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新型催化剂产生使聚丙烯产品提高
2011-11-28 来源:中国聚合物网
关键词:催化剂 聚丙烯技术 车用塑料

    聚丙烯是五大通用塑料之一。近年来,聚丙烯工业的发展,带动了汽车、电器、农业、建筑等行业的迅猛发展。

    聚丙烯技术进步的关键在于聚合催化剂及相应的聚合工艺的进步。

    8月18日,石油化工研究院开发的聚丙烯催化剂PSP—01在抚顺石化公司9万吨/年聚丙烯装置上,顺利完成长周期工业应用试验。试验历时71天,平稳运行1700多个小时,共生产高档纤维专用料系列产品、高速双向拉伸薄膜专用料(BOPP)、高透明吹胀膜专用料等5个牌号1.7万多吨优级品聚丙烯,产值达到2.1亿元。

    长周期工业试验结果表明,催化剂PSP—01氢调敏感性优良,共聚性能好,对装置适应性强,聚合过程平稳,尤其在用加氢法生产高熔指聚丙烯专用料时有明显优势。此次工业试验生产的高熔指纤维料产品,是中国石油首个在环管装置上用加氢法生产的高熔指纤维专用料。同时,生产的BOPP专用料,达到同类进口高档产品水平。

    此次工业试验的成功,标志着中国石油自主开发的第一个聚丙烯催化剂PSP—01技术已经成熟,将在国内聚丙烯环管装置上推广应用,为中国石油优化合成树脂产品结构、提升市场竞争力奠定坚实基础。

    近几年,我国聚丙烯生产能力持续快速增长。国内聚丙烯后加工行业相继引进多台套大型加工设备,对聚丙烯加工性能要求不断提高。然而,我国聚丙烯高档专用料仍要大量依靠进口,掌握核心催化剂技术、提高产品质量、优化产品结构迫在眉睫。

    中国石油是聚丙烯的重要生产商,近年来生产规模持续扩大,目前生产能力已达到346万吨/年,约占国内聚丙烯总产能的1/3。然而,由于历史的原因,中国石油聚丙烯工艺技术研发能力和生产能力相对落后,几乎所有工艺设备全部成套引进,催化剂全部依赖外供。

    为改变技术受制于人和市场份额较低的现状,中国石油通过聚丙烯催化剂技术进步和成套工艺研发扭转局面,在聚丙烯催化剂及成套工艺研发方面持续加大投入,全力支持这一领域的重点研发项目。石油化工研究院一直致力于炼油和化工催化剂及成套工艺的开发,先后开发了系列炼油和化工的催化剂以及相关工艺包。2007年,石油化工研究院申报的聚丙烯催化剂PSP—01研发项目在中国石油科技管理部正式立项。

    研发项目组研究决定,不仅开发催化剂,而且要通过开发高水平的催化剂生产高附加值聚丙烯。

    项目组经过广泛的文献调研和深入的分析讨论,决定首先从给电子体入手。给电子体是聚丙烯催化剂中重要的一个组分。项目组经过几百次小试研究,测试了上千个样品,在经历多次失败后,用时一年半,研发出了一类新型的环境友好型有机化合物作为给电子体,研发成功的催化剂具有优良的催化性能,突破了国内外公司的专利壁垒,形成了具有完全自主知识产权的原始创新技术。

    在实现了给电子体技术的原始创新之后,项目组进一步改进载体成型技术,改进催化剂制备方法,形成完整的PSP—01聚丙烯催化剂技术。目前,这个项目已获得2项国际专利、9项国内专利,成为具有完全自主知识产权的成套技术群。

    在工业试验中,为实现聚丙烯高性能化与差别化的目标,科研人员摒弃以往生产高熔指聚丙烯树脂时使用降解剂的做法,利用催化剂PSP—01良好的氢调敏感性直接在生产装置上开发了系列高流动性聚丙烯纤维树脂。

    科研人员还利用催化剂PSP—01良好的共聚性能开发了用于高速双向拉伸薄膜(BOPP)的聚丙烯树脂,极大地提高了聚丙烯薄膜加工效率和薄膜品质。工业试验生产的聚丙烯树脂的大规模应用,证明催化剂PSP—01可在现有工业装置上安全平稳运行,标志着中国石油已具备开发系列高品质聚丙烯树脂的能力。

    在中国石油科技管理部和炼油与化工公司的大力支持下,项目组在哈尔滨石化公司完成了催化剂PSP—01间歇式液相本体工业试验,在抚顺石化公司完成了两次连续法工业试验,生产出系列聚丙烯催化剂和系列聚丙烯产品,为催化剂PSP—01实现更大范围的推广应用奠定了基础。

    知识卡片

    聚丙烯是一种无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物。它具有较高的耐冲击性,机械性质强韧,抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀,是一种性能优良的热塑性合成树脂。

    正是由于聚丙烯工业的发展,带动了汽车、电器、农业、建筑等行业的迅猛发展,给人们的生活带来了便利。现在,汽车上已开始大量使用聚丙烯产品代替原来的钢铁部件,大大减轻了汽车自重,在保证汽车正常使用的前提下,达到了节能减排的效果。


汽车可塑化的主要部件


世界产能分析图

    专家视点

    为聚丙烯工业快速发展担责任

    聚烯烃材料的发展与催化剂技术进步密不可分。每一种新型催化剂体系的成功开发,都会带来新型聚合工艺和聚烯烃产品的问世,使聚烯烃在更广阔的领域中得到应用。

    催化剂是聚丙烯技术的核心,是影响聚丙烯树脂性能的决定因素。目前,工业聚丙烯催化剂已走过了一个多达五代、性能代代提升的发展历程。随着催化剂性能的持续提升,不但聚丙烯树脂性能得到不断改善,而且聚合工艺流程也朝着更简化、更高效和更环保的方向发展。

    纵观聚丙烯工业发展的历史,我们不难发现,聚丙烯技术大约每隔15年就会发生一次重大改进。聚丙烯技术的快速发展与新催化剂开发及聚合工艺创新方面的突破密不可分,催化剂开发与聚合工艺创新二者相辅相成、相互促进,同时各种催化剂及各种聚合工艺之间也相互借鉴,共同推动聚丙烯技术快速发展,日趋成熟完善。

    先进的聚丙烯技术给人民的生活带来了极大便利。随着汽车用聚丙烯产品的不断开发,越来越多的聚丙烯产品替代了原来的钢铁产品,国外车用塑料聚丙烯化已成为发展趋势。

    应该清醒地认识到,聚丙烯的过快发展给回收再利用也带来了挑战,使用和处理不当会造成白色污染。

    机遇和挑战并存。这需要广大聚丙烯技术研究者在研究聚丙烯先进生产技术时,着重探索聚丙烯的回收再利用,争取早日实现高使用、可回收、可降解的环保目标。 

 

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(liu)
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