近日，煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司（簡(jiǎn)稱“煤科院”，隸屬于中國(guó)煤炭科工集團(tuán)有限公司），成功通過了“聚酯PEN材料單體煤基2,6-萘二甲酸中試驗(yàn)證”的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)審查。這一里程碑式的進(jìn)展，標(biāo)志著“聚酯PEN單體年百噸級(jí)中試項(xiàng)目”已正式進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的實(shí)施階段，有望為我國(guó)高端聚酯材料產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控發(fā)展開辟新路徑。

歷經(jīng)六年的不懈攻關(guān)，煤科院技術(shù)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)的微通道反應(yīng)器連續(xù)合成煤基2,6-萘二甲酸成套新工藝及裝備。該技術(shù)成果不僅通過了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)的嚴(yán)格評(píng)價(jià)，還獲得了包括中國(guó)科學(xué)院徐春明院士在內(nèi)的多位行業(yè)專家的高度贊譽(yù)。

煤基PEN材料單體百噸級(jí)中試裝置的建設(shè)，將顯著提升我國(guó)在高端聚酯材料領(lǐng)域的自主可控能力，為新能源、新基建等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)提供核心材料支撐，進(jìn)一步增強(qiáng)我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

聚萘二甲酸二甲酯（PEN）作為21世紀(jì)的新型功能性材料，在5G通訊、光伏、氫燃料電池膜電極、航空航天以及原子能材料等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而，其關(guān)鍵單體2,6-萘二甲酸（2,6-NDA）的制備技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外掌握，嚴(yán)重制約了我國(guó)PEN產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

圖1：PEN單體2.6-萘二甲酸標(biāo)準(zhǔn)樣品（≥99.95%）

煤科院以國(guó)家PEN產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，聚焦清潔低碳技術(shù)，從源頭創(chuàng)新工藝，實(shí)現(xiàn)了“繞道突圍”。通過利用自身在煤轉(zhuǎn)化技術(shù)方面的深厚積累，煤科院成功突破了煤基2,6-萘二甲酸的合成制備技術(shù)，建立了年噸級(jí)煤基PEN單體全過程制備平臺(tái)，并形成了微通道反應(yīng)器連續(xù)合成煤基2,6-萘二甲酸的成套新工藝及裝備。

為了加速科技成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，相關(guān)院士專家建議加快PEN單體百噸級(jí)中試示范裝置的建設(shè)步伐，突破成果轉(zhuǎn)化的“最后一公里”。煤科院對(duì)此積極響應(yīng)，針對(duì)煤基PEN材料關(guān)鍵單體技術(shù)路線，在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)進(jìn)行了周密規(guī)劃。

圖2：PEN單體年百噸中試裝置效果圖

在知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面，煤科院不斷強(qiáng)化布局，建立了完備的知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。目前，已取得國(guó)內(nèi)授權(quán)專利20余項(xiàng)，并申請(qǐng)國(guó)際PCT專利1項(xiàng)。同時(shí)，還成功開發(fā)出2,6-萘二甲酸國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品1項(xiàng)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)PEN單體高純樣品的空白。此外，煤科院還建立了煤基PEN單體全過程的分析表征和質(zhì)量控制新方法，為產(chǎn)品的穩(wěn)定生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供了有力保障。

在下游應(yīng)用開發(fā)方面，煤科院基于小試平臺(tái)自主開發(fā)的產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)標(biāo)測(cè)試，并開展了下游用戶端性能評(píng)測(cè)。用戶反饋顯示，該產(chǎn)品外觀均一，單體純度已達(dá)到進(jìn)口水平，性能相當(dāng)。這一結(jié)果進(jìn)一步增強(qiáng)了煤科院對(duì)PEN材料國(guó)產(chǎn)替代的信心和決心。

當(dāng)前，煤科院正全力推進(jìn)百噸級(jí)中試裝置的建設(shè)工作。從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)突破到全產(chǎn)業(yè)鏈布局，煤科院為PEN材料的國(guó)產(chǎn)替代和自主可控奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，這一項(xiàng)目的實(shí)施也為推動(dòng)煤化工產(chǎn)業(yè)向高端化、多元化和低碳化方向發(fā)展注入了新的活力。