煙台万華の「万能材料」：MDIとその応用

オリンピック競技場の外壁保温、青蔵鉄道の永久凍土路基断熱、中央テレビ局の新築などの重点工事は煙台万華ポリウレタン株式会社（以下、煙台万華と略称する）が生産するMDI（ジフェニルメタン二イソシアン酸エステルシリーズの略称）を使用しています。

8年前には想像できなかったのですが、2000年前にはわが国のMDIはほとんど輸入に依存していました。

煙台万華の自主革新による年産20万トンの大規模なMDI技術開発と産業化プロジェクトについて、業界の専門家は「国外会社の中国MDI技術の40年にわたる閉鎖を成功的に打ち破り、中国のイソシアン酸エステル業界を苦境から抜け出して、我が国の化学工業の導入、消化吸収の再革新のモデルを確立し、中国のウレタン工業の生存と発展を保証した」と評価しました。

市場のウレタンは広く国民経済の各主要分野に応用できます。潜水艦のポリウレタン保護層、冷蔵庫の中のウレタン保温材、乗用車のポリウレタン内装は全部です。

MDIはポリウレタンを調製する主な原料で、優れた断熱性、弾力性、耐摩耗性、耐油性を長所とするポリウレタンは世界で5番目のプラスチックです。

今後数年間、世界のMDI需要は依然として強力な伸びを維持しています。

アメリカの住宅市場の成長は鈍化していますが、アメリカの商業建築及びアジア太平洋とヨーロッパ地域のMDIを原料とした保温製品の市場需要が旺盛で、世界のMDI市場は引き続き急速な成長を維持しています。

これは世界最大のMDIメーカーの一つであるハンズマンポリウレタンの社長トニー？ハンキンスがこのほどMDI市場を分析して得た結論です。

トニーハンキンスは、ポリウレタン製品の需要が上昇するとMDI需要が急速に増加すると指摘しています。

彼は全世界のMDI市場は年成長速度が7%から8%と予想しています。アジアは二桁の速度で成長する見込みです。ヨーロッパはより高い桁数で成長し、アメリカの成長率はやや低いです。

2011年までに、世界のMDI需要量は480万トンを超え、供給は依然として厳しいです。

「世界のMDI需要の伸びはGDPの2倍で、2006年の世界消費は400万トン以上である。

中国の需要の伸びはGDPの3倍で、2006年の消費は60万トンを超え、世界第2位となった。

2000年前、中国のMDIはほとんど輸入に依存していました。万華は現在中国で唯一MDIを生産できる国内企業です。

煙台万華総経理の丁建生さんは2007年度国家科学技術奨励賞受賞プロジェクトの宣伝週間に紹介されました。

MDIの技術が複雑なため、長期にわたりBASF、Bayerなどの四大多国籍企業に独占されています。

年代末、ポリウレタンの合成皮革生産ラインをセットにするため、煙台万華は日本から国際60年代の技術水準に相当する1万トン/年のMDI生産装置を導入しました。

核心技術を把握していないため、装置の運行が非常に困難で、10年間生産量に達していません。

装置の技術が遅れ、消耗が高く、品質が悪く、明らかに競争力に欠けている場合、煙台万華は何度も海外会社にMDI技術の譲渡を要求し、しばしば拒絶されます。

前世纪80年代后半、国内のMDI需要の急速な増加を満たすために、烟台万华は导入、消化吸収、再革新の自主的な革新の道を歩みました。

導入装置の消化吸収をベースに、国際的なリードを目指して、先進的な開発モデルと組織ネットワークを採用し、MDI技術の研究開発を開始しました。

1999年、煙台万華はついに自主的な知的財産権を持つ年間2万トンのMDI製造技術を開発しました。2000~2003年には4万トン/年、8万トン/年と16万トン/年のMDI製造技術を開発し、産業化を実現しました。

