未来含氟电子化学品将:研发在中国生产在中国应用在中国 基础产品向资源丰富国家转移 国外高端产品品种与质量仍处于持续领先地位 产品结构和布局调整加快 全球氟化工分工格局的形成,国外知识产权保护日益强化国外氟材料发展趋势含氟电子化学品的发展趋势 市场需求量越来越大 产品多样化、品质系列化F氟福富服27%18%33%14%8%45%16%31%6%2%国内含氟精细化学品在氟化工中的占比发达国家氟精细化学品在氟化工中的占比基础状况基础状况公司介绍1956年9月成立,

156、石油化工行业第一批应用技术重点院所,直属化工部;1999年7月转制为科技型企业;2004年划归上海市国资委管理2017年完成公司制改革。5+1个重点专业4个重点研究领域5个国家认证实验室4个国家产业创新联盟300多项国家、省部科技奖励504项专利,148个标准9个科研部门,8家全资公司8个国家技术中心12个行业技术组织理事11个国家荣誉称号186亩科技园,440亩产业园600+技术专家队伍上海化工研究院有限公司介绍公共安全新材料生物医药节能环保院内主要业务领域精细精细化工专业化工专业 分离工程专业分离工程专业 有机高分子专业有机高分子专业危化危化品检测专业品检测专业节能环保专业节能环保专业行业

157、服务专业行业服务专业上海化工研究院简介上海化工研究院简介电电子子化化学学品品及及相相关关技技术术服服务务单单晶晶硅硅芯芯片片硅片清硅片清洗材料洗材料Detergent021硅片清洗剂硅片化硅片化学镀镍学镀镍剂剂AP系列镀镍硅片硅片助焊助焊剂剂WS系列助焊剂RETA系列助焊剂封封装装电子电子硅胶硅胶SHY系列电子硅胶电电子子元元器器件件清洗,清洗,扩散,扩散,表面金表面金属化属化引线或引线或贴片,贴片,连接技连接技术术应用情况:应用情况:湿态湿态电子电子化学化学品品高效镀镍剂芯片助焊剂环保清洗剂镀镍剂镀镍液镍水助焊剂(水)助焊剂(免)助焊剂(高粘)硅片清洗剂NT产品:镀镍液,助焊剂,硅片清洗剂,

158、镀镍活化剂等7个品种用途:硅片清洗、扩散,表面金属化,引线或贴片焊接等工艺流程上海化工研究院简介上海化工研究院简介电电子子化化学学品品及及相相关关技技术术服服务务 保证管芯清洁度产品:电子硅胶,导热硅胶等用途:用于电子产品、仪器仪表、电器设备中电子元件的粘接、密封、固定等 降低反向漏电流 提高整流器件高温可靠性平台保护胶低熔点热熔高温介电性能由于道康宁4195,综合性能优于国内同类产品上海化工研究院简介上海化工研究院简介电电子子化化学学品品及及相相关关技技术术服服务务在研产品:ODF密封胶产品用途:用于液晶面板制备,液晶封装,保护ODF液晶密封胶采用UV固化和热固化双重固化工艺,能够快速固化定

159、型,并通过热固化提高粘结强度,流动性好,对液晶无污染,用于液晶面板密封使用,保护液晶材料,防止外界因素影响显示稳定。潜伏性固化剂固化促进剂光固化树脂热固化树脂光引发剂填料偶联剂其他助剂测试项目测试项目性能指标性能指标外观微黄色粘稠液体粘度/Pa s32050ThixotropicIndex1.30.3硬度885加热硬化时间DSC 120UV硬化时间100mW/cm2,30sec颗粒粒径/m5离子含量Na:5010-6、K:5010-6、Cl:5010-6酸值46.3透水性(g/cm2 24h)55吸水性(%)20上海化工研究院简介上海化工研究院简介电电子子化化学学品品及及相相关关技技术术服服务

160、务产品:六氟二酐,含氟茚满二胺用途:用于制备透明聚酰亚胺材料六氟二酐(6FDA)茚满二胺(PIDA)用于透明PI膜、PI液的制备的单体之一可溶性PI,PI膜、PI液的制备单体之一工业工业级级电子级电子级单体合成单体合成工业工业级级电子级电子级单体合成单体合成产品纯度:99.8%,离子含量:1ppm上海化工研究院简介上海化工研究院简介电电子子化化学学品品及及相相关关技技术术服服务务在研项目:柔性显示用聚酰亚胺材料产品用途:柔性显示面板基板材料,PI液,液晶取向剂性能性能性能指标性能指标透光率450nm84%500nm86%550nm87%全波段72%溶解性良好Tg260上海化工研究院简介上海化工

161、研究院简介电电子子化化学学品品及及相相关关技技术术服服务务特气方面:用于半导体、微电子和相关的太阳能电池等产业,具体用途如薄膜沉积、刻蚀、掺杂、钝化、清洗,或用作载气、保护气氛等等。类别类别主要产品主要产品特殊气体掺杂气体BF3刻蚀气体C2F6清洗封装成膜掺杂刻蚀三氟化硼(BF3)六氟丁二烯(C4F6)通过络合剂干燥络合剂络合络合物化学交换络合物裂解络合物净化吸附工艺蒸馏工艺精馏工艺加压抽屉工艺精馏工艺上海化工研究院简介上海化工研究院简介电电子子化化学学品品及及相相关关技技术术服服务务电子级药液的检测分析,非标测试方法开发建立武汉天马微电子有限公司成都天马微电子有限公司上海天马微电子有限公司上

162、海中航光电子有限公司厦门天马微电子有限公司杭州九阳小家电有限公司 色阻 蚀刻液 光刻胶 剥离液 电子级乙醇 电子级丙酮 液晶 PI液 PI剥离液 边框胶 稀释液 光阻 北京盛科达化工技术有限公司 上海集成电路研究所致谢上海化工研究院有限公司团结奉献务实创新含氟气体在电力行业的研究及应用1六氟化硫在电力行业的应用六氟化硫气体检测技术新型环保绝缘气体研究进展目 录ONTENTSC0102042六氟化硫气体处理技术03六氟化硫在电力行业的应用013背景电力工业:国民经济和社会发展的战略性基础产业和公共事业关系国家安全和国民经济命脉是实现全社会节能减排和低碳发展的关键01024群众恐慌生活不便交通堵塞

163、地铁停运六氟化硫在电力行业的应用场景发 电输 电配 电用 电5 六氟化硫(SF6)电气设备是现代交直流高压、超/特高压电网的关键枢纽设备;在运SF6电气设备总量超40万台,数量仍在快速增长;应用范围不断扩展气体绝缘线路(GIL)气体绝缘断路器气体绝缘组合电器(GIS)气体绝缘套管六氟化硫在电力行业的应用场景6六氟化硫的环境影响我国电力工业每年排放将超5000吨,等效排放1亿多吨CO2气体垃圾被称为电力装备的“血液”;全球每年生产3万多吨,80%用于电力工业重要绝缘气体有害气体温室气体在设备运行中生成多种剧毒组分,例如S2F10毒性是光气的4倍温室效应最强、最持久,等效于CO2的22800倍,自

164、然寿命超过3200年;我国保有量超10万吨,等效22亿多吨CO2SF6密集检修期7电力行业的关切六氟化硫气体品质六氟化硫气体回收与循环利用新型环保绝缘气体SF6分解产物与电气设备状态的关联气体检测技术气体处理技术气体替代技术安全利用环保利用8六氟化硫气体检测技术029SF6成分复杂,背景干扰大六氟化硫气体组分(运行设备中)六氟化硫气体组分气体种类种类主成分SF6(99.9%)水分微量H2O(设备中要求300 L/L以下)氟化硫的多种化合物SF2、S2F2、SF4、S2F10等含有氢氧碳的氟硫化合物HF、SO2、SO2F2、SOF2、SOF4、S2OF10、H2S、CS2、COS等氟烃类CF4、

165、C2F6、C3F8、C4F10等其他CO、CO2、N2、O2等10六氟化硫气体检测对象10项指标:纯度;空气;CF4;C2F6;C3F8;水分;酸度;可水解氟化物;矿物油;毒性新气1 密度;水分;分解产物(SO2、H2S、CO等10余种);纯度运行气2SF61000 L/L泄漏气3入网气体品质控制电气设备状态监测设备和人身安全监控11 DL/T 506-2007 六氟化硫电气设备中绝缘气体湿度测量方法;GB 11023-89 高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法;DL/T 1032-2006 电气设备用六氟化硫(SF6)气体取样方法;GB/T 8905-2012 六氟化硫电气设备中气体管理和检

166、测导则;DL/T 1205-2013 六氟化硫电气设备分解产物试验方法;GB/T 12022-2014 工业六氟化硫;DL/T 1359-2014 六氟化硫电气设备故障气体分析和判断方法;SF6气体组分分析是气体品质管控和设备故障诊断的基石六氟化硫气体检测标准12SF6红外检漏仪SF6露点仪SF6分解产物分析仪SF6综合分析仪镜面露点仪SF6红外检漏仪自校准式SF6在线泄漏监测仪热导式SF6纯度仪SF6激光检漏仪SF6在线泄漏监测仪密度校验仪远传式SF6密度监测仪现场检测平台SF6微水密度SF6尾气回收装置六氟化硫现场检测仪表13傅里叶红外光谱仪气质联用仪GC7890 SCD(硫化学发光)GC

167、7890 TCD-FPD(热导火焰光度)GC9560 PDD(氦离子)六氟化硫实验室分析仪器气相色谱分析技术14六氟化硫在线监测仪器自主研发首套SF6在线监测装置六氟化硫检测仪进入南方电网公司科技成果试点应用目录,大力开展成果转化通过中国计量科学研究院第三方测试15关心环境关爱自己六氟化硫气体仪表智能检定实验室16应用案例进行六氟化硫分解产物、纯度、湿度、检漏、仪器校准等的一体化实验室。六氟化硫气体仪表智能检定实验室17六氟化硫气体处理技术0318 常规技术液化分离初步去除水分和酸性气体气体再生分离SF6与空气气体杂质种类多样、浓度多变再生气体品质低SF6尾气排放率高、处理速度慢无法满足我国电

168、力工业的需要简单吸附六氟化硫气体再生技术19液化分离简单吸附碱洗洗涤废气中和深度固化相变精制选择吸附 发明分级纯化再生技术气体再生 常规技术20去除高浓度酸性气体和固体杂质碱洗洗涤六氟化硫气体再生技术废气中和液化分离简单吸附深度固化相变精制选择吸附碱洗洗涤 发明分级纯化再生技术气体再生21自主研发高吸水性聚合胺介孔硅分子筛材料构建吸附剂序列,深度去除分解物和水分六氟化硫气体再生技术废气中和液化分离简单吸附深度固化相变精制选择吸附碱洗洗涤 发明分级纯化再生技术气体再生22连续式梯度相变精制和差异化控制连续、深度去除空气及其他难吸附杂质六氟化硫气体再生技术废气中和液化分离简单吸附深度固化相变精制选

169、择吸附碱洗洗涤 发明分级纯化再生技术气体再生绿色冷媒和快速制冷,-80低温深度固化提取尾气中的低浓度SF6六氟化硫气体再生技术23废气中和液化分离简单吸附深度固化相变精制选择吸附碱洗洗涤 发明分级纯化再生技术气体再生24深度去除尾气中的微量酸性杂质六氟化硫气体再生技术废气中和液化分离简单吸附深度固化相变精制选择吸附碱洗洗涤 发明分级纯化再生技术处理速度快SF6回收率高、无污染再生气体品质高通过净化模式的智能选择,实现了SF6气体高品质、大容量、无污染高效再生气体再生六氟化硫气体再生技术25品质指标全面满足国家标准第三方检测报告同类技术比较杂质含量低一个数量级尾气排放率降低90%处理能力提高60

170、%工厂级固定式车载移动式研制了成套装置00德国DILO本成果处理能力(kg/h)0510德国DILO本成果气体损失(%)00.20.40.60.811.2德国DILO本成果杂质含量(%)六氟化硫气体再生技术26“SF6气体循环再利用技术”2015年入选国家发改委国家重点推广的低碳技术目录“RF六氟化硫气体(SF6)回收净化再生系统”2010年被科技部等四部委评为国家重点新产品六氟化硫气体再生技术2790%便携式回收/抽真空装置六氟化硫回收装置六氟化硫回收净化处理装置检修中心专用净化处理装置固定式六氟化硫净化处理装置移动式六氟化硫综合检测车六氟化硫回收净化装置28户内变电站

