在濟(jì)南圣泉集團(tuán)股份有限公司(以下簡稱“圣泉集團(tuán)”)的展示廳內(nèi),一棵“產(chǎn)品樹”展示了從秸稈中提煉生產(chǎn)出的產(chǎn)品:紙漿、溶解漿、燃料乙醇、糠醛、木糖、阿拉伯糖、染料分散劑、生物基甲醇、生物質(zhì)樹脂炭……
圣泉集團(tuán)自成立以來,以玉米芯加工糠醛為起點(diǎn),深入挖掘生物質(zhì)原料潛能,提煉出上百種生物質(zhì)精煉產(chǎn)品,構(gòu)建了完整產(chǎn)業(yè)鏈。“多年來,我們聚焦主業(yè),強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動,從一家鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展成為集生物質(zhì)新能源、新材料和化學(xué)新材料于一體的高科技企業(yè)。”圣泉集團(tuán)副總裁江成真說。
高效利用資源
“生物質(zhì)精煉是從植物資源中提取、分離和轉(zhuǎn)化纖維素、木質(zhì)素和半纖維素(以下簡稱‘三素’),實(shí)現(xiàn)這些資源的高效利用和轉(zhuǎn)化,進(jìn)而生產(chǎn)出高附加值產(chǎn)品的過程。”圣泉集團(tuán)生物質(zhì)研究院院長高紹豐介紹,長期以來,完整分離“三素”一直是生物質(zhì)精煉領(lǐng)域的難題。許多企業(yè)在處理生物質(zhì)資源時,只提取其中某一種材料,忽略甚至丟棄其余部分,這不僅導(dǎo)致資源的浪費(fèi),還帶來了環(huán)境問題。
“作為一家從‘玉米地’走出來的企業(yè),我們充分挖掘生物質(zhì)材料的潛力,將其價值發(fā)揮到最大。”高紹豐說,圣泉集團(tuán)很早便開始了完全分離“三素”的探索,通過搜集國內(nèi)外的資料和文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)生物溶劑法在“三素”分離方面具有很大潛力,于是圍繞這一技術(shù)路徑開展項(xiàng)目研究。
項(xiàng)目啟動之初,圣泉集團(tuán)便確立了經(jīng)濟(jì)、高效的原則。在生物溶劑的選擇上,研發(fā)人員要求溶劑在不同條件下具備高選擇性和低破壞性等物理化學(xué)性質(zhì),注意不同生物溶劑之間的協(xié)同作用,使得所選生物溶劑能高效分離“三素”,同時實(shí)現(xiàn)低成本、低能耗的回收。經(jīng)過幾年反復(fù)試驗(yàn)和調(diào)整,在嘗試近千種溶劑組合后,圣泉集團(tuán)探索出能夠完全分離“三素”的配方。
高紹豐介紹,生物溶劑生物質(zhì)精煉工藝不僅能將“三素”分離,分別生產(chǎn)高值化生物質(zhì)能源及新材料,將植物原料“吃干榨凈”,還能用環(huán)保的生物質(zhì)原料替代石油化工、煤化工,生產(chǎn)人們?nèi)粘I钚枰漠a(chǎn)品。
“為推動這一工藝的廣泛應(yīng)用,圣泉集團(tuán)去年投資20多億元在黑龍江大慶投產(chǎn)百萬噸級生物質(zhì)精煉一體化項(xiàng)目。”大慶圣泉綠色技術(shù)有限公司總經(jīng)理栗昭爭介紹,該項(xiàng)目一期年可加工玉米秸稈、麥秸、蘆葦?shù)雀黝愔参锝斩?0萬噸,每年減排二氧化碳60萬噸至70萬噸。
突破技術(shù)瓶頸
圣泉集團(tuán)始終致力于高端材料的生產(chǎn)研發(fā),積累了許多高性能樹脂及復(fù)合材料、酚醛樹脂、呋喃樹脂等產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),逐漸形成在細(xì)分領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。
“酚醛樹脂是一種有機(jī)合成材料,廣泛用于冶金鑄造、汽車剎車片、砂輪磨具等行業(yè)。”圣泉集團(tuán)電子材料研究所所長劉耀告訴記者,隨著電子電器行業(yè)對電子級酚醛樹脂的需求日益增長,圣泉集團(tuán)決定自主開發(fā)這一領(lǐng)域的高端材料。
開發(fā)高端材料的過程充滿艱難險阻,既沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,又沒有技術(shù)基礎(chǔ)。如何突破技術(shù)瓶頸,實(shí)現(xiàn)酚醛樹脂從傳統(tǒng)的樹脂領(lǐng)域拓展至新興的電子材料領(lǐng)域,是亟需解決的難題。
為了研發(fā)電路板基板材料用電子樹脂、光刻膠用酚醛樹脂等高端材料,圣泉集團(tuán)不斷提升工藝水平和產(chǎn)品品質(zhì)。劉耀告訴記者,相較之前傳統(tǒng)領(lǐng)域粗放型應(yīng)用場景,圣泉集團(tuán)計(jì)劃開發(fā)的封裝級材料對雜質(zhì)含量的要求是PPM級(百萬分之一),而光刻膠材料對雜質(zhì)含量的要求是PPB級(十億分之一)。
