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双碳行动:石化行业动真格,绿色涂料现生机

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长期以来一直将“新技术、新产品”的研发创新作为持续经营发展的首要战略。

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双碳行动:石化行业动真格,绿色涂料现生机

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编者按
 
“生态和高质量和谐发展”,作为下一个百年大计,深得人心。在石油化工领域,以“双碳”达标为目的挥发物综合治理得到积极响应。2022年1月,国务院颁布了《“十四五”节能减排综合工作方案》,要求深入打好污染防治攻坚战,推进经济社会发展全面绿色转型,助力实现“碳达峰、碳中和”目标,其中要求到2025年,挥发性有机物排放总量比2020年下降10%以上。

 

要求大力推进低(无)VOCs含量原辅材料替代,要求采用低VOCs含量的涂料等。

 

2020年7月,中石化集团公司发布《中国石化2020年挥发性有机物攻坚治理方案》,要求强化原辅料管控, 有效减少VOCs的产生,采购低VOCs含量的工业防腐涂料。

 

2022年8月,中石化《在集团公司挥发性有机物治理工作推进会上的讲话》中,再次强调要“落实源头替代要求”,积极推广使用符合国家要求的低VOCs含量的原辅材料和“绿色涂料”。

 

“在防腐涂装方面,以中石化为代表的石油化工企业,环保涂料的使用量逐年递增;以安全环保的水性漆为代表的“绿色涂料”在石化检维修和新建项目中得以广泛使用,助力“双碳行动”,从“源头替代”为石化企业的安全生产、节能减排作出了积极贡献。

 

 

 

 "绿色涂料"的概念与特性 

 

 

【“绿色涂料”】

 

所谓“绿色涂料”是指高节能、低VOCs 排放、低污染的环境友好型涂料,主要包括水性、无溶剂、粉末和辐射固化等品种。

 

1、水性涂料∶是以水做溶剂或分散介质的涂料,其VOCs含量很低,挥发物排放一般不超过10%(溶剂型漆一般在50%左右),不仅安全性、环保性优异,而且施工性能和防腐性能与传统溶剂型漆相当。

 

2、无溶剂涂料∶即不含有机溶剂的涂料。其固含量很高,在施工过程中,需要专门的加温喷涂设备,或利用溶剂作为稀释剂以降低粘度,如有机溶剂等,但由于有机溶剂挥发太快,会造成潜在的火灾和爆炸的隐患,需要加以严格控制。

 

3、粉末涂料∶是国内比较先进的涂料。粉末涂料理论上是绝对的零VOCs涂料,具有其独特的优势。但其制造成本很高,且涂覆时需要高温烘烤,推广使用局限性很大。

 

4、辐射固化涂料∶是利用高辐射〔电磁波)能量去引发树脂中光敏剂、乙烯基成膜物质和活性稀释剂进行自由基或阳离子聚合,从而固化成膜的涂料。施工时需要配备专门的涂装车间和辐射固化设备,目前主要用于高档木器产品,难以在石化设备的工况条件下使用。

 

综合来看,水性涂料的环保性、安全性、防腐性以及适用性方面,均能满足石化设备防腐的要求,这也是水性涂料在石化行业得到推广应用的原因。

 

 

 

 石化行业“绿色涂料”的研发与应用推广 

 

【石化水性环保涂料】

 

因传统溶剂型漆含有大量的有机溶剂,不仅污染环境、有损人身健康,更有易燃易爆的安全隐患,也曾导致多起重大伤亡事故,石化水性漆的研发应运而生。

 

1、2006年茂名石化和华南理工大学、广州集泰产学研结合,率先研发储罐内水性环氧导静电防腐漆。

 

2007年产品通过技术性能测试,并在茂名石化炼油分部804#5000立汽油罐内试用。经过2年的运行后,开罐验收,各项指标达到储罐防护要求,防腐效果良好。

 

2009年7月,该产品通过中石化科技部组织的科技成果鉴定,鉴定认为"该产品安全环保无污染,处于国际先进水平,填补了国内水性环保涂料的空白"。该产品与中石化共同申报,并荣获国家发明专利。

 

水性漆在茂名石化长达七年的科研试用中,性能不断改进提高,适用范围逐渐扩大,从罐内到罐外,再从储罐到装置、管廊等。产品种类不断完善,除储罐内水性环氧耐油导静电、耐油绝缘防腐漆外,开发出了水性改性丙烯酸底漆、改性有机硅面漆;水性丙烯酸隔热底漆、中间漆、面漆;水性环氧富锌底漆、无机富锌底漆、环氧云铁中间漆、聚氨酯面漆;水性陶瓷微粒隔热漆、保温漆等,涵盖了储罐外表面、装置及管廊钢结构与管道的防腐,实现了石化常温设备防腐的全覆盖。