171、应急处理平台户内变电站六氟化硫泄漏应急处理技术29分离速度:11m/h 30%SF6SF6 纯度:90%排放SF6含量:500ppm100L储罐粉尘过滤器压缩机1分子筛精密过滤器加热器一级膜二级膜外接钢瓶压缩机2排空SF6/N2进气口压缩机3压缩机4到进口SF6/N2混合绝缘气体快速回收分离装置3031广东电网六氟化硫气体回收中心占地面积约为2000 m2,2010年建成,是国内规模最大、处理能力最强、设施最完善、管理最先进的六氟化硫回收处理基地。广东电网六氟化硫回收处理中心基地外景基地内部31气体处理区全貌主设备区气体存放区控制室 气体处理区广东电网六氟化硫回收处理中心3233回收作业实景气

172、体品质检测区 气体检测区 现场回收作业广东电网六氟化硫回收处理中心33构建了SF6全生命周期管理系统,实现了SF6气体循环利用全 生 命 周 期 管 理 系 统SF6绝缘装备设备检修状态诊断现场回收新气气体回充废旧气体合格气体一站式气体回收/再生/回充气体再生气体检测气体指纹气体指纹气体指纹气体指纹广东电网六氟化硫回收处理中心34广东省科学技术奖一等奖广东电网六氟化硫回收处理中心国家重点环境保护实用技术示范工程南方电网重点实验室荣誉资质35“捕捉隐性的碳 广东电科院六氟化硫气体回收再利用为电网节能减排提供新范本”中国电力报专题报道“南方电网攻克电气设备六氟化硫循环利用关键技术实现了大电网SF6

173、全生命周期管理和气体零排放”国务院国资委专题报道广东电网六氟化硫回收处理中心36新型环保绝缘气体研究进展043738新型环保绝缘气体性能要求不可燃可接受的环境特性(GWP相比SF6减少95%以上)高绝缘特性低毒在一定的温度范围内具有足够的蒸气压良好的导热性(与SF6相近)在开关设备中的分解物可控对设备没有腐蚀长的工作寿命(良好的热、化学稳定性)SF6替代气体的研究一直是高压领域的热点问题 2012年以来,以ABB、阿尔斯通、东芝等大公司为代表,在SF6替代气体领域不断取得进展,新产品陆续上市、试运行 2016年以来,ABB公司的首席科学家Martin Seeger组织了全世界8个国家的23名研

174、究人员,针对SF6替代气体展开调研,并于2018年成立CIGRE A3.41工作组 2016年1月以来,国家电网公司组织有关单位开展了GIS母线使用SF6/N2混合气体的技术研究和联合攻关,共8家制造企业的18种产品通过了技术鉴定,并在8座变电站示范 2017年,国家科技部启动重点研发计划专项“环保型管道输电关键技术”,研究新型环保气体的合成及应用等问题;目前,国家电网和南方电网正大力开展相关研究新型环保绝缘气体研究概况3900.CO2SF6CF4CH4C2F6C3F8c-C4F8CF3I全球变暖潜能值0.00.51.01.52.02.5相对绝缘强度

175、空气N2H2ArHeC6F12OC5F10OC3F7CNABBALSTOMC5F10OC4F7N新型环保绝缘气体研究进展40Preve et al.,Validation method and comparison of SF6alternative gases,Cigre 2016新型环保绝缘气体研究进展40010-110-210-电子能量/eV碰撞截面/cm2024681012折合反应系数/10-21m2折合电场/10-21Vm2/N计算值/N计算值/N文献实验值/N文献实验值0500600折合有效电离反应系数/10-

176、21m2计算结果TOF实验值SST实验值-15-10-50510折合电场/10-21Vm2PT实验值0500600700CF3I气体的折合电离反应系数/N和折合吸附反应系数/NCF3I气体的折合有效电离反应系数()/NCF3I气体分子的碰撞截面参数纯CF3I气体的折合临界击穿场强(E/N)cr约为43910-21Vm2,纯SF6约为36610-21Vm2,因而CF3I气体的(E/N)cr约为纯SF6气体的1.2倍。新型环保绝缘气体的绝缘性能CF3I绝缘体系420204060800200250300350400450折合临界击穿场强/10-21Vm2S

177、F6或CF3I/%CF3I-CO2SF6-CO2纯SF6气体CF3I-CO2与SF6-CO2混合气体的(E/N)crCF3I-CF4与SF6-CF4混合气体的(E/N)cr0204060800200250300350400450折合临界击穿场强/10-21Vm2SF6或CF3I/%CF3I-CF4SF6-CF4纯SF6气体CF3I与的CF4线性插值0204060800200250300350400450折合临界击穿场强/10-21Vm2SF6或CF3I/%CF3I-空气SF6-空气纯SF6气体不同比例CF3I混合气体的折合临界击穿场强 随混合气体中C

178、F3I比例增加,混合气体的(E/N)cr均迅速增大,且近似线性变化;CF3I-N2和CF3I-空气混合气体的(E/N)cr曲线非常接近,并且高于其他几种混合气体;当CF3I含量高于70%时,CF3I-N2和CF3I-air混合气体的(E/N)cr较纯SF6气体更高。020406080100折合临界击穿场强/10-21Vm2CF3I(%)00CF3I-N2CF3I-AirCF3I-CF4CF3I-CO2CF3I-O2SF6-N2SF6-CO2CF3I-空气与SF6-空气混合气体的(E/N)cr新型环保绝缘气体的绝缘性能CF3I绝缘体系43CF3I易分解释放出碘单质c-C4F

179、8气体的折合有效电离反应系数()/N c-C4F8-CO2与CF3I-CO2、SF6-CO2混合气体的(E/N)cr对比c-C4F8-CF4与CF3I-CF4、SF6-CF4混合气体的(E/N)cr对比c-C4F8混合气体的折合临界击穿场强 当 c-C4F8含 量 超 过80%时这两种混合气体的(E/N)cr高于纯SF6,说明这两种混合气体的绝缘强度更高。与CF3I混合气体的情况相似,从折合临界击穿场强数据上看,c-C4F8-N2和c-C4F8-空气混合气体具有较高的绝缘强度。200300400500600-4-202468折合有效电离反应系数(-)/N/10-21m2折合电场/10-21Vm

180、2计算结果WenNaiduYamajiUrquijo0204060800200250300350400450折合临界击穿场强/10-21Vm2SF6或CF3I或c-C4F8/%纯SF6气体CF3I-CO2SF6-CO2c-C4F8-CO20204060800200250300350400450折合临界击穿场强/10-21Vm2SF6或CF3I或c-C4F8/%纯SF6气体CF3I-CF4SF6-CF4c-C4F8-CF4204060800200250300350400450折合临界击穿场强/10-21Vm2c-C4F8 or S

181、F6(%)c-C4F8-CF4c-C4F8-CO2c-C4F8-N2c-C4F8-O2c-C4F8-AirSF6-CO2 12SF6-N2 15新型环保绝缘气体的绝缘性能c-C4F8绝缘体系44c-C4F8的GWP值仍较高10%C5F10O-90%空气中加入氧气杂质的有效电离系数 C5F10O-CO2混合气体在饱和蒸气压下的临界击穿场强随C5F10O含量的增加而减小,因为C5F10O含量的增多会造成液化温度升高,允许的压力减小。水蒸气杂质和氧气杂质都会提高混合气体的有效电离系数,使得混合气体的绝缘性能下降。050150200250C5F10O/%Ecr/kV/mm0123

182、45饱和蒸气压/MPaC5F10O-CO2的EcrC5F10O-CO2的饱和蒸气压0.5MPa下SF6的Ecr270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400-1.5-1.0-0.50.00.51.0 2%O2 3%O2 4%O2 5%O2 10%O2折合有效电离系数(10-21m2)折合电场强度(Td)0%O2 0.2%O2 0.5%O2 0.8%O2 1%O2260280300320340360-1.0-0.50.00.51.01.52.02.53.0 2%H2O 3%H2O 4%H2O 5%H2O 10%H2O折合有效电离系数

183、(10-21m2)折合电场强度(Td)0%H2O 0.2%H2O 0.5%H2O 0.8%H2O 1%H2O10%C5F10O-90%空气中加入水蒸气杂质的有效电离系数新型环保绝缘气体的绝缘性能C5F10O绝缘体系456%C4F7N-94%空气中加入氧气杂质的有效电离系数 C4F7N-CO2混合气体在-25下采取适当的配比和压力仍能达到与0.5MPa下SF6气体相当的绝缘强度。水蒸气每提高1%,混合气体的临界电场强度下降4.5Td左右;氧气每提高1%,混合气体的临界电场强度下降2Td左右。6%C4F7N-94%空气中加入水蒸气的有效电离系数0560801000.00.51

184、.01.52.0C4F7N或C5F10O/%Ecr/kV/mm饱和蒸气压/MPaC4F7N-CO2的EcrC4F7N-CO2的饱和蒸气压C5F10O-CO2的EcrC5F10O-CO2的饱和蒸气压C4F7N-CO2C5F10O-CO20.5MPa下SF6的Ecr220240260280300320340360-1.0-0.50.00.51.01.52.02.53.0 2%H2O 3%H2O 4%H2O 5%H2O 10%H2O折合有效电离系数(10-21m2)折合电场强度(Td)0%H2O 0.2%H2O 0.5%H2O 0.8%H2O 1%H2O25026027028029030031032

185、0330340350-1.0-0.50.00.51.01.5 2%O2 3%O2 4%O2 5%O2 10%O2折合有效电离系数(10-21m2)折合电场强度(Td)0%O2 0.2%O2 0.5%O2 0.8%O2 1%O2新型环保绝缘气体的绝缘性能C4F7N绝缘体系46FCM47HFO-1234R-32R-125R-227R-410饱和蒸汽压计算新型环保绝缘气体的绝缘性能其他潜在的环保气体绝缘体系47-25-15-5单一气体混合气体临界击穿场强新型环保绝缘气体的绝缘性能其他潜在的环保气体绝缘体系48工频击穿分解产物分解产物毒性007HCNC4F7

186、NC2F3CNC3HF7C2N2C2F5CNC4F10C4F6C3F6CF3CNC3F8CO2,C2F4,C2F6CF4Intensity(a.u.)Retention time(min)CO1.21.31.41.51.61.71.805003169119IntensityRetention time(min)gas flow direction(a)initial(b)after 10 seconds(c)after 18 secondsyellowpurpleHF detection tube气体气体LC50 CO1,807 ppm/4hC3F6750 ppm/4hC

187、2F440,000 ppm/4hC2F620 pph/2hC4F682 ppm/4hC2N2350 ppm/1hCF3CN500 ppm/1hHF484 ppm/4hHCN160 ppm/30m新型环保绝缘气体分解特性C4F7N-CO2分解产物49分解产物绝缘强度击穿电压分布0400800025303540Breakdown voltage(kV)N新型环保绝缘气体分解特性C4F7N-CO2分解产物502000次击穿后,发现一层浅黄色的粉末状固体。SEM图像显示固体颗粒具有非晶形状,其尺寸范围从几百纳米到几十微米。EDS分析表明固体颗粒含有元素Cu,N和F。固体分解产物新

188、型环保绝缘气体分解特性C4F7N-CO2分解产物5.05.0 x1051.0 x1061.5x1062.0 x1062.5x1063.0 x106CO CF4C2F6C2F4CHF3C3F8C3F4C3F6IntensityRetention time(minutes)24681012140.05.0 x1051.0 x1061.5x1062.0 x1062.5x1063.0 x106 IntensityRetention time(minutes)C5F10OC4F8-PFIBC3HF7C4F10C3F6C3F8CO2,C2F6,C2F4CF4COC5F10O在击穿下的

189、分解产物C3F6在击穿下的分解产物新型环保绝缘气体分解特性C5F10O-CO2分解产物C3F6分解产物52ABB公司ABB 170kV/1250A/40kA GIS新型环保绝缘气体研究进展53ALSTOM公司(现GE公司)ALSTOM 145kV等级GIS新型环保绝缘气体研究进展54Xingwen Li et al.,“SF6-alternative gases for application in gas-insulated switchgear”,J.Phys.D:Appl Phys 2018新型环保绝缘气体研究进展降容使用55气体灌充装置气体检测仪表气体回收净化装置在线监测仪表C4F7N

