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2016年03月號 封面故事

绿色研发新突破 纺纤业、预拌业 同创永续未来

远东人月刊 / 编辑室辑

  环保节能、永续发展早已是世界趋势,尤其绿色材料的开发与废弃物的循环利用,不仅使有限资源绵延不绝,更能减轻环境负荷。向来对环保不遗余力的远东集团,旗下各产业皆全力投入绿色研发,2015年「远东精神奖」中,除了远东新世纪以「100% Bio-PET Plant Bottle全球首发」专案拿下「前瞻创新类」优等奖,亚东预拌和远东新世纪也共同以「水煤灰取代传统飞灰之研究」勇夺「集团综效类」优等奖。创新的研发实力不仅为企业带来商机,也为生态永续创造极大效益。


绿色材料里程碑:远东新世纪100% Bio-PET Plant Bottle全球首发


  全球暖化日趋严重,加速了环保意识的觉醒,也促使可口可乐与百事可乐等PET瓶用大厂聚焦Bio-base包装材料的研发。然而,目前在PET原料中,只有30%的MEG可由生质来源取代,其余占比高达70%的PTA,仍是100% Bio-PET成功的最後一哩路,更是国内外各大厂竞争的主要标的。

  身为全球聚酯翘楚的远东新世纪,对於生质材料生产技术之开发当然责无旁贷,企业研究发展中心郭俊毅副理表示,「100% Bio-PET一直是远东新世纪和可口可乐共同努力的目标。」早在2014年,远东新世纪即与可口可乐合作,提供少量100% Bio-PET酯粒进行吹瓶验证,直至2015年,适逢可乐汽水瓶上市100周年,为了完成可口可乐在世博会上发表100% Bio-PET瓶之里程碑,企业研究发展中心进一步放大产量,在3个月内完成80公斤100% Bio-PET酯粒之制备。高萱璘工程师与张书维工程师皆坦言,「这次需要的Bio-PET酯粒量较大,时间又很紧迫,对专案成员来说,压力实在不小,全靠大家齐心努力、牺牲休息时间,才能顺利完成任务。」

  目前PTA的制程已广泛应用在石化原料的工业生产,纯度可达99.5%以上,但使用Bio-PX原料来合成PTA则是新的突破,也是本次专案最大的挑战。虽然结构相同,然不同制程取得的Bio-PX原料仍存在许多未知变因,更遑论後续PET聚合及瓶用酯粒制备,且现有的商业产线皆为万吨级,也无法满足小量Bio-PX转化为Bio-PTA所需的制程调整与测试。研究所生质能源组为此特别在所内建立公斤级PX氧化、氢化及纯化制程,以测试各种来源的PX,并进行制程最佳化,期间多次与亚东石化进行交流,同仁们更以轮班的方式,在最短时间内将百余公斤的Bio-PX,逐批制备成Bio-PTA之合格品,且垂直整合集团资源,由实验工厂接续完成PET聚合,再由固聚事业部完成瓶级酯粒制备,期间甚至必须针对材料来源的差异,不断进行制程与配方的调整,以确保Bio-PET的性质。

  在专案成员共同努力下,远东新世纪终於成功生产全球首批80公斤100% Bio-PET瓶级酯粒,除了顺利吹瓶,也进一步完成饮料填充,由可口可乐在米兰世界博览会上发表全球第一批试量产之100% Bio-PET包装瓶,验证了100% Bio-PET之商业可行性,为全球绿色材料开启实现的大门;另一方面,远东新世纪也与可口可乐共同在世界最大的工业生技大会上进行成果发表演讲,吸引众多目光,并多次登上国际媒体,为企业在全球PET产业再次打赢漂亮的一仗。郑暐霖研究员骄傲的说,「我们让全世界知道,远东新世纪不只是酯粒的供应商,更具备世界一流的研发能力,在绿色材料领域中,我们是世界的佼佼者!」

  可口可乐目前已与福特汽车、Heinz、Nike、P&G等国际大品牌,联合筹组植物基PET技术合作联盟(Plant PET Technology Collaborative, PTC),积极建构100% Bio-PET的开发与应用。根据European Bioplastics的统计与估算,目前世界PX的年产量为6,100万吨,其中5%预期将由生质源料所取代,届时将有超过300万吨100% Bio-PET的商机。诚如本计画主持人卢信安博士的期许,「改变自己、改变世界,Change the world!」远东新世纪藉由此项专案,向世界展现了卓越的垂直整合能力,并以创新研发的深厚实力,逐步改变全球PET产业。


资源再生新典范:亚东预拌远东新世纪 水煤灰取代传统飞灰之研究


  
预拌业和纺纤业,两个看似没有关联的产业,却因为相同的环保理念,展开了合作之旅。

  为节省燃料成本,远东新世纪使用水煤浆取代重油及天然气,做为锅炉燃料,让煤炭燃烧更完全;然而,水煤浆虽较传统煤炭更方便运送且易储存,但燃烧後产生的大量水煤灰却成为新的负担,在无法重新利用的情况下,只能作为废弃物,委由环保公司载运处理,其载运与处理费用又是一项支出。

  另方面,预拌混凝土产业经常使用燃煤飞灰、水粹炉石等卜作岚材料,以提升混凝土之耐久性,并降低水泥用量,减少二氧化碳的排放。为达成集团综效,远东新世纪於是与亚东预拌展开合作,由亚东预拌竞发处研发,将水煤灰应用於预拌混凝土中,如此既能去化远东新世纪的工业废弃物,节省後续运费与处理费用,亦能提供亚东预拌所需之混凝土材料。

  本次专案总共分三个阶段,首先,亚东预拌以定期定量的方式,取得水煤灰样品,透过实验室的试验,了解水煤灰对混凝土造成的影响。研究人员发现,水煤灰与一般传统燃煤飞灰最大的差异在於形状,「前者是粒型不规则破碎面,後者则为球型,粒型容易造成混凝土用水量的增加,导致混凝土品质下降。」亚东预拌林昌纬科员解释,「为了达成任务,我们不断修正配比设计,使材料能适用於混凝土,即使用水量增加,也不至影响混凝土的强度,可以维持混凝土原有的品质。」

  第二阶段中,亚东预拌开始尝试以大规模的水煤灰进行生产,并请国家地震中心针对新生产之水煤灰混凝土进行核电厂专用围阻体结构试验,获得极大的赞许。最後阶段,则由亚东预拌单一厂全面使用远东新世纪的水煤灰,配合高密度的抽测频率,覆核其产品品质,同时统计当月的原料成本节降空间。

  水煤灰完全取代传统飞灰後,对远东新世纪来说,每吨水煤灰预期可节降280元的清除费及载运费;若产量为12,000吨/年,则每年可望节省约336万元。而亚东预拌的飞灰成本亦可节降265~338元/吨,一年约可省下662~845万元。亚东预拌甘嘉玮科长开心的表示,「透过本次专案,不仅解决远东新水煤灰去化问题,亚东预拌也取得新的混凝土材料,使成本节降更有空间。更重要的是,工业废弃物再利用对整个生态圈有莫大的帮助。」

  两家企业以新能源、新材料、新应用的创新思维,有效降低成本,同时达成节能减碳的环保理念,共创双赢局面。



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