煙台万華のMDI製造技術における突破は中国を継徳、米、日に次ぐ四つ目の技術を持つ国にしました。

革新的なMDIの製造過程は極めて複雑で、主に収縮と光化と分離の三つの工程を含む。

煙台万華の年間生産量20万トンの大規模MDI生産技術の開発はコア層モデルを参照して、主要な反応プロセスの開発を核心にして、簡潔で効率的な信頼性の高い工業化装置をプロセス開発と工程化の原則にして、全体の技術に対して総合的な過程拡大と集積を行い、総合的な競争優位性と国際的にリードするプラント化プロセス技術を形成しました。

同時に，この技術は急速に強放熱反応し，系の粘度が高く，分子構造の柔軟な設計が要求される。

現在、海外会社は主に間欠または半連続プロセスを採用しています。生産効率が低く、エネルギー消費が高いという欠点があります。操作が複雑で、品質の安定性が悪いです。

ある専門家は「BASFとHuntsmanが共同で上海に建設したMDI装置は半連続技術を採用している。

万華はもともと技術を導入していた日本の会社はまだ間欠技術を採用しています。

第二に，高効率液体膜ジェット光気化反応技術の開発である。

光ガス化反応はMDIの生産過程の中で最も重要な工程で、反応速度はきわめて速く、副反応は多く、製品はパルプ状固体で、設備を塞ぎやすいです。

従来は釜式攪拌反応器を採用しており、大量の溶剤希釈と過剰光ガス循環が必要で、効率が低く、エネルギー消費が高く、運転安定性、安全性が悪い（1.5万トンの技術は釜式反応技術を採用する）。

煙台万華は各種の高効率光化学反応器を開発することにより、最終的に高効率液体膜ジェット光気化反応技術を選定し、ミリ秒以内に分子レベルの高速混合を実現し、既存のシステムと有機的に結合する。

三は精留—結晶一体化MDI分離技術の開発である。

MDIは熱感受性物質であり、高真空下（1 mHg柱）で分離すること。

第一世代（万華1.5万トン技術）MDI間欠精留プロセスは10%の残渣が排出され、製品の品質が悪く、エネルギー消費が高い。

第二世代連続精留技術は残渣がないが、色が理想的ではなく、エネルギー消費が高く、生産規模が制限されている。

現在BASF、Bayerなどの多国籍企業はいずれも類似の技術を採用しています。

煙台万華が開発した新三世代精留結晶一体化MDI分離技術は、単セットの分離能力を経ずに20万トン/年（規模が世界最大）に達し、エネルギー消費が30%減少し、製品の不純物が減少し、色が浅く、お客様のニーズを満たしました。

第四に、二酸化炭素と純酸素、コークスを共同で調製した一酸化炭素技術の開発である。

この技術は全く新しい二酸化炭素とコークスを使ってガス製造技術を共同で行い、単台のガス炉のガス製造能力は4倍になり、一酸化炭素の含有量も明らかに向上しました。新しい湿式脱硫プロセスは一酸化炭素中の硫黄含有量を大幅に低減し、後処理プロセスを簡略化し、投資コストと運行コストが大幅に減少しました。

第五に、MDI装置から発生した廃塩水と塩素装置から発生した薄い塩水を塩水回収利用技術により酸化還元総合処理し、精製塩水の循環使用に達し、2つの廃結合を実現し、宝に廃棄する。

煙台万華は世界初の廃水総合利用を実現したMDIメーカーです。

煙台万華が開発した20万トンの大規模なMDI製造技術は万華寧波工業園で産業化に成功しただけでなく、装置の運行が安定し、製品の品質も著しく向上しました。

「PK」煙台万華20万トンの大規模なMDI製造技術は「出生」から標的となりましたが、多国籍企業との数回の「PK」の中でずっとリードしています。

BASFとBayer上海MDIプロジェクト研究報告によると、煙台万華現技術は多国籍企業より10%近く低く、従来の1.5万トンの装置より60%近く低い。

20万トン/年当量のMDI本体装置投資には、BASF（上海）は31.4億元が必要で、Bay_erは36.2億元が必要で、DOWは32億元が必要で、煙台万華は21億元です。