190、-CO2体系配套解决方案56总结我们期待与氟化工各界携手,合力为打造安全、可靠、绿色、高效的智能电网贡献力量!57谢谢!THANKS58天蓝水绿氟保护环境,呵护生命保护环境,呵护生命天-臭氧消耗物质替代技术臭氧消耗物质替代技术天然环保储粮害虫熏蒸抗菌剂研究全球气候变化拯救蓝天1985年年 保护臭氧层的维也纳公约保护臭氧层的维也纳公约1987年年 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书1990年年 蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书的的(伦敦修正案伦敦修正案)1992年年 蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书的的(哥本哈根修正案哥本哈根修正案)1997年年 蒙特利尔议定书蒙特利尔

191、议定书的的(蒙特利尔修正案蒙特利尔修正案)1999年年 蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书的的(北京修正案北京修正案)2016年年 蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书的的(基加利修正基加利修正)共共197197个国家加入个国家加入蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书是历史上最为成功的多边环境协定之一是历史上最为成功的多边环境协定之一消耗臭氧层物质(ODS)CFC-11 (CFCl3)三氯一氟甲烷CFC-12 (CF2Cl2)二氯二氟甲烷CFC-13 (CF3Cl)一氯三氟甲烷CFC-113(C2F3Cl3)三氯三氟甲烷

192、CFC-114(C2F4Cl2)二氯四氟甲烷CFC-115(C2F5Cl)一氯五氟甲烷CFCs(全氯氟烃)其它ODSHalon 1211 (CF2BrCl)Halon 1301 (CF3Br)TCA 甲基氯仿(C2H3Cl3)MeBr 甲基溴(CH3Br)CTC 四氯化碳(CCl4)1989 中国政府加入中国政府加入保护臭氧层的维也纳公约保护臭氧层的维也纳公约1991 中国政府加入中国政府加入蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书(伦敦修正案伦敦修正案)2003 中国政府加入中国政府加入蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书(哥本哈根修正案哥本哈根修正案)2016 中国政府加入中国政府加入蒙特利尔议定书蒙特利尔议

193、定书(基加利修正案基加利修正案)类别类别物质物质年全球升温潜能值年全球升温潜能值第一类第一类CHFCHFHFC CHFCFHFCa CHFCHFHFCCHFCHCFHFCfa CFCHCFCHHFCmfcCFCHFCFHFCea CHFCFCFHFCcb CHFCHFCFHFCea CFCHCFHFCfa CHFCFCHFHFCcaCFCHFCHFCFCFHFCmee CHFHFCCHFCFHFC CHCFHFCa CHFHFCCHFCHFHFCCHCHFHFCa第二类CHFHFC 蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书(基加利修正案基加利修正案)20192019年年1 1月月1 1号生效号生效历史性的

194、限控温室气体氢氟碳化物历史性的限控温室气体氢氟碳化物(HFCs)(HFCs)协议协议中国与保护臭氧层国际公约中国与保护臭氧层国际公约 19891989中国政府加入中国政府加入保护臭氧层的维也纳公约保护臭氧层的维也纳公约 19911991中国政府加入中国政府加入蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书(伦敦修正案伦敦修正案)20032003中国政府加入中国政府加入蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书(哥本哈根修正案哥本哈根修正案)20162016中国政府加入中国政府加入蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书(基加利修正案基加利修正案)我国主要受控物质:我国主要受控物质:蒙特利尔议定书蒙特利尔议定书附件附件A A、B B、C

195、C、E E所规定的所规定的9 9组组9696种受控物质中我国生产和种受控物质中我国生产和消费量较大的有消费量较大的有7 7组组1616种,具体包括:种,具体包括:1.1.全氯氟烃(全氯氟烃(CFCsCFCs):):CFCCFC-1111,CFCCFC-1212,CFCCFC-113113,CFCCFC-114114,CFCCFC-115 115,CFCCFC-13132.2.哈龙(哈龙(HalonHalon):):HalonHalon-12111211,HalonHalon-130113013.3.四氯化碳(四氯化碳(CTCCTC)4.4.甲基氯仿(甲基氯仿(TCATCA)5.5.含氢氯氟烃(

196、含氢氯氟烃(HCFCsHCFCs):):HCFCHCFC-2222,HCFCHCFC-123123,HCFCHCFC-124124,HCFCHCFC-141b141b,HCFCHCFC-142b142b6.6.甲基溴(甲基溴(Methyl Bromide Methyl Bromide)氟氯烃氟氯烃(CFCs)(CFCs)替代物的研究替代物的研究ODPCFCs HCFCsHFCsHFEs Ozone Depletion Potential(ODP)Global Warming potential(GWP)12 CCl2F21.00.065 134a CF3CH2F 143mc CF3OCH3 1

197、42b CH3CF2Cl00400020001300750GWPF-Olefine?1500Alternative Technologies to ODS Refrigerantshttp:/新型洁净气体灭火系统新一代环境友好全氟己酮消防液国家应对气候变化规(2014-2020年)哈龙灭火剂淘汰国内外情况我国国际多边基金的钱主要用于哈龙灭火剂淘汰计划的实施,满足发达国家的愿望!没有在国家层面上组织哈龙灭火剂替代品和替代技术的研发。与世界发达国家相比,差距巨大!我国公安部批准的气体灭火剂洁净高效灭火剂全氟己酮的研制全氟己酮的合成全氟己酮灭火剂及其应用性能全氟己酮灭火剂质量标准及物理性质全氟己酮稳

198、定性、腐蚀性、毒性及环保性全氟己酮灭火应用、参数及使用方法广义适用性除下列物质之外,Novec 1230都具有灭火效能:(1)自反应性物质如火炸药、烟火药剂、过氧化物等;(2)活泼金属和金属氢化物如钾、钠、镁、钛、锆、铀和氢化钾、氢化钠等。狭义适用性(1)适用于扑灭可燃、易燃液体初期火灾;(2)适用于扑灭固体表面火灾(对固体深位火灾具有一定的控火能力);(3)适用于扑灭气体火灾;(4)适用于扑灭电气火灾;(5)适用于扑灭热塑性塑料火灾。适用性天-臭氧消耗物质替代技术臭氧消耗物质替代技术天然环保储粮害虫熏蒸抗菌剂研究UNEPUNEP可持续发展目标实现粮食安全、战胜饥饿和气候变化的可持续发展目标1

199、5我国每年投入上千亿元全力争取1%的粮食增产,但每年因霉变造成的粮食产后损失高达2100万吨,占全国粮食总产量的4.2%,造成的直接经济损失约达到180亿到240亿元之多!据联合国粮食农业组织统计,世界 上 有 5%-2 0%的谷物及饲 料由于霉变而不能食用2016年1月21日,达沃斯 倡导者12.3联盟倡议到2030年将全球人均粮食损失(包括收获后的损失)和浪费减半现有熏蒸剂及替代技术从工业大国到工业强国16溴甲烷消耗臭氧层的物质,根据蒙特利尔议定书哥本哈根修正案发展中国家将于2015 年淘汰。我国正积极推进限期淘汰溴甲烷的进程。EcoFume 磷化氢:9 8%CO2:和 2%PH3混合气体

200、,剧毒 PH3的人经口 LD100约为 40mg/kgProFume 硫酰氟:在常温常压下为无色有强刺激性气体当前替代技术中国于80年代初就已开始试制硫酰氟。但美国 最新研究表明,为一种强效温室气体,其危害大于科学家先前的判断 GWP=4800倍ESFESF对储粮害虫杀虫毒力研究对储粮害虫杀虫毒力研究乙烯基磺酰氟(ESF)沸点沸点 25 易挥发易挥发 强杀虫活性特点强杀虫活性特点 毒性低毒性低 LD50:100-150mg/Kg 2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单,敌敌畏为2B类致癌物。沸点沸点 7474 毒性大毒性大LD50:56-80mg/kg敌敌畏DDT

201、V广谱性杀虫,熏蒸剂广谱性杀虫,熏蒸剂储粮害虫对磷化氢抗性的日益增加储粮害虫对磷化氢抗性的日益增加以及敌敌畏作为杀虫剂的禁止使用以及敌敌畏作为杀虫剂的禁止使用水-持久性有机污染物环境安全的含氟物质的分子设计与合成Designing and Synthesis of Environmentally Friendly iPFHx Surfactants保护环境,呵护生命保护环境,呵护生命研究表明研究表明,中国人体、水体均存在中国人体、水体均存在着大范围的以着大范围的以 PFOS PFOS 为主的为主的 PFCS PFCS 污染。污染。20062006年年1212月月2727日欧盟委员会发布日欧盟委

202、员会发布关于关于限制全氟辛烷磺酸销售及使用的指令限制全氟辛烷磺酸销售及使用的指令,全面禁止全面禁止PFOSPFOS在商品中的使用在商品中的使用.全氟辛烷磺酸化合物全氟辛烷磺酸化合物(PFOS)(PFOS)是一类重是一类重要的全氟表面活性剂,众多数据表明要的全氟表面活性剂,众多数据表明PFOS PFOS 已成为一种重要的全已成为一种重要的全 球性污染物球性污染物,对生态环境和人体健康的危害引起全,对生态环境和人体健康的危害引起全世界的高度关注。世界的高度关注。全氟辛烷化物及其环境问题PFOS-全氟辛基磺酸及其盐类(C8F17SO3R)PFOA-全氟辛酸及其及其盐类(C7F15CO2R)Leath

203、erTextilesFire Fighting FoamsCoating AdditivesOil Field ServicesPFOS/PFOA的淘汰的淘汰调聚:C4-C12,C7-C8副产物多,C6为混合物CF3CF2I 高压,低温,IF5 二聚:二聚:单一单一C6C6常温常压常温常压环境安全氟碳表面活性剂的分子设计、合成与性质研究我国氟材料产业现状及高质量发展路径分析我国氟材料产业现状石油和化学工业规划院23石油和化学工业规划院32018年,石油和化学工业规模以上企业共计27813家,实现主营业务收入12.4万亿元,同比增长13.6%;利润总额8393.8亿元,同比增长高达32.1%,分

204、别占全国规模工业主营收入和利润总额的12.1%和12.7%。其中,化工行业主营收入7.55万亿元,同比增长9%。全行业实现利润总额5000亿元,同比增长15%。化学工业已经成为我国国民经济增长最快的领域之一。万亿一是经济总量持续增长。二是供给侧结构性改革成效显著。三是发展质量效益进一步提高。四是国际市场拓展取得新进展。五是我国石油和化学工业仍然“大而不强”。一是我国化工行业正进入高质量发展阶段。二是资源短缺将成为制约我国化工行业发展的瓶颈。三是产业集聚效应更加突出。四是传统产品过剩与高端产品短缺并存,技术创新仍然不强。五是新材料和特种化学品成为增长热点。现 状:特 点:趋 势:4石油和化学工业

205、规划院4主营业务收入亿元2018年我国氟化工生产企业近千家。四大类氟化工产品(含氟化氢)总产能、总产量和全行业产值分别由2010年的444万吨/年、247万吨和479亿元增长为2018年的606万吨/年、369万吨和827亿元。20102018年总产能、总产量和全行业产值的年均增长率分别为4.0%、5.1%和7.1%。444 247 479 606 369 827 4.0 5.1 7.1 1.02.03.04.05.06.07.08.09.0005006007008009001000总产能(万吨/年)总产量(万吨)全行业产值(亿元)%2010年2018年2010-2018

206、年年均增长率,%国内化工行业总产值占比:全球氟化工营业收入占比:5石油和化学工业规划院5根据USGS(美国地质勘探局)2018年统计,全球萤石矿探明储量约为3亿吨,同比2017年的2.5亿吨增长了20%,主要变化是墨西哥探明储量跃升至世界第一,达到6800万吨(2017年为3200万吨)。中国的萤石储量居世界第二位,略高于南非。2018年,我国萤石探明储量为4200万t,占世界萤石探明储量的13.5%。6石油和化学工业规划院6我国是萤石产量第一大国,萤石出口第一大国,萤石产量占全球的一半以上。2018年萤石产量350万吨,占全球总产量的约58.9%。2018年,我国萤石出口量为40.4万t(同

207、比增长20%),占我国萤石产量的11.5%。全球储量前四名的国家中,储采比最高的国家为南非(186),其次为蒙古(100),再次为墨西哥(62),我国为12,远远低于全球萤石平均储采比52,可见,我国萤石矿处于极为严重的过度开采状态。国家名称2017年占比2018年占比中国35059.9%35058.9%墨西哥10217.5%11018.5%蒙古223.8%223.7%越南23.64.0%223.7%南非25.74.4%264.4%西班牙14.22.4%172.9%哈萨克斯坦111.9%111.9%摩洛哥7.81.3%7.81.3%德国5.50.9%5.50.9%肯尼亚4.30.7%4.30.

