傅老佳作连载8 | 晨光院、吉化公司勇挑“六五”有机硅项目重担！

有机硅有机硅

2024-12-14

上一期连载，我们介绍了本书第七部分——我国有机硅工业发展期（上）。

上篇内容主要围绕着我国首台直径400mm流化床直接合成甲基氯硅烷工业试验装置的诞生，本期我们将介绍中国有机硅工业发展期（中）的内容，有机硅材料及制品在全国各省份遍地开花。

友情提示-本期三大亮点：
1、历尽艰辛的吉化公司400mm流化床
2、七省市有机硅巡回展览
3、晨光院和吉化公司各显神通，承担“六五计划”重点项目

《有机硅工业及其在中国的发展》
傅积赉先生著
注：傅老原版著作成书于2015年6月，请以当时的视角阅读以下文字

涉及相关企业的重要近况，SAGSI团队为您适当补充，本文所使用的图片来源为原著及网络。

发展期（5）

吉化公司为开发硅橡胶于1973年建

400mm直径流化床合成甲基氯硅烷

化工部为加快有机硅特别是硅橡胶的工业化进程，开发出军工需要的硅橡胶产品。他们选中既有研究院、又有设计院和生产车间的大企业——吉林化学工业公司。这样不仅具有实验室科学研究的条件，也有中间试验和进一步扩大生产的条件。这样齐全、优越的体系在当时的上海、北京等地区是不具备的。

编者注：吉林化学工业股份有限公司（原称吉林化工厂）于1970年创办于吉林省吉林市，主要业务产品包括石油产品、石化及有机化工产品、合成橡胶、化肥及无机化工产品四大类。
1994年12月13日成立股份有限公司，并在香港、纽约及深圳上市；1998年7月27日，中国石化进行大改组，转为中国石油天然气控股公司；2005年10月28日，吉化公司被中石油收购。

上世纪六七十年代的吉化公司机械厂青年合影
图源：7788网

为试制硅橡胶必须要有甲基氯硅烷单体。虽然吉化公司研究院建有合成甲基氯硅烷的搅拌床。但搅拌床的工艺效率差，能力低，满足不了需要。为配套单体连续水解、连续裂解、连续聚合的100吨/年装置的能力，按当时上海树脂厂的一套直径400mm流化床合成甲基氯硅烷的图纸，在吉化公司研究院建了一套直径400mm的流化床装置，1973年建成。技术负责人是刘旭东，技术人员有阎世城、张长源等。流化床建成后首先是打通流程。在流程改进、调整的过程中流化床反应情况不是很好。飞温、结块，产品中二甲基二氯硅烷的含量很低，很长时间没有获得解决。1974年技术负责人刘旭东调到星火化工厂去后改由阎世城担任。阎世城等经过努力，想了各种办法，反复“折腾”了多年。针对当时直筒式的流化床，硅粉和氯甲烷从床底部进床，原料新鲜，浓度高，反应速度快，放热多，床底部易于飞温、结块。他们采取两条措施：① 高气速，表观气速0.3m/s；② 半锥床，可使床底部气速高些，传热好些。到20世纪70年代后期解决了底部飞温、结块的问题，使流化床得以顺利运行。在他们多年努力下，达到了化工部下达的各项指标。吉化公司研究院有机硅400mm常压流化床的成果于1978年12月得到化工部的认可。

今日的吉化公司
图源：长春工业大学官网

发展期（6）

国家有关部门

引领中国有机硅工业发展的措施

从20世纪50年代末开始，经过10多年从搅拌床到流化床直接合成甲基氯硅烷的摸索成功，使业界又看到了希望。

在改革开放年代到来后，国内业界在与外国有机硅公司交流中看到了差距。认识到我国要发展有机硅工业必须急起直追，为此首先要大力发展大型流化床技术。很重视中国有机硅工业发展的国家科委、国家计委、国家经委和化工部等在20世纪80年代初都以实际行动引领中国有机硅工业的发展。

化工部旧址

图源：百度百科

发展期（7）

七省市有机硅材料及其制品的巡回展览

20世纪80年代初，有机硅在中国已经不是十分短缺的产品了。国家提出军需产品“寓军于民”的方针，将发展有机硅建立在开拓非军工用途上。于是国家计委和化工部为使有机硅材料能进一步推广应用，组织了一次很大规模的全国有机硅材料及其制品的七省市巡回展览广泛宣传。展览会上不仅展出由各个从事有机硅开发的研究院所、工厂企业提供的各种有机硅油、硅橡胶、硅树脂，以及有机硅消泡剂等；还有早期应用有机硅材料的制品实物，如能治疗肺水肿的硅油气雾剂，能使蔬菜保鲜的有机硅气调膜等。展览先后在成都、上海、天津、西安等7个城市巡回举办，同时印发了大量介绍有机硅性能的资料并举办学术报告会，大大地激发了国民经济各部门对有机硅材料的兴趣和关注。

发展期（8）

国家科委“六五” 科技攻关项目

1980年、进入“六五”，根据国内对有机硅材料需求日益扩大的现实与前景，为适应国民经济发展，并审视世界上有机硅材料发展的态势，进一步加快甲基氯硅烷生产发展已势在必行。然而我国最大的流化床的直径只有400mm，每台流化床的甲基氯硅烷产能只有数百吨，远远满足不了国民经济发展的需要。国家科委和化工部决定在中国建设万吨级甲基氯硅烷生产装置大力发展有机硅。于是国家科委新材料办公室胡兆森局长、新材料处陈仁铮处长将发展我国的有机硅列入“六五”攻关计划。为保证技术上可行，出资500万元与吉化公司研究院和晨光化工研究院分别签订了万吨级有机硅工业技术开发合同，化工部是担保单位。合同的名称是“万吨级甲基单体综合性有机硅厂生产工艺技术”，合同期限5年。