同じ規模の投資で、煙台万華は多国籍企業より30～40%低いです。

製品の品質対比において、煙台万華の製品は製品の色度（APHA）30、NCOの含有量31.3%で、世界の主要なMDIメーカーの色度（APHA）、全世界の主要なMDIメーカーNCOの含有量の対比において勝利しました。

技術の成熟度を比較すると、21世紀に世界で3つのMDI装置を新たに建設したところ、DOW化学は2003年にアメリカに新設された23万トン/年のMDI装置の運転が長期的に不安定になり、3年間で設計負荷（三線光化システム）に達した。

BASFとHuntsmanが上海で合弁で新設した24万トン/年MDI装置は2006年8月に投入され、まだ正常に作動していません。

煙台万華は2005年11月に完成した20万トン/年MDI装置の一回の投入に成功して、快速生産に達して、運行は安定しています。

技術革新を通じて、煙台万華は2007年上半期の国内市場占有率は36%に達しました。1998年は8%だけでした。

技術革新により、煙台万華は国際競争力を備え、海外に7つの支店を設立し、製品は欧米の主流市場に進出しました。50以上の国と地域で販売され、2007年の輸出は2億ドルに達しました。

万能材料煙台万華は年間20万トンの大規模なMDI技術の開発と産業化プロジェクトで海外の技術の封鎖を破って、我が国を継徳、米の後で第3番目の世界規模のMDI製造技術を持つ国家にならせます。

この成果は産業化して5年間で180億元の販売収入を実現しました。

年の生産能力は1998年に1.5万トンから2007年に34万トン（煙台、寧波の二セットの装置）に成長しました。この技術は煙台万華をアジア太平洋地域の最大規模で最も競争力のあるMDIメーカーにしました。

同時に、この技術は下流産業を牽引して1500億元の生産額を形成し、中国のウレタン及び関連業界の発展を力強く推進しました。

MDIはアンモニア繊維、靴製造、人工皮革下流産業の急速な発展を牽引しました。

中国の靴の生産量はすでに100億足/年を超えています。中国の人工皮革は世界の50%以上を占めています。MDIは高級靴の底と人工皮革を作る主な原料です。MDIは高弾性のポリウレタン繊維を生産する肝心な原料です。

MDIは自動車などの産業の急速な発展を支えています。

シート、手すり、ヘッドレスト、ハンドル、バンパーなどはMDI製のポリウレタン材料で、車ごとに平均18キロのポリウレタンが使われています。ポリウレタンは他の交通機関にも広く使われています。

MDIは国防建設に重要な意義を持っています。ロケットの保温、密封輪、装甲車、潜水艦の防護層などに使えます。

MDIは農作物のわらを調製し、見通しが広い。

MDIは接着剤を作って農作物のわら板の環境保護効果をつくって際立っています。一つは森林の伐採を減らすことです。二つは家具製品のホルムアルデヒドの解放です。三つは1トンのわら農家が200元以上の増収をします。

煙台万華はすでに世界初の商品化に成功した農作物わらわらパネルの生産ラインを開発し、全国に普及しています。

応用上、もう一つの大きな市場があります。それは建築省エネ分野です。

MDI製のポリウレタンの泡は現在の一番いい建築断熱材です。

建築、建築材料は中国で一番目のエネルギー消費分野です。

中国では毎年建築面積が20億平方メートル増え、保存量は420億平方メートルです。

しかし、中国の新たな建物のうち5%だけが保温断熱措置を取っています。その中でウレタンを使っているのは10%未満です。

専門家のコメント：MDI装置はウレタン生産の中で最も重要で、最も重要で、使用量が一番大きい原料で、ウレタン工業の発展に重要な役割を果たしています。

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