208、7%伊朗71.2%71.2%泰国3.10.5%30.5%阿根廷1.40.2%1.40.2%巴西2.40.4%2.40.4%英国1.20.2%1.20.2%其他2.60.4%2.90.5%合计583.8100%593.5100%(单位:万吨)7石油和化学工业规划院70%20%40%60%80%100%120%140%0500300200182020E2023E2025E国内无水氟化氢市场供需情况及预测国内无水氟化氢市场供需情况及预测产能产量消费量进口量出口量自给率产能增长产量增长消费量增长平均开工率我国无水氟化氢供需变化较为平稳,新增产能较多是现有生产

209、企业扩产。2018年总产能达到215万吨/年。2019-2025年间,氟化氢产能还将继续增长。2015-2018年,产量和消费量的年均增长率约为6.3%左右。预计2018-2025年,随着含氟ODS替代品需求放缓,我国无水氟化氢需求量年均增长率约为3.5%左右。2018年,我国无水氟化氢进口量为1.06万吨,出口量为27.32万吨,自给率123.5%,进口产品主要为电子级氢氟酸。8石油和化学工业规划院8氟化盐包括氟化铝、冰晶石、氟化钠、氟化钾等,但产量和消费量较大的氟化盐主要是氟化铝和冰晶石,都主要用于电解铝的生产,用作助熔剂。目前我国氟化盐的生产能力约为180万吨/年,产量约90万吨。品种产

210、量进口量出口量出口依存度表观消费量氟化铝740000%635339冰晶石及其它79985%181645氟化盐合计9000002979811281413%816984(单位:吨)2018年我国氟化盐供需平衡状况9石油和化学工业规划院9第三代制冷剂在发达国家从2019年开始削减;中国和非洲国家在内的大部分发展中国家,2020-2022年是基线年,2024年是冻结年,2029年才开始启动削减进程;印度、伊朗、伊拉克、巴基斯坦和海湾国家在内的小部分发展中国家的淘汰进程比中国要再晚4年。因此,淘汰期对现阶段的影响还不大。作为第三代制冷剂,HFC-125(GWP

211、为3500)面临产品换代挑战,HFC-32(GWP为675)和R290(丙烷)(GWP为3)更具环保优势,都是其潜在替代品。日本大金公司力推HFC-32用于家用空调,同时,中国家用电器行业积极推进小充装量空调采用R290制冷剂,珠海格力电器的“R290冷媒空调”已获得德国国家电气安全认证标志证书。未来HFC-125市场需求面临 HFC-32和 R290的市场份额增加的压力。HFC-125 产品最大的优势是其安全性。根据美国国家标准其安全性分类属于A1(较低毒、不可燃)类,仍将在“十四五”期间承担重要的ODS替代品角色。90%60%30%20%15%90%70%50%20%0%20%40%60%

212、80%100%20029203420392044HFCs削减幅度,削减幅度,%年份年份发达国家(1)发展中国家(1)2029年2035年2040年2045年2019年2024年2029年2034年2036年基线年:2020-2022年;冻结年:2024年发达国家基线年:2011-2013年发达国家(1):美国、欧盟、日本、加拿大、澳大利亚、挪威、瑞典等主要发达国家;发展中国家(1):包括中国在内的大多数发展中国家。10石油和化学工业规划院10氟聚合物包括氟树脂和氟橡胶两大类,氟树脂又分为非熔融加工的聚四氟乙烯(PTFE)和可熔融加工的聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(P

213、VDF)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯等均聚树脂或共聚树脂。氟橡胶(FKM)包括以偏氟乙烯(VDF)、六氟丙烯(HFP)二元共聚的氟橡胶和以偏氟乙烯、四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯三元共聚的氟橡胶,以及四氟乙烯与丙烯共聚的四丙橡胶、氟硅橡胶、氟醚橡胶等。2018年我国氟聚合物总产能达到18.72万吨/年,是2000年的22倍,产能年均增长高达19%。2018年我国氟聚合物的总产量为14.5万吨,进口量为1.84万吨,出口量为4.68万吨,表观消费量约为11.6万吨。我国与美国、日本、欧盟共同形成了全球四大氟聚合物产地及消费地。PTFEPVDFFEPFKM产能(吨/年)126000

214、293001470017200产量(吨)9808625060200004000060000800000140000ta(t)含氟聚合物生产总体概况含氟聚合物生产总体概况11石油和化学工业规划院112015-2018年,我国PTFE产能增长缓慢,2018年总产能达到12.6万吨/年。预计2019-2025年,我国PTFE产能将维持7%的增速。2015-2018年,我国PTFE消费量较为稳定,基本在7万吨左右。随着化工领域需求的拉动,预计2019-2025年,我国PTFE需求量年均增长率约为3.5%左右。2018年,我国PTFE进口量为0.634万吨,出

215、口量为2.3万吨,表观消费量为7.3万吨,自给率为123%,预计2025年,我国PTFE自给率将达到135%以上,但高端新品种PTFE树脂仍将处于短缺状态。-50%0%50%100%150%050020E2023E2025E国内国内PTFEPTFE市场供需情况及预测市场供需情况及预测(万吨(万吨/年,万吨)年,万吨)产能产量消费量进口量出口量自给率产能增长产量增长消费量增长平均开工率12石油和化学工业规划院122018年,我国FKM产能没有增长,总产能为1.72万吨/年。2019-2025年,FKM新增产能多来自于现有氟化工企业,产能增长为千吨级。2

216、015-2018年,我国FKM消费量的年均增长率约为10%左右。在传统汽车及化工领域的需求拉动下,预计2019-2025年,我国FKM需求量年均增长率约为7.2%左右。2018年,我国FKM产量约为0.85万吨,进口量0.38万吨,出口量0.45万吨,表观费量约为0.8万吨,自给率为110%。国内FKM市场整体产能过剩,但高端产品仍需进口,属于结构性短缺产品。0%50%100%150%00.511.522.5200182020E2023E2025E国内国内FKMFKM市场供需情况及预测(万吨市场供需情况及预测(万吨/年,万吨)年,万吨)产能产量消费量进口量出口量自给率产能

217、增长产量增长消费量增长平均开工率13石油和化学工业规划院132018年我国含氟精细化学品总生产能力约为23万吨/年,总产量约12万吨,产值约为207亿元。含氟电子化学品含氟中间体含氟表面活性剂14石油和化学工业规划院14发达国家含氟精细化学品为产值比例最大品种,我国需要大力发展含氟精细化学品。16%36%17%25%6%2018年我国氟化工产品产值比例年我国氟化工产品产值比例氢氟酸含氟ODS替代品含氟聚合物含氟精细化学品氟化盐6%31%16%45%2%2017年年发达国家氟化工产品产值比例发达国家氟化工产品产值比例氢氟酸含氟ODS替代品含氟聚合物含氟精细化学品氟化盐15石油和化学工业规划院15

218、未来几年全球氟化工产品市场需求将以年均3.2%的速度增长,但亚太地区特别是中国、印度、韩国等发展中国家的增长速度将大大高于全球平均增速,增速较高的产品主要为氟橡胶、氢氟烃、含氟精细化学品等。含氟聚合物及氟烷烃消费量的增加,又将刺激氢氟酸等氟基础原料的增长。中国经济的持续发展,为氟化工产业的发展创造了良好的市场环境。预计20192025年,我国氟化工产品总体需求量年均增长率为4.8%。氟化工已经由封闭走向开放,国内国际市场趋于一体化基础氟化工产品生产规模扩张迅速,已初步形成竞争格局含氟精细化学品的开发方兴未艾需求量年均增长率我国氟材料高质量发展路径分析石油和化学工业规划院1617石油和化学工业规

219、划院17经济从高速增长阶段转向高质量发展阶段是中国特色社会主义迈入新时代的鲜明特征,也是中国经济发展迎来的历史性转变。高质量发展高质量的供给高质量的需求高质量的投入产出高质量的配置高质量的经济循环高质量的收入分配石油和化学工业规划院18132企业高质量发展微观产业高质量发展中观经济高质量发展宏观“高质量发展”虽然是以宏观层面的经济高质量发展为缘起而提出,但它必然也存在中观层面的产业高质量发展和微观层面的企业高质量发展,形成贯穿微观、中观和宏观的高质量发展完整体系。企业是宏观经济发展的微观主体,是中观产业发展的基本组织,经济高质量发展归根结底需要通过企业高质量发展予以实现。其成功与否的关键在于企

220、业,在于能否实现企业高质量发展。19石油和化学工业规划院19含氟ODS替代品消 耗 臭 氧 潜 能 值(ODP)为零、全球 变 暖 潜 能 值(GWP)低的消耗臭氧层物质(ODS)替代品等含氟聚合物及单体全氟烯醚等特种含氟单体,聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物等高品质氟树脂,氟醚橡胶、氟硅橡胶、四丙氟橡胶、高含氟量246氟橡胶等高性能氟橡胶,含氟润滑油脂含氟精细学品含 氟 精 细 化 学 品(含氟中间体、含氟电子化学品、含氟表面活性剂)氟化盐高品质含氟无机盐产业结构调整指导目录(2019年本,征求意见稿)20石油和化学工业规划院20推动萤石资源整合,提高萤石矿权的集

221、中度,使稀缺资源向自觉维护国家整体利益和长远利益的企业集中,从氟化工产业链的源头解决优质氟资源过度开发与出口的问题。鼓励和支持开展低品位萤石综合利用技术、磷肥副产物氟硅酸利用技术的应用研究。目前我国发展以磷化工副产品氟硅酸为起始原料的氢氟酸成绩斐然,氟硅酸路线的氟化氢总生产规模约为5万吨/年。(其中贵州瓮福蓝天2万吨/年;福建瓮福蓝天1万吨/年;湖北瓮福蓝天2万吨/年)。加大磷肥副产物氟硅酸利用的产业化推广力度,助力氟材料产业的可持续发展。发展以磷化工副产品氟硅酸为起始原料的氢氟酸,一方面解决了磷矿加工副产氟硅酸及其盐的利用问题,同时有效提高了磷矿资源的利用率,缓解了氟化工面临的萤石资源不足及

222、环境污染的困扰,有助于社会经济的可持续发展。既有良好的经济效益,又有显著的社会效益。适时调整萤石出口关税税率发 展 路 径:21石油和化学工业规划院21采用先进工艺升级传统氟化盐。例如,氟化铝(AlF3)是电解铝生产中不可缺少的助熔剂,目前世界上约95%的氟化铝用于电解铝行业。目前,较先进的氟化铝生产技术采用精酸干法工艺。由于氟化氢纯度高,生产的氟化铝质量很好,杂质低,特别是二氧化硅含量低于0.05%,五氧化二磷含量低于0.002%,对电解铝的生产非常有利。发展特种氟化盐。例如,发展用于铝钛硼合金制造用途的氟钛酸钾/氟硼酸钾发 展 路 径:22石油和化学工业规划院22目前,第四代制冷剂在国内的

223、生产厂家有三家:科慕三爱富氟化物(常熟)有限公司(股份占比:Chemours公司80%;常熟三爱富中昊化工新材料有限公司20%)已建成3000t/a HFO-1234yf工业化装置。2015年基本满产,是全球首套达产运行的装置。2015年,二期3000吨/年装置也已经进入试生产阶段。合作模式是三爱富负责生产,科慕负责销售。另外,法国阿科玛在江苏常熟建新厂生产HFO-1234yf制冷剂,产能为7000吨/年。2016年,巨化集团在中国为Honeywell公司生产HFO-1234yf,Honeywell公司则负责将产品推广并销售给美国和欧洲市场的客户。预计HFO-1234yf中国制备专利最早到期时

224、间为2026年5月(三氟氯乙烯与卤甲烷原料路线)。因此,预计HFO-1234yf生产专利最早可于2026年解禁。使用专利的最早到期时间为2025年4月。从供给侧看,HFO-1234yf在国内已经以合资的方式实现了工业化生产,待专利解禁后,国内企业如三爱富、巨化有能力生产第四代制冷剂HFO-1234yf。从需求侧看,HFO-1234yf主要用于汽车空调,我国汽车企业仍使用第三代制冷剂HFC-134a(四氟乙烷),我国履行蒙特利尔议定书基加利修正案第一阶段的任务是在2029年削减HFCs(氢氟烃)基线值的10%。因此,在2026年以前,国内汽车企业仍可以使用现有第三代制冷剂。在2026年以后,为履

