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茂金属聚乙烯(mPE)全球热度方兴未艾,中石油如何领跑茂金属催化剂国产化开拓?
2018-4-27
  
茂金属聚乙烯消费需求增长快速,2017年的全球消费量约1450万吨;
中石油在茂金属催化剂和茂金属聚乙烯产品国产化开拓领域起着引领性作用,并取得一定突破;
第三届中国高端聚烯烃技术与市场研讨会2018年5月23-24日福州召开,中国石油兰州化工研究中心专家将出席会议并介绍“茂金属催化剂的产业化现状及我们的工作”。
 
茂金属聚乙烯(mPE)是乙烯和α烯烃(如1-丁烯、1-己烯、1辛烯等)在茂金属催化剂(MAO)作用下合成的共聚物。由于采用单活性中心的茂金属催化剂,可精密控制聚合物的结晶结构、相对分子量及其分布、共聚单体含量及其在主链上的分布,mPE具有分子结构规整性高、结晶度高、强度高、韧性好、刚性好、透明性好、清洁度高、嗅味低、起始热封温度低、热封强度高、耐应力开裂性优等优点。按照密度分类,mPE可分为弹性体、塑性体、m-VLDPE、m-LLDPE、m-MDPE、m-HDPE。mPE主要应用于薄膜类生产,集中在食品包装、拉伸缠绕膜、重包装袋、固体包装材料等领域上;此外,mPE也应用于瓶盖、电线电缆、管材等领域。
 
全球mPE消费量从2012年的1300万吨左右增长到了2017年的1450万吨左右,其中北美和欧洲地区占全球消费量的近九成。据统计,2000年-2015年中国m-LLDPE的需求的年增长率为30%;到2025年,中国m-LLDPE需求量将近500万吨,占中国LLDPE市场份额的33%。尽管需求巨大,但目前国内m-LLDPE产品基本依赖进口,售价较高。
 
目前国内外生产mPE的厂家已经有十余家,欧美国家由于在茂金属催化剂技术研发及mPE工业化生产领域起步较早,全球mPE的供应主要来源于国外几家大型石化企业,包括ExxonMobil、Ineos、Lyondellbasell、Dow、日本三井、Borealis、Chevron Phillips、Total等。ExxonMobil是全球最大的mPE生产商,2017年产量达到197.5万吨。
 
我国茂金属催化剂研究及mPE生产起步较晚,但近几年在这一领域的投入力度不断加大,国内石化企业在茂金属催化剂研发、mPE新牌号产品开发与生产方面取得了较大的进步。其中,中石油在mPE国产化开拓领域起着引领性作用,在茂金属催化剂开发领域取得突破,并在大庆石化、独山子石化、兰州石化等进行了mPE产品的生产。
 
中国石油兰州化工研究中心自1995年3月确立了茂金属催化剂作为聚烯烃领域的重点研发方向,围绕茂金属催化剂的主/助催化剂、催化剂载体、催化剂负载化、聚合工艺与工程等方面开展了大量工作,先后合成出二氯二茂锆、茚基环戊二烯基二氯化锆等茂金属主催化剂7种,MAO助催化剂及含硼阳离子引发剂,对主、助催化剂进行了系统评价;此外还成功开发出LSG-1型硅胶载体,并成功地应用于茂金属负载化工艺,性能达到国外Davion995硅胶的水平。
 
2000年12月16 日,“茂金属催化剂的开发”研究项目通过了由中国石油评估中心组织的技术鉴定,该项目在主、助催化剂的合成及催化剂的负载化等方面形成了多项专利技术和专有技术,完成了“LLDPE用茂金属催化剂的开发”及“茂金属催化剂的开发”的合同任务。
 
2004年3月,茂金属催化剂研究开发项目的模试和中试研究通过中石油组织的技术验收。
 
2010年石化院大庆中心的气相法聚乙烯中试装置建成,并于2015年12月及2016年4月开展了两次较为成功的中试,分别获得了两个牌号的批量产品。
 
2016年12月5日,由中石油石化院兰州中心和大庆中心共同承担的中石油重大科技开发项目--“茂金属催化剂的开发”,顺利完成了自主茂金属催化剂(PME-18)在气相法聚乙烯中试装置上的长周期试验,完成了两个共聚牌号(HF1018和HF3518)的批量试产。
 
2007年,大庆石化采用Unipol气相工艺成功生产出牌号为HPR18H10AX、HPR18H35DX的茂金属聚乙烯。
 
2015年11月,独山子石化在国内首次使用37.5万吨/年的反应器成功试产高标号的第二代茂金属聚乙烯(mPE)薄膜级产品--EZP2010HA粉料,在此之前相同质量等级的茂金属产品只有美国的埃克森美孚石油公司可以生产,牌号为1018HIA,这标志着中国石化企业已经正式具备了生产高标号茂金属聚乙烯的能力。
 
截至2017年7月26日,独山子石化公司三种茂金属线性低密度聚乙烯(LLDPE)新产品全部试产完毕,至此,该公司已具备HPR、EZP两个系列HPR3518CB、HPR1018HA、EZP2010HA、EZP2005HH四个茂金属牌号产品生产能力,其中EZP系列填补国内空白,标志着独石化茂金属LLDPE开发处于国内领先地位。
 
 
由亚化咨询主办的第三届中国高端聚烯烃技术与市场研讨会将于2018年5月23-24福州召开。来自于中国石油兰州化工研究中心的专家将出席会议并作报告,介绍“茂金属催化剂的产业化现状及我们的工作”。
 
如果您有意向在本次会议上做演讲报告,或需进一步了解会议信息,欢迎联系:
021-50329699-114emailella@chemweekly.com
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