“開發(fā)化學(xué)新材料的過程充滿不確定性,全靠自己摸索。”劉耀說,經(jīng)過長期積累,生產(chǎn)傳統(tǒng)樹脂的常規(guī)反應(yīng)釜內(nèi)形成厚達(dá)十幾厘米的鍋巴層,必須徹底清理干凈,否則會對制造新材料造成不良影響。他和同事鉆進(jìn)反應(yīng)釜里,在狹小的作業(yè)空間里彎著腰,用錘子、鑿子一點(diǎn)點(diǎn)將反應(yīng)釜內(nèi)鍋巴層鑿下來,然后進(jìn)行手工拋光和鈍化。他們用了一個多月時間,終于將反應(yīng)釜清理得光亮如新。此外,為了解決樹脂分相難題,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在裝置現(xiàn)場一點(diǎn)點(diǎn)摸索、反復(fù)試驗(yàn),最終確定了快速高效的分相方案。
經(jīng)過2年多努力,PPM級金屬雜質(zhì)的封裝用電子材料樹脂成功上線。又歷時3年多,PPB級金屬雜質(zhì)的光刻膠用樹脂開發(fā)成功。圣泉集團(tuán)成為量產(chǎn)光刻膠樹脂的供應(yīng)商。
瞄準(zhǔn)高端材料研發(fā),圣泉集團(tuán)跑出加速度。如今,集團(tuán)已經(jīng)成為國內(nèi)規(guī)模較大的電子材料樹脂供應(yīng)商,旗下?lián)碛?家國家制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)。集團(tuán)研發(fā)出20余個系列上百個品種電子材料樹脂,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子信息、高端裝備制造、新能源等領(lǐng)域,合成樹脂總產(chǎn)能近100萬噸/年。
加強(qiáng)研發(fā)力度
“我們必須不斷創(chuàng)新,將眼光放長遠(yuǎn),才能激發(fā)企業(yè)活力。”劉耀告訴記者,新產(chǎn)品問世,研發(fā)人員往往還來不及慶功,就匆忙奔赴下一個項(xiàng)目。
近年來,圣泉集團(tuán)持續(xù)加大在高技術(shù)水平領(lǐng)域的創(chuàng)新研發(fā)力度。2023年,圣泉集團(tuán)研發(fā)費(fèi)用超4億元。同時,集團(tuán)注重培養(yǎng)技術(shù)人才,研發(fā)人員占總?cè)藬?shù)比重超過10%。
“科技人才在企業(yè)創(chuàng)新中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。”圣泉集團(tuán)總裁辦公室主任柏興澤說,集團(tuán)大力實(shí)施“人才強(qiáng)企”行動計(jì)劃,以尊重人才、培養(yǎng)人才、用好人才為宗旨,強(qiáng)化人才培養(yǎng)與梯隊(duì)建設(shè)。同時,注重通過創(chuàng)新制度激發(fā)員工的創(chuàng)新意識和擔(dān)當(dāng)精神。
為了保持創(chuàng)新不間斷、研發(fā)成果快速得到應(yīng)用,圣泉集團(tuán)還與國內(nèi)多所專業(yè)高校、科研院所開展產(chǎn)學(xué)研合作,持續(xù)深入推進(jìn)基礎(chǔ)理論研究和技術(shù)合作,建立起高質(zhì)量的科研創(chuàng)新平臺。目前,集團(tuán)已建有專業(yè)研究所10余個,擁有科研人員400余名,設(shè)有國家級博士后科研工作站、國家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室、省級工程研究中心等多個科研平臺。
以創(chuàng)新為引領(lǐng),圣泉集團(tuán)技術(shù)成果接連涌現(xiàn)。截至目前,圣泉集團(tuán)累計(jì)申報(bào)國際、國家專利1200余項(xiàng),還承擔(dān)省級及以上科技計(jì)劃近百項(xiàng),主持起草標(biāo)準(zhǔn)近百項(xiàng),持續(xù)為新材料、新能源等新興產(chǎn)業(yè)賦能。
"展望未來,圣泉集團(tuán)將重點(diǎn)聚焦綠色低碳、新材料等領(lǐng)域,進(jìn)一步加大在生物質(zhì)、高端電子化學(xué)品、新能源、生物醫(yī)藥、復(fù)合材料等領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān),把產(chǎn)品做精、把產(chǎn)業(yè)做強(qiáng)、把品牌做優(yōu),努力成為全球領(lǐng)先的生物質(zhì)和化學(xué)新材料解決方案提供商,為行業(yè)進(jìn)步發(fā)展作出貢獻(xiàn)。”江成真說。