225、行国际公约应逐步减少HFC-134a应用比例,同时国产第四代制冷剂HFO-1234yf将会占领更多的应用市场。发 展 路 径:23石油和化学工业规划院23开发具有我国自主知识产权的新一代环境友好型(低GWP)含氟ODS替代品,支持国家履行国际公约、应对气候变化、最大化行业上下游的整体利益。支持药用级、电子级高纯氟碳化学品的开发和进口替代,以及用于含氟聚合物原料用途等应用的开发。支持ODS(消耗臭氧层物质)回收和综合利用,鼓励含氟温室气体控制及替代技术开发、HFC-23(三氟甲烷)的转化和销毁技术开发及应用,减少ODS和高GWP(温室效应潜能值)含氟气体的排放。重点发展新一代气候友好HFCs、高

226、纯含氟电子气体等产品:灭火用途的全氟酮;制冷等用途的HFO-1234yf(2,3,3,3-四氟丙烯)、HFC-161(氟乙烷);发泡、制冷用途的HFO-1234ze(1,1,1,3-四氟丙烯)、HFO-1233zd(1-氯-3,3,3-三氟丙烯)、HFO-1336mmf(1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯);药用气雾剂级HFC-134a(四氟乙烷)和HFC-227ea(七氟丙烷)等产品。发 展 路 径:24石油和化学工业规划院24目前我国含氟聚合物产能、产量均已跃居世界第一,与国际上先进的同类企业相比,缺乏下游高端技术和产品,市场开发及科研投入不足,部分高端产品依然需要高价进口。我国含氟聚

227、合物亟待发展高端产品,一方面替代进口,另一方面扩大出口,最终实现含氟聚合物的全面国内自给和高比例出口,推动我国氟材料的出口升级,即由主要出口萤石资源和氢氟酸等初级氟化工产品,向出口含氟聚合物等深加工产品升级。例如,我国PVDF(聚偏氟乙烯)产品基本为涂料级,产品品级较为低端,水处理膜用、锂电粘结剂用和电线电缆用等品级PVDF仍然依赖进口。我国PTFE产品以悬浮中粒树脂,通用分散树脂为主,悬浮细粉,改性分散树脂,分散浓缩液,预烧结料,造粒料比例少。产品品级较为低端,主要用于化工防腐,设备密封等领域。产品性能与国际先进水平存在差距。企业要围绕航空航天、高端装备、电子信息、新能源汽车、轨道交通、节能

228、环保、医疗健康以及国防军工等领域的需求,加快产品结构调整,向产业链的高端延伸,生产高附加值、高技术含量产品。例如,当前我国PTFE产品的下游制品发展较快,新兴用途不断增加,如膨化聚四氟乙烯;航空导线、特种垫圈和细小气管用可熔性聚四氟乙烯;过滤除尘等环保行业用聚四氟乙烯纤维等。与美、日、欧企业相比,我国氟橡胶企业普遍处于技术积累和成长期,在产品品种和合成技术上还存在较大差距。今后应加快推进高品质四丙氟橡胶、全氟醚橡胶等高技术含量氟橡胶产品的工业化生产,进一步完善产品体系,实现自主保障。发 展 路 径:25石油和化学工业规划院25我国含氟精细化学品未来的市场空间依然较大。随着主要国家经济的逐步复苏

229、及纺织品出口配额限制的减少,我国高档纺织品出口的前景比较乐观,因而高性能的含氟纤维整理剂和高效活性含氟染料的需求也将较快增长;生命工程产业的崛起,使生理活性的含氟医药备受青睐;绿色农业的快速发展,则对高效、低残毒的含氟农药需求越来越大。近年来,发达国家迫于环境保护要求及人工成本的压力,将一些含氟中间体的产品采购逐步向发展中国家转移,而中国、印度是比较适宜的采购对象国。这种趋势加大了我国环境保护的压力,也为国内含氟精细化学品工业未来的更快发展奠定了基础。应该说,我国的原料资源优势和人工成本优势以及积累的生产、研发基础和生产能力,为满足国际市场需求提供了有力的支撑。为此,含氟精细化学品产业发展应倾

230、向于专业化、系列化、差别化和特色化,走精细纵深发展之路。今后几年,我国含氟精细化学品仍将得到较快发展,特别是深度后续产品的开发、生产、应用将加速发展。按照国内TFT-LCD行业对液晶材料的需求和国内液晶材料产业发展现状,发展含氟液晶中间体、单体液晶及混合液晶。发 展 路 径:大力发展新能源电池材料,兼顾发展锂电池粘合剂,形成符合行业发展方向的锂电池材料系列产品。双(氟磺酰)亚胺锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、氟代碳酸乙烯酯、锂离子电池电解液动力锂离子电池的发展对储能密度、能量密度、循环寿命、安全性、可靠性等有更高的要求,现有锂离子电池的电极材料、电解液、添加剂等性能面临挑战,处于更新换代的过程中

231、。我国正大力发展新能源汽车,应以此为契机,重点发展锂离子电池电解质相关材料项目,特别是亚胺锂盐项目;重点发展电解液添加剂氟代碳酸乙烯酯项目。螺环季铵四氟硼酸盐、甲基三乙基四氟硼酸铵超级电容器可用于新能源汽车动力电源、智能电网、风力及太阳能光伏发电、航空航天、军用车辆和武器等领域,应用前景十分广阔。而电解质是决定超级电容器性能的关键材料之一。重点发展超级电容器电解质螺环季铵四氟硼酸盐、甲基三乙基四氟硼酸铵。石油和化学工业规划院2627石油和化学工业规划院272019年2025年2030年实施以用户需求为导向的氟材料发展与创新模式;开展企业与国际先进水平进行对标分析;逐步形成“引进一消化一创新一技

232、术输出”的发展机制;提高副产氯化氢综合利用的效率。强化节能环保:强化源头管控和末端治理相结合,源头强化资源清洁高效利用,末端强化三废集中处理。在执行废水排放一级标准(氟离子浓度小于10mg/L)的基础上,逐步执行生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006),即氟化物浓度小于1mg/L。产业大国产业强国技术强国发展目标:关注重点:Thanks欢迎提出宝贵意见强基革牛阉付军炕上海有机化学研究所飞军军;)I Shanghai Institute of Organic Chemistry,CAS 2019军8月新型氟化学试剂和反应墨子负氨妓应研究体系,发臣7多个新试剂”Hu Reagent”1 lm

233、l:t_p cl SiMe Ph,.,.FSi Me气J:.:.-,.Br 0.u n-Bu3NCF2H ClPh、。CF3(Het=BT,PT,TBT,etc.)10 1.8 30728 3+412 20%30%11 2PVC 3 4Synthetic workstation(IKA)Normal Flsh column(Biotage)LC-MS(Waters)T-GCThermo High-pressure Flsh column(Waters)GC-MS(Thermo)Bruker 500M NMRChiral HPLC(Waters)MicroWaveGloveboxSugon Se

234、rver Cluste (d)0123456mmol/h/gCr2O3Cr2O3 SAES上海市环境科学研究院 Science for a Better Environment 科技让环境更美好内容提要123 LDAR的应用背景及政策要求 LDAR的实施流程和技术要点 氟化工行业LDAR应用案例4 LDAR及相关技术的发展趋势1LDAR 的应用背景及政策要求Science for a Better Environment 科技让环境更美好|壹 LDAR的应用背景及政策要求来自中国工程院报告近年来我国整体空气质量不断改善Science for a Better Environment 科技让环境

235、更美好|壹 LDAR的应用背景及政策要求0500025003000SO2NOxPMNH3VOCs主要大气污染物排放量(万吨)中美欧主要大气污染物排放贡献对比中国美国欧盟注:数据来源于郝吉明院士研究报告中国SO2、NOx为2017年数据、PM为2016年数据;美国均为2016年数据;欧盟均为2015年数据国内大气污染减排形势依然严峻Science for a Better Environment 科技让环境更美好|壹 LDAR的应用背景及政策要求2017年338个城市六项污染物不同浓度区间的城市比例PM2.5和O3是当前大气污染超标的主要因子Science for a Be

236、tter Environment 科技让环境更美好|VOCsSOANOxO3NO3-SO2SO42-NH3NH4+OHNO3HO2RO2一次排放一次排放大气氧化性大气氧化性二次颗粒物二次颗粒物(二次有机颗粒物)(二次无机颗粒物)hvSNA壹 LDAR的应用背景及政策要求VOCs污染防治成为大气污染防治新重点Science for a Better Environment 科技让环境更美好|壹 LDAR的应用背景及政策要求石化、化工行业是我国VOCs排放的重要来源Science for a Better Environment 科技让环境更美好|壹 LDAR的应用背景及政策要求设备泄漏设备泄漏是

237、化工类行业VOCs排放的重要形式Science for a Better Environment 科技让环境更美好|壹 LDAR的应用背景及政策要求泄漏源控制技术 控制效率(%)泵每月泄漏检测及维修61无轴封式泵100双机械轴封100密闭抽气系统100阀门气体每月泄漏检测及维修73隔膜阀100液体每月泄漏检测及维修46隔膜阀100释压阀破裂盘100密闭集气系统100开口管线 加盖、盲封100压缩机 止漏流体密封并以密闭抽气系统抽气100取样连接设备 密闭回路采样100源头:采用无泄漏设备系统密闭过程:泄漏检测与修复如何有效控制泄漏??Science for a Better Environme

238、nt 科技让环境更美好|壹 LDAR的应用背景及政策要求 LDAR=Leak Detection and Repair/泄漏检测与修复LDAR是一项对工业生产过程中的物料泄漏进行控制的系统工程,也是一项履行相关标准的重复性工作。该技术采用固定或移动检测仪器,定量或定性检测生产装置中易产生VOCs泄漏的密封点,并修复超过一定浓度的泄漏点,从而控制物料泄漏损失,达到减少环境污染的目标。被检测的密封点一般包括泵、压缩机、搅拌器、阀门、泄压设备、取样连接系统、开口阀或开口管线、法兰、连接件等。LDAR=Leak Detection and Repair 泄漏检测与修复Science for a Bet

239、ter Environment 科技让环境更美好|壹 LDAR的应用背景及政策要求F 法兰V 阀门C 连接件S 取样连接系统P 泵A 搅拌器R 泄压设备O 开口阀/管线Y 压缩机涉及LDAR的常见设备组件类型Science for a Better Environment 科技让环境更美好|壹 LDAR的应用背景及政策要求美国联邦法典首次要求炼油厂实施LDAR美国清洁空气法正式将LDAR纳入其中欧盟IPPC指令建议成员国炼油厂实施LDAR中国首次从国家层面要求石化企业实施LDAR1990年代1980年代2000年代2010年代“十二五”初期 LDAR 正式被我国列入政策文件Science fo

240、r a Better Environment 科技让环境更美好|壹 LDAR的应用背景及政策要求序号文件名称发布文号发布单位发布日期核心要求1重点区域大气污染防治“十二五”规划环发2012130号生态环境部等三部委2012.01首次从国家层面上明确提出石化企业应全面推行 LDAR(泄漏检测与修复)技术2挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策环保部2013年第31号公告生态环境部2013.05对泵、压缩机、阀门、法兰等易发生泄漏的设备与管线组件,制定泄漏检测与修复(LDAR)计划3大气污染防治行动计划国发201337号国务院2013.09在石化行业开展LDAR技术改造4石化行业挥发性有机物综合

241、整治方案环发2014177号生态环境部2014.122015年底前,全国石化行业全面开展LDAR工作,2017年7月1日前,全国石化行业全面完成综合整治工作5“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案环大气2017121号生态环境部等六部委2017.09全面实施石化行业达标排放,全面开展泄漏检测与修复(LDAR)工作6打赢蓝天保卫战三年行动计划国发201822号国务院2018.06制定石化、化工等VOCs排放重点行业综合整治方案,出台泄漏检测与修复(LDAR)标准国家层面已出台的涉及LDAR技术的政策文件及相关要求Science for a Better Environment 科技让环境更美好|