 

2、2016年中石化物装总部将水性漆纳入年度框架招标,水性漆得以迅速推广。从2006年科研立项,到2009年通过中石化科技成果鉴定,经过了长达7年的应用实践,总部物装在充分调研认证基础上,于2016年将水性漆单独纳入了年度框架招标,自此,“绿色环保涂料”正式进入了中石化易派客采购平台,水性漆从茂名试用走向中石化应用,在中石化各大企业迅速得到了推广,尤其在安全环保要求最高的储罐防腐领域,备受青睐。

 

3、2017年,水性防腐漆被纳入“GB/T50393-2017《钢质石油储罐防腐蚀工程技术标准》。

水性防腐漆自此在石油化工系统有据可依,使用范围不断迈上新台阶,从储罐到装置管廊(线),从常规检维修到大型新建项目,从中石化到中石油、中化集团、国家管网及地方炼油、港口储运集团等快速延伸。

 

据中石化易派客数据统计,2016年前,环保涂料采用比基本为零,之后逐年递增,2021年占比已超过20%,其中在原油罐和成品油罐常规检维修采购方面,水性漆占同类比超过70%。采用水性防腐漆的项目有检维修,也有改扩建、新建项目。

 

近两年一批大型原油储备库建设和装置改扩建项目上马,水性防腐漆借十多年来,在检维修项目上的良好表现,乘势而上,在一批新建项目上得到应用,提供的防腐配套和技术服务得到了业主、施工单位的认可,为项目的一次性交验提供了保障。

 

以水性漆为主的"绿色涂料"参与的新建原油储备库有∶中石化天津南港320万立原油库、新疆库车80万立原油库、岳阳80万立原油库、茂名160万立原油库、古雷160万立原油库、日照500万立原油储备库;中石油揭阳基地500万立原油储备库等。还有湖北销售公司/十堰白浪油库升级改造工程、荆州油库迁建工程、华南销售公司/茂名首站二期储罐扩容项目等。

 

装置新建、改扩建项目有∶天津石化120万吨/年南港乙烯项目、炼油部产品调整及油品升级改造项目、烯烃部新建20万吨聚丙烯装置,茂名石化40万吨/年粗裂解气制乙苯/苯乙烯项目、炼油装置配套新建管线等。

 

△(茂名石化化工分布8号路管廊(2013.08)

 

 

△岳阳80万立原油商储库(2020.12)

 

 

 规范完善“绿色涂料”使用标准和规定,提升防腐质量 

 

 

【“绿色涂料”使用标准和规定】

 

今年1月,中石化工程总部颁布实施防腐新规,提升防腐年限,要求检维修防腐为10年,新建项目15年,水性防腐漆与传统溶剂型在性能指标和使用范围上一视同仁,对绿色涂料既是考验也是机会,以集泰股份为代表的绿色涂料企业,依据石化行业有关政策标准和规定,将水性防腐配套全面升级,适应和满足新规的防护需求。

 

1、有关标准∶目前,适用石油化工系统“绿色涂料”防腐标准主要有四个∶GB/T50393-2017《钢质石油储罐防腐蚀工程技术标准》、SH/T3022-2019《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计标准》、HG/T 5176-2017 《钢结构用水性防腐涂料》、IS012944-2017/2018《色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护》。

 

2、有关规定∶《中国石化防腐绝热质量提升工程规定》(简称“新规”),旨在提高防护年限、提升防腐质量,新规要求设备检维修防护年限不低于10年、新建项目防护年限不低于15年,并对包括水性漆在内的产品品种、涂层体系、施工规范做出了详细的规定。

 

3、环保方面∶中石化集团公司发布的《中国石化2020年挥发性有机物攻坚治理方案》,要求强化原辅料管控,采购低VOCs含量的工业防腐涂料。

 

机遇和挑战同行,成功和失败共存。石油化工行业在“双碳”达标方面务实推进,为“绿色涂料”健康快速发展创造了难得的历史机遇,这并不意味着绿色涂料企业可以“躺赢”,需以更高的标准,更高的进取精神,扬长避短,提高产品性能和服务水平,才能满足石化新型"绿色防腐”的质量和安全需求。

 

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