中國煤科啟動煤基PEN材料單體百噸級中試裝置建設

近日，煤炭科學技術研究院有限公司（簡稱“煤科院”，隸屬于中國煤炭科工集團有限公司），成功通過了“聚酯PEN材料單體煤基2,6-萘二甲酸中試驗證”的基礎設計審查。這一里程碑式的進展，標志著“聚酯PEN單體年百噸級中試項目”已正式進入實質性的實施階段，有望為我國高端聚酯材料產業鏈的自主可控發展開辟新路徑。

歷經六年的不懈攻關，煤科院技術團隊成功研發出國內外首創的微通道反應器連續合成煤基2,6-萘二甲酸成套新工藝及裝備。該技術成果不僅通過了中國石油和化學工業聯合會的嚴格評價，還獲得了包括中國科學院徐春明院士在內的多位行業專家的高度贊譽。

煤基PEN材料單體百噸級中試裝置的建設，將顯著提升我國在高端聚酯材料領域的自主可控能力，為新能源、新基建等戰略性新興產業和未來產業提供核心材料支撐，進一步增強我國的國際競爭力。

聚萘二甲酸二甲酯（PEN）作為21世紀的新型功能性材料，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領域展現出巨大的應用潛力。然而，其關鍵單體2,6-萘二甲酸（2,6-NDA）的制備技術長期被國外掌握，嚴重制約了我國PEN產業的發展。

圖1：PEN單體2.6-萘二甲酸標準樣品（≥99.95%）

煤科院以國家PEN產業發展需求為導向，聚焦清潔低碳技術，從源頭創新工藝，實現了“繞道突圍”。通過利用自身在煤轉化技術方面的深厚積累，煤科院成功突破了煤基2,6-萘二甲酸的合成制備技術，建立了年噸級煤基PEN單體全過程制備平臺，并形成了微通道反應器連續合成煤基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化應用，相關院士專家建議加快PEN單體百噸級中試示范裝置的建設步伐，突破成果轉化的“最后一公里”。煤科院對此積極響應，針對煤基PEN材料關鍵單體技術路線，在產業鏈各環節進行了周密規劃。

圖2：PEN單體年百噸中試裝置效果圖

在知識產權保護方面，煤科院不斷強化布局，建立了完備的知識產權體系。目前，已取得國內授權專利20余項，并申請國際PCT專利1項。同時，還成功開發出2,6-萘二甲酸國家標準樣品1項，填補了國內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量控制新方法，為產品的穩定生產和質量控制提供了有力保障。

在下游應用開發方面，煤科院基于小試平臺自主開發的產品與國外產品進行了對標測試，并開展了下游用戶端性能評測。用戶反饋顯示，該產品外觀均一，單體純度已達到進口水平，性能相當。這一結果進一步增強了煤科院對PEN材料國產替代的信心和決心。

當前，煤科院正全力推進百噸級中試裝置的建設工作。從實驗室技術突破到全產業鏈布局，煤科院為PEN材料的國產替代和自主可控奠定了堅實基礎。同時，這一項目的實施也為推動煤化工產業向高端化、多元化和低碳化方向發展注入了新的活力。