242、壹 LDAR的应用背景及政策要求国家已将焦化行业列为VOCs减排的重点行业之一化工行业VOCs综合治理。加强制药、农药、涂料、油墨、胶粘剂、橡胶和塑料制品等行业VOCs治理力度。重点提高涉VOCs排放主要工序密闭化水平,加强无组织排放收集,加大含VOCs物料储存和装卸治理力度。废水储存、曝气池及其之前废水处理设施应按要求加盖封闭,实施废气收集与处理。密封点大于等于2000个的,要开展LDAR工作NEWScience for a Better Environment 科技让环境更美好|壹 LDAR的应用背景及政策要求国家层面已出台的涉及LDAR技术的标准及规范文件 新建企业自2019年7月1日起

243、,现有企业自2020年7月1日起,VOCs无组织排放控制按照本标准的规定执行 企 业 载 有 气 态 、液 态VOCs物料的设备与管线组件密封点2000个,应开展LDAR工作NEW2LDAR的实施流程 及技术要点Science for a Better Environment 科技让环境更美好|贰 LDAR的实施流程和技术要点识别建档检测修复复测LDAR 实施步骤及流程Science for a Better Environment 科技让环境更美好|贰 LDAR的实施流程和技术要点识别Science for a Better Environment 科技让环境更美好|贰 LDAR的实施流程和

244、技术要点建档Science for a Better Environment 科技让环境更美好|贰 LDAR的实施流程和技术要点常规泄漏检测p 火焰离子化检测器p 光离子化检测器p 红外吸收检测器p 其他检测Science for a Better Environment 科技让环境更美好|贰 LDAR的实施流程和技术要点泄漏认定条件及浓度 泄漏认定条件u 密封点存在渗液、滴液等可见泄漏现象u 密封点VOCs泄漏检测值超过下表规定的泄漏认定浓度 泄漏认定浓度适用对象泄漏认定浓度(ppm)重点地区泄漏认定浓度(ppm)气态VOCs物料50002000液态VOCs物料挥发性有机液体50002000

245、其他2000500Science for a Better Environment 科技让环境更美好|贰 LDAR的实施流程和技术要点泄漏检测频率及豁免条件设备类型检测频率泵、压缩机、搅拌器(机)、开口阀或开口管线、泄压设备、取样连接系统每半年一次法兰及其他连接件、其他密封设备每年一次直接排放的泄压设备泄压后5个工作日内初次启用或检维修后的组件三个月内设备与管线组件符合下列条件之一,可免予泄漏检测:a)正常工作状态,系统处于负压状态;b)采用屏蔽泵、磁力泵、隔膜泵、波纹管泵、密封隔离液所受压力高于工艺压力的双端面机械密封泵或具有同等效能的泵;c)采用屏蔽压缩机、磁力压缩机、隔膜压缩机、密封隔离

246、液所受压力高于工艺压力的双端面机械密封压缩机或具有同等效能的压缩机;d)采用屏蔽搅拌机、磁力搅拌机、密封隔离液所受压力高于工艺压力的双端面机械密封搅拌机或具有同等效能的搅拌机;e)采用屏蔽阀、隔膜阀、波纹管阀或具有同等效能的阀,以及上游配有爆破片的泄压阀;f)配备密封失效检测和报警系统的设备与管线组件;g)浸入式(半浸入式)泵等因浸入或埋于地下以及管道保温等原因无法测量的设备与管线组件;h)安装了 VOCs 废气收集处理系统,可捕集、输送泄漏的 VOCs 至处理设施;i)采取了其他等效措施。Science for a Better Environment 科技让环境更美好|贰 LDAR的实施流

247、程和技术要点修复设备泄漏点5天内完成首次修复15天内完成实质修复延迟维修下次停工检修完成修复修复失败符合条件定期检测l 装置停车(工)条件下才能修复l 立即修复存在安全风险l 其他特殊情况报生态环境主管部门备案Science for a Better Environment 科技让环境更美好|贰 LDAR的实施流程和技术要点记录、其他及监测要求 其他要求u 在工艺和安全许可的条件下,泄压设备泄放的气体接入VOCs废气收集处理系统u 开口阀或开口管线:配备合适尺寸的盲法兰、盖子、塞子或二次阀;采用二次阀,应在关闭二次阀之前关闭管线上游阀门u 气态VOCs物料/挥发性有机液体取样连接系统符合下列规

248、定之一:采用在线取样分析系统/密闭回路式取样连接系统/接入VOCs废气收集处理系统/密闭容器盛装并记录样品回收量 记录要求u 泄漏检测应建立台账,记录检测时间、检测仪器读数、修复时间、采取的修复措施、修复后检测仪器读数等u 台账保存期限不少于3年Science for a Better Environment 科技让环境更美好|贰 LDAR的实施流程和技术要点违规认定及处罚对于设备与管线组件VOCs泄漏控制,如发现下列情况之一,属于违法行为,依照法律法规等有关规定予以处理:p 企业密封点数量超过2000个(含),但未开展泄漏检测与修复工作p 未按规定的频次、时间进行泄漏检测与修复p 现场随机抽

249、查,在检测不超过100个密封点的情况下,发现有2个以上(不含)不在修复期内的密封点出现可见泄漏现象或超过泄漏认定浓度3氟化工行业 LDAR应用案例Science for a Better Environment 科技让环境更美好|叁 氟化工行业 LDAR 应用案例Science for a Better Environment 科技让环境更美好|叁 氟化工行业 LDAR 应用案例某氟化工 A 企业 LDAR 案例物料中文名物料英文名CAS号沸点()饱和蒸汽压乙二醇Ethylene Glycol 107-21-1197.60.0078三氟甲烷Trifluoromethane75-46-7-842

250、504二氟一氯甲烷Difluorochloromethane75-46-6-40.813.33氯仿(三氟甲烷)Trichloromethane67-66-361.313.33不可达点7.7%可达点92.3%可达点:26618不可达点:2222654384952902000015000装置1装置2装置3装置4泵:0.1%阀门:16.4%法兰:42.6%搅拌器:0.0%开口管线:1.3%连接件:38.7%泄压装置:0.8%泵:36阀门:4728法兰:12296搅拌器:2开口管线:365泄压装置:238连接件:11175Science for a Better Environm

251、ent 科技让环境更美好|叁 氟化工行业 LDAR 应用案例某氟化工 A 企业 LDAR 案例装置检测点数PPM500500PPM10001000PPM20002000PPM50005000PPM1000010000PPM50000装置82613529装置2292028373518532装置3836241112装置422136904943组件类型检测总点数PPM500500PPM10001000PPM20002000PPM50005000PPM1000010000PPM50000PPM5000泄漏点数泵35341000001阀门

252、369536184法兰93949307623215891127开口管线33531094426025连接件8622834293824829235280泄压装置00合计22972049437528005172.86%2.29%1.36%0.00%7.55%3.26%0.00%2.34%0%1%2%3%4%5%6%7%8%00500600泵阀门法兰搅拌器 开口管线 连接件 泄压装置合计泄漏点数泄漏率泄漏点数泄漏率Science for a Better Environment 科技让环境更美

253、好|叁 氟化工行业 LDAR 应用案例某氟化工 B 企业 LDAR 案例9497127788.15%11.85%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0040005000600070008000900010000可达点不可达点数量比例数量比例904039860.10%16.31%43.54%1.76%37.49%0.80%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%05000250030003500400045005000泵阀门法兰开口管线连接件泄压装置数量比例数量比例Science

254、 for a Better Environment 科技让环境更美好|叁 氟化工行业 LDAR 应用案例某氟化工 B 企业 LDAR 案例组件类型检测总点数PPM500500PPM10001000PPM20002000PPM50005000PPM1000010000PPM 100,0000.24%7.38 10,000 100,0000.14%0.30 1,000 10,0000.41%0.14 500 1,0000.15%0.02 10 5001.94%0.08Default Zero97.12%0.09Total100%8.01p92%的泄漏排放量来自数量占比0.24%的泄漏点p99%的泄

255、漏排放量来自数量占比不到2%的泄漏点有没有更加省力高效的泄漏检测方法?肆 LDAR及相关技术的发展趋势Science for a Better Environment 科技让环境更美好|肆 LDAR及相关技术的发展趋势智慧LDAR检测技术手持式红外热成像p 快速发现大泄漏点p 可视化定位泄漏位置p 检测成本低p 便携、便维护红外热成像仪Science for a Better Environment 科技让环境更美好|三种使用模式I.高分辨率红外摄像仪配置无人机II.固定安装 设备检测 释放报警功能III.手持+高清平板来源:SAGE肆 LDAR及相关技术的发展趋势智慧LDAR检测技术机载式红

256、外+激光Science for a Better Environment 科技让环境更美好|肆 LDAR及相关技术的发展趋势p 超高:塔顶、罐顶p 高低温交变p 极度危害毒性主辅密封泄漏收集器阀门密封泄漏收集器Science for a Better Environment 科技让环境更美好|肆 LDAR及相关技术的发展趋势数字工厂智慧环保人工智能物联网传感器大数据 泄漏检测技术的未来发展趋势The world leader in serving science离子色谱在氟化工方向的应用离子色谱在氟化工方向的应用2什么是离子色谱?利用色谱技术测定离子型物质的方法阴离子:首推和首选的方法(F-、

257、Cl-、Br-、NO3-、NO2-、SO42-、PO43-)阳离子:碱金属碱土金属,铵(Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+)有机化合物:水溶性和极性化合物,有机酸,有机胺,糖类,氨基酸,抗生素32000i系列、4000i系列,最高耐压4000psi,梯度模式,兼容生物液相色谱。引领离子色谱技术创新 永不停歇纤维膜式抑制器自动连续再生微膜化学抑制自动电解连续再生微膜抑制DX120DX600双系统、模块化、兼容生物液相ICS 2000ICS 3000AltasMMS 300SRS Ultra IISRS 300IntegrionICS 6000ICS 4000A

258、quion4离子色谱应用领域 硝酸盐、亚硝酸盐 溴酸盐 糖 生物胺 极性农残 高氯酸盐行业行业典型应用典型应用应用领域应用领域 常见阴离子 常见阳离子 硫离子 氰根 氨基糖苷类抗生素 20152015版中国药典版中国药典收载项目 离子杂质 糖 痕量阴离子 PCB板污染离子 有害离子 循环冷却水中痕量离子 食品检测中心 疾控 FDA(食监)食品企业 第三方食品检测 环境监测站 第三方环境检测 FDA(药监)制药 CRO 石油化工 半导体 电力 爆炸残留物中离子 氟乙酸 草甘膦 公安 司法鉴定 GB 5009.33-2010 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定 GB/T 20188-2006 小麦粉中溴

259、酸盐的测定 离子色谱法 GB 5009.255-2016 食品安全国家标准 食品中果聚糖的测定 GBT 31369-2015 太阳电池用电子级氢氟酸 离子色谱法检验爆炸残留物中常见无机离子 HJ 84-2016 水质 无机阴离子 HJ 821-2016 水质 可溶性阳离子 CHP2015 厄贝沙坦、硫酸依替米星等 DLT 301-2011 发电厂水汽中痕量阳离子的测定 百余项国家及行业标准百余项国家及行业标准5HF中阴离子含量要求 氢氟酸在微电子行业中通常用作化学刻蚀剂,去除半导体材料中的二氧化硅层,浓度为48%,需测定氢氟酸中痕量杂质以确保终端产品的质量,SEMI对HF质量要求如下:6GB/

260、T 31369-2015 太阳电池用电子级氢氟酸 离子色谱为阴离子含量测定仲裁法7HF中痕量阴离子测定 第一维从基体中分离待测物,减少基体离子含量;将待测物转移至第二维分离、测定方便地、方便地、完全自完全自动化化地地进行复行复杂样品的前品的前8HF中痕量阴离子测定 标准加入法可以测定ppb级阴离子含量 样品前处理需要在100级(每立方英尺空气中直径大于等于0.5m的颗粒物总数不超过100个)的超净工作台操作。样品测定需要在1000级超净室进行 与浓盐酸、浓硝酸等测定项目环境隔离,避免交叉污染 高纯KOH淋洗液体系 无需H2SO4的电解自再生抑制器9抑制器淋洗液(KOH)色谱柱HF,HCI,H2