编者注：第六个五年计划，即中华人民共和国1981～1985年的国民经济和社会发展计划。全称是“中华人民共和国国民经济和社会发展第六个五年计划”，简称“六五”计划。

（1）晨光化工研究院的攻关项目向晨光化工研究院下达的国家“六五”重点攻关项目是关系到甲基氯硅烷的合成中对二甲基二氯硅烷选择性非常有影响的催化剂，要求研发高效的、适用于大型流化床合成生产、制备简便与贮存稳定的主催化剂及助催化体系，开展新型催化体系开发。具体列入攻关计划的是用于甲基氯硅烷的合成提高二甲基二氯硅烷选择性的高效三元铜催化剂。此外还有直接法合成甲基氯硅烷新工艺研究；研发新的除尘方法以及流化床合成苯基氯硅烷等项目。该院还专门为这两个项目分别建立了一套验证用的中间试验装置。该课题意义重大、任务艰巨，技术难点多、战线长。晨光化工研究院的“六五”攻关项目总负责人为幸松民。组成的701专题组先是约10人，后期人员多达60人左右，先后由陈克强、达文担任组长。团队由邹家禹、陈其阳、刘业成、张世海、陈士坷等和一批新分配到院的大学毕业生、青年技术工人、机修技工师傅们组成。由于他们对冶金、金属粉末制备的知识知之甚少，为了选择制备铜粉催化剂的技术路线，他们搜集了冶金方面包括铜矿冶炼、电解铜、粉末冶金等内容的专著或大学教材10多本书进行学习。在院里各部门支持下，在专门建立的中间试验装置中，前后花费6年时间，研制了多种铜粉催化剂、助催化剂体系。合成试验，筛选和评价是通过实验室流化床进行的；制备催化剂的放大试验用的是工业性流化床装置。铜粉催化剂、助催化剂的考核也是在直接法合成甲基氯硅烷流化床中试装置中进行的。1985年年底，终于自主创新研发成功以固体硫酸铜为原料，采取用流化床经氢气或含氢气体还原的工艺，制备出命名为“三元铜粉”催化剂。这是国内第一个铜粉型催化剂，获得了中国发明专利（专利号 CN87104211.8）。与此同时，“六五”攻关项目中的湿法除尘、回收氯甲烷净化循环利用等新工艺在中试装置中也取得成功。该“六五”攻关项目获得了化工部科技进步二等奖。

常见固体硫酸铜

攻关项目的成果通过鉴定后，为化工部第六设计院设计和建设我国星火化工厂第一套万吨级直接法合成甲基氯硅烷工业性生产装置提供了可靠的技术依据。（2）吉化公司研究院的攻关项目吉化公司研究院的“六五”攻关项目总负责人是朱宝英；研究室一级的负责人是朱德兴。主要分项负责人：氯甲烷项目，嵇明谦；流化床合成甲基氯硅烷项目，阎世城；甲基氯硅烷精馏项目，李显刚；水裂解、(高温胶) 聚合项目，姜景勋。攻关项目开始前吉化公司研究院已经有一台直径400mm流化床单体合成装置和百吨级高温胶的工艺装置。涉及400吨/年液相合成氯甲烷，甲基氯硅烷精馏，水解、裂解、聚合都做过大量工作，可以做到流化床操作中不结块，正常运作。但一些工艺指标与攻关合同要求有差距，适宜的反应条件还不清楚，所以开发实验工作量很大，难度很高。不仅需要放大技术，还要通过各种条件试验完成合同中的连续开车时间，二甲基二氯硅烷含量等5大技术指标要求。所以单体合成的开发是“攻关”开发的重点、核心工作是实现合同指标的条件实验。

编者注：朱宝英，浙江建德人。1944年毕业于浙江大学化工系,1949年参加工作,1978年加入中国共产党。第三届、第五届全国人大代表。
历任东北化学工业管理局研究所有机合成组组长、吉林化工建设公司中央实验室副主任、吉化研究院橡胶室主任等职。

通过两年的条件实验，除完成了合同指标外又得到了许多有工业价值的操作条件。明确了氯甲烷气速、反应温度、反应系统压力、催化剂用量、硅粉粒径。此外，流化床的换热改用导热油。1982年流化床合成甲基氯硅烷的催化剂已由氯化亚铜改用南昌旻、刘晓华试制的铜粉催化剂；也明确了氯甲烷的含水量和硅粉的干燥方式。约在1987年化工部代表国家科委对吉化公司研究院万吨级有机硅攻关开发项目做了鉴定验收。流化床开发结果的指标全部达到攻关合同要求。验收组对吉化公司研究院开发的流化床合成甲基氯硅烷工艺技术的评价是：国内领先。说明吉化公司研究院完成的有机硅万吨级技术开发的攻关对中国有机硅工厂具有很大的参考价值。两单位没有辜负上级的期望，及时攻克了一批为万吨级装置所需的关键技术，顺利完成了国家科委下达的万吨级有机硅“六五”科技攻关合同。