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中石油获重大新材料技术突破

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中石油获重大新材料技术突破

【摘要】：

5月15日，从中国石油独山子石化公司传出消息，该公司科研人员在气相法聚乙烯生产装置上成功开发出6个超低密度和极低密度聚乙烯系列新产品。

产品关键指标达到市场同类改性及光伏用聚烯烃弹性体（POE）水平，在国内首次实现气相法生产聚烯烃弹性体技术新突破。

据介绍，本次生产的产品应用国内自主设计开发的新型催化剂，所生产的聚乙烯系列产品中UL0588产品密度为0.884g/m³，熔点为66.2℃，达到同类进口产品指标水平。

中石油157亿POE项目

3月27日，江苏南通通州湾江海联动开发示范区发布了关于中国石油蓝海新材料有限责任公司建设高端聚烯烃新材料项目环境影响评价征求意见的公示。

该项目预计投资157亿，建设内容包括：20万t/aFDPE 装置、2*2.5 万t/a乙丙橡胶装置、10万吨/年POE装置、10万t/a1-己烯/1-辛烯装置、2*1000Nm³/h 电解水制氢等装置。

中石油首套POE装置

2023年中，中国石油大庆石化的POE试验装置已打通生产全流程。该装置是中石油首套千吨级高端弹性体试验装置，打破了国外在聚烯烃弹性体生产技术领域的垄断。

POE聚合工艺

溶液聚合法是生产POE的主流工艺。虽然近年来也有淤浆聚合法、气相聚合法的相关文献报道，但POE作为弹性体，主要还是采用溶液聚合法，究其原因主要有两个：

一是在气相或淤浆聚合工艺中，随着共聚单体含量增加，聚合产物容易结团，难以形成流动的颗粒，导致聚合过程难以控制。

二是POE虽有结晶链段，但在低聚合温度下容易溶胀并结团，阻碍聚合反应的进行。因此，需要在至少120℃的高温下进行溶液聚合，同时高的聚合温度有利于降低物料黏度，保证良好的传热和传质。

另外，有研究者认为，高温溶液聚合有利于生长链的舒展，有助于精确控制聚合产物的结构，包括嵌段和梯度结构。

目前，最著名的POE溶液聚合生产工艺有美国埃克森美孚化工公司（Exxon Mobil）的绝热连续溶液聚合工艺和美国陶氏公司（Dow）的连续环管溶液聚合工艺。

●Exxon绝热溶液聚合工艺

Exxon绝热溶液聚合工艺以乙烯和α-烯烃为共聚单体，采用埃克森美孚独有的ExxpolTM茂金属催化剂，以C4~C10混合烷烃作溶剂，氢气作为分子量调节剂进行POE的共聚反应。在参数设置上，生产POE的反应温度应大于100℃，釜内压力为10 MPa ~12MPa，釜内聚合物浓度为8~12wt%。

该工艺的聚合核心为连续搅拌釜反应器（CSTR），与其他工艺不同之处在于固液分离方式，即采用LCST（Lower Critical Solution Temperature，最低共浴温度）液液相分离法，充分利用反应釜内聚合放出的热量和溶剂带走的热量，无须额外的热量进行固液分离，节约了能耗，因而被称为绝热连续溶液聚合技术。

值得一提的是，该工艺在共聚单体的回收管道上安装多个共聚单体储罐，可以分别存储不同的共聚单体（如1-辛烯、乙叉降冰片烯ENB等），因而允许生产过程中产品在乙丙橡胶（EPR）、三元乙丙橡胶（EPDM）与POE之间快速方便地切换。

●Dow环管溶液聚合工艺

陶氏公司利用其几何构型茂金属催化剂技术（CGC），在传统烯烃淤浆环管聚合工艺基础上开发出了乙烯溶液环管聚合工艺。

Dow环管溶液聚合工艺以乙烯和α-烯烃为共聚单体，烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳香烃作为溶剂，特别适合使用IsoparTME （美国埃克森美孚公司的混合烷烃溶剂）作溶剂，采用几何构型茂金属催化剂（CGC）生产POE，此时乙烯单程转化率达90%以上。在参数设置上，该工艺的工艺温度需控制在聚合物熔点以上，通常管内聚合温度大于100℃，最佳压力范围为3.6 MPa ~4.1MPa。

相比于连续搅拌釜式反应器（CSTR）工艺，环管溶液聚合工艺最大的优点是传热效率高，可使聚合物浓度达到26wt%

POE国内外主要生产厂家

其中，万华化学在2024Chinaplas上表示，今年上半年即将投产一期20万吨/年POE装置，而蓬莱公司的40万吨/年POE预计会在2025年年底投产。

近期关于POE相关动态：

●5月15日，榆能新材环氧树脂一体化项目总体院、总体设计及公辅基础工程设计签约。该项目涉及10万吨/年聚烯烃弹性体(POE)装置。

●5月9日，陕西煤业化工集团讨论了陕煤集团榆林化学1500万吨/年煤炭分质清洁高效转化示范项目二期建设方案，该项目涉及40万吨/年聚醋酸-醋酸乙烯（EVA）、5万吨/年聚烯烃弹性体（POE）。

●4月24日，卫星化学表示α-烯烃和POE项目工业化试验装置目前运行顺利，预计在今年下半年开工建设。

●4月22日，东华科技在2023年度业绩说明会上表示，弹性聚乙烯（POE）技术开发项目于2023年6月份打通全流程，7月份开展了中试试验，10月份进行了第三次中试开车，目前装置运行平稳。

韩国SK创新和沙特基础工业公司（SABIC）在韩国蔚山的合资公司扩产聚烯烃弹性体（POE），预计2024年8月份后投产，投产后合资公司年产能将从23万吨提高至30万吨以上。

4月13日，贝欧亿国产工业化光伏级聚烯烃弹性体（POE）顺利装车、启程，销往常州斯威克光伏新材料有限公司，从而实现了国内首套工业化POE装置光伏级产品的批量销售。

来源：中国石油和化工、烯烃及高端下游、化工新材料

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