261、SO4in H2OKF,KCl,K2SO4in KOHWaste无抑制器的系统Counter IonsSTimeSTime带有抑制器的系统WasteH+K+F,CI,SO42 FCISO42 FCISO42 样品KOH(700us)H2O(1us)电导检测器抑制器的作用:降低基线背景提高响应值降低系统噪音电解自再生抑制器10淋洗液自动发生器(EG)绿色环保淋洗液无污染,提高了准确度提高了分析方法的重现性消除手工配制淋洗液的精度误差降低泵的维护费用减少有害化学品的接触等度和梯度分离操作同样方便2 H2O+2e-2OH-+H2OH-H2OH+OH-阴极-阳极H2O 2H+O2+2e-H2OK+H2

262、O+11淋洗液自动发生器(EG)高重现性和高准确性通过酸碱滴定的方式确定EG产生的KOH的浓度准确性表中浓度单位均为mmol/L设定浓度设定浓度20406080100第一次滴定浓度19.9939.9960.0180.0299.89第二次滴定浓度19.9939.9960.0080.0299.93第三次滴定浓度19.9839.9960.0180.0299.90实测平均值19.9939.9960.0180.0299.91误差(%)-0.05-0.02+0.02+0.02-0.0912iCAP TQs ICP-MS 半导体应用专用型号惰性进样系统适用于高纯试剂应用惰性进样系统适用于高纯试剂应用通用设计

263、(仪器占地 硬件软件)优异的碰撞反应池设计去除干扰内置高活性气体安全操作装置专门Reaction Finder为冷焰模式设计13可快速安装的化学惰性进样系统特殊配件特殊配件优势优势价值价值冷等离子体组件在热和冷等离子体模式下具有高灵敏度最佳的检出限和背景等效浓度铂金取样锥和截取锥耐受强酸和氢氟酸直接进样适合分析半导体行业中的高纯化学品2.0 毫米蓝宝石(或Pt)中心管耐受氢氟酸可用于氢氟酸和含氟离子化学品分析PFA 雾化器自吸式雾化器,耐受强酸和氢氟酸优异的离子化效率,检出限和背景等效浓度雾室+Peltier制冷标配石英雾室,可选PFA旋流雾室和双通道雾室对所有样品具有高稳定性和灵敏度,适应不

264、同的应用需求14HF中阳离子测定40Ca受到(1H19F)2干扰,采用冷等离子体可降低40Ca的BEC和IDL为ng/L级40Ca 的10,20,50,200ng/L校正曲线和各元素的检出限,背景等效浓度和回收率15 氢氟酸具有强腐蚀性酸,易挥发,蒸气对操作人员的危害极大。同时为防止污染,必须在封闭的条件下进行操作 使用CETAC ASX-112FR自动进样器与iCAP Q ICPMS联用 全PFA装置,包括进样管HF中阳离子测定16 所有与样品接触的管子和瓶子等需在酸槽(3%HF,2%HNO3,2%H2O2)中清洗浸泡72小时 采用标准加入法,在HF酸样品中加标10,20,50,200ng/

265、L的Spex混合标准溶液,以Optima HF加标20ng/L来测回收率 冷等离子体测定:HF中阳离子测定17Reaction Finder 快速方法开发的有效手段Product ionM+Gas分析物分析物结果果1.选择待测元素/同位素2.Reaction Finder 将提供最为常用的诸如等离子体功率、碰撞反应气体以及扫描设置等参数组合3.从列表中选择内标控制元素Redefining triple quadrupole ICP-MS with unique ease of use18六氟磷酸锂等电解液中阴离子种类分析0.010.020.030.040.055.0-10.00.010.020

266、.030.040.050.0SminODFB/FBOBC2O4BF4PF6TFSI此类物质在水中均不稳定,特别是BOB及ODFB,BOB水中12小时后降解完全。因此用100%甲醇稀释样品19六氟磷酸锂稳定性 六氟磷酸锂遇水易降解,样品经稀释处理后,宜尽快测定。下图重复性测定谱图显示在1.5h内六氟磷酸锂和氟离子含量几乎无改变。0.05.010.015.020.025.0-0015253545Smin41-PF63210.05.010.015.020.025.0-1.05.010.015.020.015253545Smin41-PF632120增能提效-高压离子色谱仪 时间

267、缩短为原来的1/421 离子色谱离子色谱 在线淋洗液发生器技术-高纯-高灵敏度 电解自再生抑制器-无需硫酸再生 高压离子色谱-增能提效 ICP-MS 冷等离子体组件-最佳的检出限和背景等效浓度 惰性进样系统适用于高纯试剂应用绿色氟化工22Thanks!超耐候含氟材料的实际应用与可持续发展的社会意义2019年8月 上海总部:日本东京CEO:岛村琢哉销售额:15,229亿日元(约950亿RMB)员工人数:约54,000人(中国约7,000 人)在全球30个国家地区开展业务,拥有子公司236个(日本以外的子公司193个)AGC株式会社的简单介绍“舍易从难”创立:1907年旭硝子是日本第一家制造平板玻

268、璃的公司创始人:岩崎俊弥创业精神历史现在(截至2018年12月)AGC的含氟化学产品慕尼黑安联足球场国家游泳中心(水立方)LED照明效果国家体育场(鸟巢)ETFE薄膜的小结 ETFE树脂不易老化而且机械强度高,可以作为外立面长期使用,全寿命周期成本低。受到尖锐物破损时,可以焊接修补。ETFE薄膜自重轻,可以节省大量建材,适合于大跨度结构设计和美观设计。ETFE薄膜透明度高,有利于采光和膜结构内部的植物生长。ETFE薄膜可以作为装饰性显示屏使用,起到美观的装饰作用和宣传标识作用。ETFE薄膜气枕有一定隔热效果,透光度可以通过印刷遮光花纹调节,有利于节能。ETFE薄膜容易清洁而且不易积雪,可以降低

269、维护保养成本。LUMIFLON的 30 年以上的历程树脂树脂涂料涂料涂装涂装业主业主LUMIFLON在涂料及其价值链中的位置面漆面漆中间漆基材底漆钢材富锌层防锈防腐蚀中间层阻隔遮盖超耐候面漆涂膜长效保护整个涂装体系颜料树脂(主要功能)LUMIFLONLUMIFLON 填料(附加功能)溶剂形成涂膜涂料组成 用乙烯基醚可以实现完全交替完全交替共聚,从而得到优异的抗紫外线性能。采用CTFE单体得到3F型的FEVE树脂,相比4F型树脂有更好的颜料分散性和颜料分散性和相容性相容性。LUMIFLON的基本分子结构和作用CTFE(三氟氯乙烯)乙烯基醚FEVE树脂的特点:可常温固化,也可以高温固化可溶于溶剂,

270、也可以做成水性树脂,或粉末涂料有优异的抗紫外线性能,耐候性好可以达到80以上的高光泽,有利于美观设计与颜料以及填料的相容性良好,容易做配方(3F树脂的优势)提供各种官能团以实现各种功能:可交联,柔性,可溶性,硬度,etc.以强烈的电负性稳定整个分子链交替共聚的重要意义(乙烯基醚的重要性)氟单体乙烯基醚单体键能键能 379 KJ/molMax UV energy411 KJ/mol太阳光的最强紫外线能量太阳光的最强紫外线能量乙烯基酯单体键能键能 414424 KJ/mol氟单体新版ISO-12944注明FEVE是乙烯基醚共聚物Paints for fluoropolymer/vinyl ethe

271、r co-polymer(FEVE)coatings are two pack coating materials,and both water-borne and solvent-borne types are available.Solvent-borne paints dry by solventevaporation and cure by a chemical reaction between a base resin and a curing component.Paints for FEVE coatings are ambient curable coating materia

272、ls cross-linked with isocyanate hardener.The resin of the base component is fluoropolymer with free hydroxyl groups which reacts with suitable isocyanate curing agents.以含氟乙烯和乙烯基醚的共聚物(FEVE)为基料的涂料是双组分类型的涂料,水性以及溶剂型的产品在市场上都有供货。溶剂型涂料在溶剂挥发时干燥,靠基料树脂与交联剂发生化学反应来固化。含FEVE的涂料可以在常温下与异氰酸酯固化剂发生交联反应而使涂膜固化。基料树脂是有自由羟

273、基的含氟聚合物,这些羟基可以和适当的异氰酸酯固化剂发生反应。每个表中都注明FEVE树脂是乙烯基醚共聚物海上曝晒试验(涂膜消耗)涂料用树脂种类实测涂膜厚度损耗/年重涂周期的推算FEVE氟碳树脂0.33-0.43 25 /0.43=60 年聚氨酯树脂1.4-2.0 25 /1.4 =18 年海上曝晒15年的试验结果国土交通省实施的大井川沖海上曝晒场的曝晒试验海上曝晒16年后的涂层电镜扫描结果证明:FEVE氟碳树脂面漆很好地保护了环氧中间漆和富锌底涂的健康状态。右图左侧起为:涂层面漆(氟碳树脂)中间漆层(环氧树脂)防锈底漆(无机富锌)基材钢板元素分析表明:表层有来自于氟碳树脂本身的氯元素存在;中间层

274、以内无氯元素存在,证明面漆涂层很好地阻隔了氯离子的渗透。钢材环氧中间层无机富锌面漆ClZnFeFEVE氟碳面漆对涂装体系的保护作用海上曝晒16年后富锌底漆中金属锌的颗粒仍然保持着初期原有的状态初期16年后ZnZn旭硝子作为首家FEVE氟碳树脂的开发企业,从1985年起与日本国土交通省、北海道开发厅以及日本道路公团等官方机构开始共同研发,从北海道到冲绳在日本全国31个地点对既建桥梁使用Lumiflon(包括样板试验)进行了长期持续的跟踪调查,检查项目包括光泽,色差,粉化,剥落,锈蚀等等,结果证明了Lumiflon在防护涂装上的优异性能。实地长期跟踪调查水乡大桥左边:Lumiflon右边:氯化橡胶

275、同时涂装不同面漆16年后醇酸树脂体系已无面中涂层,底漆也有剥落广岛常盘桥重涂后的30年跟踪广岛常盘桥,原来涂装氯化橡胶,1986年重涂时采用Lumiflon1988年1993年2008年2016年2年后7年后22年后30年后初期初期光泽光泽20082008年年8 8月月(2222年年后后)20162016年年1111月月(3030年年后后)20082008年年8 8月月色差色差(2222年年后后)清洗前清洗前实测值75.266.252.7E=3.5光泽保持率88.0%70.1%清洗后清洗后实测值75.277.673.2E=2.3光泽保持率103.2%97.3%LUMIFLON与其它树脂的人工加

276、速老化试验对比并不是氟含量越高越好。一般20%以上的氟含量就可以排除低性能的含氟树脂。初期涂装成本以及重涂维修成本的对比010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,000素酸100年間初期塗替含塗装塗替14塗替13塗替12塗替11塗替10塗替9塗替8塗替7塗替6塗替5塗替4塗替3塗替2塗替1初期費用氟碳聚氨酯醇酸100年期间的总涂装成本初期涂装成本01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,0009,000素酸塗装費用 円/上塗中塗下塗下地管理費面漆中间漆环氧层富锌层打磨处理管理费氟碳聚氨酯醇酸LUMIFLON在国

277、内大桥上的应用拉萨河大桥的桥拱部分2004年涂装,2014年的跟踪调查显示了Lumiflon的优异的耐候性能。混凝土部分涂的其它树脂经不起当地强烈的紫外线照射,老化现象严重。与之相比钢拱部分涂有Lumiflon的涂膜依然光泽鲜亮如新。2005年2014年拉萨河大桥混凝土上所涂其它树脂涂膜劣化严重LUMIFLON 在国内大桥上的应用平潭大桥建设现场风大浪高水深流急,潮汐明显,岛屿暗礁多,地质复杂,6级以上大风天数超过300天,100年重现期浪高达9.69米,是全球最难架桥地点之一。主桥部分简支钢梁采用Lumiflon为基料的面漆体系涂装,整个涂装体系都在工厂内完成。福平铁路和京台高速上的公铁两用

278、跨海大桥,全长16.34公里,是国内第一座公铁两用跨海大桥,战略意义极为重大。大桥下层为时速200km/h的双线I级铁路,上层为时速100km/h的六车道高速公路。LUMIFLON的小结Lumiflon 是全球第一个能够在常温固化的氟碳树脂,由AGC首家发明开发,1982年上市。Lumiflon 是耐候性最好的氟碳树脂,能做出耐候性最好的涂料,QUV-B试验6000h以上。Lumiflon 是唯一有30年以上实际使用业绩的氟碳树脂,事实证明 Lumiflon 能够长年保护涂装体系整体的健康。Lumiflon 是国际标准ISO 12944-2018 的重要参照材料,该标准的相关规格和表述是以 L

