持续优化上游仍是有机硅行业的关键问题（下）

我国有机硅上游生产以甲基单体为主，其核心技术主要有两个来源，一是我国本土技术的不断改良，国内大多数企业采用此技术，因此存在共性的缺陷和问题；二是通过合资合作等方式引进和吸收的一部分国外技术，但所得到技术的先进性、系统性不足，且消化需要时间。本节仅针对我国有机硅上游最核心的部分，即甲基氯硅烷和中间体环节的工艺优化提出较为系统的建议。

有机硅单体生产同所有大化工单元生产类似，又有其固有特点。在工艺技术优化的方向遵循的整体思路是：从原材料质量控制入手，通过改进适合物料生产技术特性的设备、催化剂体系、配合严谨科学的操作工艺，来提高二甲的选择性和单体、中间体的杂质含量和绝对纯度。

（1）可充分利用国内硅块生产基地优势，在煤炭和硅石资源比较充足的地区建设化学级硅块生产基地，或与硅块供应商建立起战略供应关系，从而在原料质量和供应量方面，为进一步提高甲基氯硅烷的生产水平提供保证；

（2）通过自主开发高性能的催化剂、完善技术装备水平，促进装置大型化，有效提高设备运行的稳定性，有效结合国外先进技术，进一步提升有机硅单体生产的核心设备-流化床的技术水平，实现安全高效生产；

（3）采用高效精馏流程和塔设备，自动化工艺控制单体中含杂质纯度；

（4）改进现有单体水解分离精制工艺，提升中间体品质；

（5）加强副产品的综合利用，在厂区周边建设有机硅下游深加工及副产物综合利用产品链，缩减销售半径，真正形成有机硅新材料循环经济，有效提高资源利用率；

（6）大力开发国内急缺的特种单体、功能硅烷品种，形成与需求相匹配的工业化生产能力，打破对外依赖，从提高原材料保障能力的角度促进有机硅工业体系的进一步发展；

有机硅单体合成及其后续中间体工艺技术改进优化的基础是对核心反应体系机理及环境条件的深刻理解。

（1） 硅粉、氯甲烷做为反应原料的理化性质对目的合成单体的影响研究

（2） 铜系催化剂组分形态配比对时空产率选择性的对应关系

（3） 最佳开车周期和触体性质关系与保持研究

（4） 高效精馏塔分离工艺优化研究

流化床的设计优化主要重点在气体分布、换热及后系统等。其目的是保证良好的流化状态、反应温度分布、产物的及时带出。重点是气体分布板、换热管、花板等流化床顶部出料设计等。

（2）流化床后系统

流化床后系统的解决方向在保证合理的带出细粉量及回床量，以降低物料消耗。系统中应该带出的细粉量多少与床内触体组分有关系，带出的量又影响系统补加的催化剂量。

（3）操作工艺优化

流化床的流化反应性质好坏，除了跟设备本身设计、硅粉粒度分布、控制系统控制设计之外，还与流化床的管理，即操作工艺有直接关系。重点是流化床温度、流化床顶压和氯甲烷进床气速等。

中间体生产工艺主要以浓酸水解为主，重点优化方向包括：（1）稳定合适的水解工艺条件，改进设备流程，提高水解物的回收率；（2）净化提纯回收HCl，以保证合成氯甲烷的质量、装置稳定可靠运行；（3）水解物质量提升改进，一方面降低原有工艺过程的能耗过大，另一方面减少对后续产品质量的影响，大大提高高端产品使用领域；（4）中间体裂解工艺优化，降低副产物废物排放，提高回收率；（5）硅氧烷产品分离提纯。

必须说明的是，单体合成中有部分价值较高的小品种原料，其首要工作为分离和纯化；其余大部分低价值的副产物，其首要工作为减量。即通过优化工艺，尽量多产生高附加值的产物并分离，不产生或少产生低价值的产物，或将其处理后回归系统。而对对附加值副产物的其他综合开发手段，往往是在减量效果有限的前提下必须进行的次优选择。

特种原料主要有两个来源：一是从甲基单体的副产物中分离，如二甲基氢氯硅烷；二是单独合成，如二苯基二氯硅烷。为尽快实现单体原料的多样化，甲基单体环节应在综合平衡经济性的前提下，实现特种单体提高收率与高效分离；需直接合成的苯基、乙基和各类乙烯基特种单体、中间体和硅烷生产技术也需要进一步优化，扩大规模，提升产品质量和稳定性，进一步解决安全与环保问题。

随着客观上国内外技术交流的增多，对国内流化床技术进一步改造的条件逐渐成熟，有条件的企业可以在做好充分计算的基础上先行考虑，具体方向包括：采用内旋和膨胀段等方式控制细粉代出，采用气动原理优化物料分布并取消进料分布器，采用多种技术实现直接退床以提高设备利用效率，这方面可探讨的细节很多，不再一一赘述。

发展基础科研才是实现转型升级的根本，靠引进实现不了行业真正的发展。应当重视有机硅化学前沿和现有关键工艺反应机理和工程化方面的基础研究，一方面行业需要布局未来，一方面要为产业目前的转型升级提供依据。建议国家有关部门组织龙头企业和科研院所结成技术创新联盟，对以上方向给予一定资金扶持，通过共同开发、技术共享等方式，推动行业重大关键共性问题的理论研究和工业化实践。

我国有机硅初级产品产能严重过剩，物美价廉，而发达国家生产成本则居高不下。最近10年间，我国硅氧烷从2008-2010年期间年净进口16万吨以上逐步逆转为2015年的净出口0.7万吨。我国有机硅单体行业目前开工率仅60%，过剩产能几乎相当于美国的消费量。如果开工率能够提高15%并全部出口，即在国内消费、产能不变的情况下实现净出口12万吨左右，行业开工率可提高到75%，企业的经营情况可得到极大改善。目前有机硅产品享受13%的出口退税，建议进一步提高退税2-3个百分点，预计2-3年内可将国内企业开工率提高10%以上。

有机硅用途众多，用量分散，下游厂商众多。随着有机硅行业的逐步发展，其在某些领域逐步替代原有材料，变为大宗和主流产品。此外，随着下游需求不断发展，对材料性能、质量的要求逐步细化，相关法律法规不断出台，例如食品接触材料、人体植入材料、电子、汽车、3D打印等领域对材料的性能要求逐步细化。而行业本身对标准化体系建设和法规研究已经不能满足形势的需要。对此，行业应当高度重视相关产品质量、测试方法、加工及储运手段、应用方法等方向的标准编制和法规跟踪研究工作，满足行业发展的需要。

通过引进和培养的方式，尽快形成一批国内外领先的高级人才团队，并通过现有的科技人才引进计划和横向方式给予必要扶持；行业应支持在有条件的高校和科研院所在化工、化学或材料相关一级学科下培养硅材料方向的本科生或研究生；应组织常态化培训班，对企业和科研院所一线工程技术人员加强必要基础知识和工程技能的专业培训；鼓励国内单位承接高水平的有机硅相关学术交流活动，促进我国科研团队加强国际交流，积极招才引智，培育具有国际化视野的高水平专门人才队伍。