279、umiflon的实际业绩为基础的。Lumiflon 是在拉萨河特大桥的钢拱上被采用的面漆基料,该桥是国内首座采用氟碳面漆的桥梁。总结 含氟材料在很大程度上克服了有机材料容易老化容易腐蚀等缺点,同时继承了有机材料容易加工容易复合的优点。含氟材料的优异耐候性可以缩短维修周期,降低全寿命周期成本和全寿命周期排放,有利于人类社会的可持续发展。含氟材料通常表面能比较低,有利于清洁和美观的保持。含氟材料的应用方式也在朝着更环保的方向发展。化学,为了一个蓝色星球高纯电子特气分离精制技术研究进展第八届国际氟相技术论坛(ISoFT19)暨第三届绿色氟化工技术协同创新论坛01高纯电子特气简介及国内外现状03高纯1

280、1BF3分离精致技术研究进展02高纯电子特气分离精制技术简介C目目录录ONTENTS04上海化工研究院在该领域的工作产品用途:用于半导体、微电子和相关的太阳能电池等产业,具体用途如薄膜沉积、刻蚀、掺杂、钝化、清洗,或用作载气、保护气氛等等。清洗封装成膜掺杂刻蚀电子气体是集成电路、LED、平板显示、光纤、光伏电池等高科技产业的基石和源性支撑材料,广泛用于薄膜沉积、刻蚀、掺杂、钝化、清洗,或用作载气、保护气氛等。电子气体对纯净度的要求极高,即使是痕量杂质,也可导致产品缺陷,严重影响产品性能和成品率。1 高纯电子特气简介及现状1 高纯电子特气简介及现状从2012年至2016年,国内电子气体企业生产销

281、售额占中国晶圆制造电子气市场需求由3.8%增加至25.0%,预计2017年将增加至28.4%。国内电子气体市场接近全球的1/3,而且比例还在不断提高,但国内自给率却非常低,近八成产品依赖进口。国内外产业现状:美国和日本是世界上两个最大的电子特气生产国家。改革开放40年来,我国工业气体工业取得了长足的进步,但在特气方面,国内的企业实力还比较弱,很多产品几乎都被外资企业所垄断。目前电子芯片生产用的特气,我国仅能生产约20%,其余全部依赖进口。1 高纯电子特气简介及现状20122013年主要电子特气在日本国内市场销售量实际情况1 高纯电子特气简介及现状国家对电子气体的发展一直比较重视,仅去年就出台了

282、多项鼓励政策。如科技部印发的“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划提到要重点研发超高纯电子气体;发改委印发的增强制造业核心竞争力3年行动计划(20182020年)提到了高纯氯气、氯化氢、等系列电子特气。七一八所与南大光电、光明院等5家协作单位申请的“02”国家科技重大专项-高纯电子气体研发与产业化项目,已于2013年初获得国家立项并得到国家财政支持。“02专项”全称为极大规模集成电路制造装备及成套工艺,七一八所共承担NF3、WF6、SiF4、C2F6、C4F8、C3F8、HF、HCl、COF2及电子混合气体等19种气体的研制及产业化工作。黎明院光明院七一八所中昊晨光蓝天环保BF3CHF3N

283、F3CF4SF6SF6NF3CF4NF3WF6C2F6C3F8C4F8CH2F2国内已产业化的电子特气1 高纯电子特气简介及现状1吸附工艺2蒸馏工艺3精馏工艺4加压抽提工艺5吸收工艺单元分离方法主要去除水氟化氢氟化烃二氧化碳氧气二氧化碳氧气氩气氮气异丙醇氟化氢氟化烃水二氧化碳氧气氩气氮气氟化氢2 高纯电子特气分离精制技术简介吸附工艺蒸馏工艺吸收工艺单元分离方法活性炭分子筛硼氧化合物改性分子筛 金属附载分子筛 层状双氢氧化物 氨基层状双氢氧化物一次冷凝固相吸收 氧化钙 氟化钠 氟化钾液相吸收 氢氧化铝 硫酸钠 硫代硫酸钠低温精馏加压精馏精馏工艺加压抽提工艺分离效率降低原料损失较大带入大量水分12

284、3452 高纯电子特气分离精制技术简介低低温温精精馏馏除除水水塔塔低低温温精精馏馏碱碱洗洗塔塔液液氮氮冷冷凝凝粗NF3产品5N NF3产品七一八所三氟化氮精制工艺NH4F-HF熔融盐电解法生产2 高纯电子特气分离精制技术简介 液相吸收法在NF3提纯工艺中,使用碱性或者还原性溶液(Na2S2O3、KI、HI、Na2S、Na2SO4等)吸收HF和OF2等酸性气体。吸收处理后含水的NF3气体可以用质量分数大于70的硫酸进行脱水处理。固相吸收法在WF6提纯工艺中,采用氟化钠(NaF)或氟化钾(KF)做吸收剂,在适合的吸附温度下可将WF6中的HF的体积分数降低到10-5以下。1)脱除氟化氢2 高纯电子特

285、气分离精制技术简介 膜分离法在CHF3提纯工艺中,杜邦公司使用半透膜将原料气中的氟化氢含量降低。在膜的两侧可分别得到富含氟化氢的部分与富含碳氟化合物的部分。1)脱除氟化氢2 高纯电子特气分离精制技术简介 蒸馏法在WF6提纯工艺中,N2、CO、NF3、CF4、SiF4、CO2和SF6等易挥发组分因其沸点与WF6相差较大,一般通过蒸馏的方法去除。通过多次蒸馏后的原料再经过吸附,可将WF6的纯度提高至99.995%。2)脱除易挥发组分 精馏法在CHF3提纯工艺中,粗品CHF3中沸点较低的组分如O2、N2和H2等,可采用低温精馏进行分离。在-155至-84之间进行间歇精馏,除去杂质后,可获得99.99

286、以上高纯CHF3产品。2 高纯电子特气分离精制技术简介 吸附法在CHF3提纯工艺中,可使用活性氧化铝、分子筛、硅胶、活性炭等吸附剂分离O2、CO2、H2O、HF等杂质气体,得到高纯度的产品。2)脱除易挥发组分在NF3提纯工艺中,采用活化后的分子筛和天然沸石,可有效地选择性吸附去除CF4、N2O、CO2和N2F2等小分子气态杂质,可以得到高纯度的气体。2 高纯电子特气分离精制技术简介 吸附法在C3F8提纯工艺中,日本昭和电工株式会社使用一种吸附剂,有效吸附八氟丙烷中的六氟丙烯、一氯五氟乙烷、七氟丙烷等杂质,将杂质含量降低到110-6以下。3)脱除氟化烃在C3F8提纯工艺中,采用低温精馏方法将C3

287、F8中的CF4、C2F6、C4F10、C5F12去除,从而从混合物中精制C3F8。精馏法2 高纯电子特气分离精制技术简介3 高纯11BF3分离精致技术研究进展高纯11BF3气体在工业生产上用于电子工业和光纤工业,作为制备光纤预制件的原料。高纯11BF3气体是硅和锗外延、扩散和离子注入过程的p型掺杂源,作为B掺杂剂用于硅离子布植方面,生产出的芯片具有高集成、高密度的特点,并且体积更小、性能更稳定。三氟化硼(BF3)高纯10BF3在原子能工业、军用防护、医学等领域应用广泛。富集10B以硼酸的形式制成控制箱,通过控制核分裂时释放的中子量来控制核反应堆的速度,使核反应堆稳定、安全运行。金属材料中加入1

288、0B,可以屏蔽核辐射,用于核废物及核安全,或中子源的安全防护等;10B同位素可用于癌症的治疗,且对正常组织的伤害非常小,几乎不会产生副作用。低温精馏法3 高纯11BF3分离精致技术研究进展2019-08-1418三氟化硼-甲醚化学交换精馏法3 高纯11BF3分离精致技术研究进展2019-08-14三氟化硼-乙醚化学交换精馏法3 高纯11BF3分离精致技术研究进展2019-08-1420三氟化硼-苯甲醚化学交换精馏法3 高纯11BF3分离精致技术研究进展3 高纯11BF3分离精致技术研究进展SO2 BF3-BF3交换反应交换反应工艺流程图工艺流程图3 高纯11BF3分离精致技术研究进展离子交换色

289、谱法工艺流程图离子交换色谱法工艺流程图4 上海化工研究院在该领域的工作1997年经科技部批准成立国家高效分离塔填料及装置技术研究推广中心。该中心是专门从事蒸馏、吸收、解吸、萃取和塔用新型气液传质设备的集科、工、贸于一体的技术和工程开拓型部门。中心的宗旨是:以技术为先导、以市场为依托,发挥强有力的技术扩散能力,服务于企业,推动行业进步。中心成立至今,多次获国家、省部级科技成果奖。经过近几十年的发展,我院在稳定同位素、同分异构体、香精香料等精密精馏技术研发方面具有绝对优势,在高效规整填料塔设计、塔内构件设计、产业化等方面积累了丰富的经验。国家高效分离塔填料及装置技术研究推广中心国家高效分离塔填料及

290、装置技术研究推广中心4上海化工研究院在该领域的工作实验平台实验平台常规的实验室小试研究技术平台,除了可进行常规的精馏分离实验外,还具备萃取精馏、反应精馏等功能,可进行常规分离项目的研发工作。建立国内最先进的高真空精密精馏中试装置,最低操作压力可以达到13.3Pa;重点解决分离系数很小、热敏性强等特殊物系的分离难题。天然产物分离技术平台,可开发新型天然产物蒸馏技术、超临界萃取分离、生物活性吸附分离技术等示范性研究,配备分子蒸馏、超临界萃取、熔融结晶等试验设备分析测试平台,中心主要配备气相色谱仪、水分析仪等常规分析检测设备,另依托院大型共享仪器进行一些复杂的分析检测工作,为分离项目的开发提供技术支

291、撑。4 上海化工研究院在该领域的工作肿瘤检测领域医疗诊断领域生物医药领域生态环境领域上海市出入境检验检疫中心上海交通大学国家中药工程中心华山医院瑞金医院中国院子能科学研究院稳定性同位素标准试剂13C低温精馏技术低氘水的生物功效性和安全性PET检测机用18O水13C呼吸诊断试剂核能材料领域食品安全领域质量检测领域合作内容合作成果合作机构应用领域国家同位素工程研究中心国内唯一、国际领先的同时开展并掌握15N、18O、20Ne、22Ne、13C等稳定性同位素开发及下游应用技术研究的机构。15N国际市场占有率达到50%18O水市场占有率达到30%4 上海化工研究院在该领域的工作稳稳定定性性同同位位素素

292、分分离离示示范范装装置置化学交换法分离化学交换法分离1515N N水精馏法分离水精馏法分离1818O O热扩散法分离热扩散法分离2020Ne/Ne/2222NeNeCO低温精馏法分离低温精馏法分离13C化学交换法生产15N的二级联、三级联示范装置,目前的三级联装置是国际上最大的15N生产装置水精馏法生产H218O五级联生产装置,目前H218O的产量已达100kg/a热扩散法生产20Ne/22Ne生产装置生产装置CO低温精馏法分离13C的单塔示范装置、二塔级联示范装置4 上海化工研究院在该领域的工作 蚀刻液 剥离液 电子级乙醇 电子级丙酮 PI液 PI剥离液 稀释液针对半导体各生产过程产生的废液

293、,制定回收方案,使高附加值电子液循环再利用技术特点技术特点回收率90%,大大降低溶剂采购成本技术领先,大大降低溶剂处理过程的成本自动化程度高,操作和维护简单,无忧安全使用;减少污染,保护环境,提升企业社会形象4 上海化工研究院在该领域的工作电子级药液的检测分析,非标测试方法开发建立,目前实验室正在进行CMA,CNAS的认证评估武汉天马微电子有限公司成都天马微电子有限公司上海天马微电子有限公司上海中航光电子有限公司厦门天马微电子有限公司杭州九阳小家电有限公司 色阻 蚀刻液 光刻胶 剥离液 电子级乙醇 电子级丙酮 液晶 PI液 PI剥离液 边框胶 稀释液 光阻 4 上海化工研究院在该领域的工作THANK YOU!谢谢!2018年10月

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