石油化工研究院開發(fā)的聚丙烯催化劑PSP—01在撫順石化公司9萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置上,順利完成長(zhǎng)周期工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)。試驗(yàn)歷時(shí)71天,平穩(wěn)運(yùn)行1700多個(gè)小時(shí),共生產(chǎn)高檔纖維專用料系列產(chǎn)品、高速雙向拉伸薄膜專用料(BOPP)、高透明吹脹膜專用料等5個(gè)牌號(hào)1.7萬(wàn)多噸優(yōu)級(jí)品聚丙烯,產(chǎn)值達(dá)到2.1億元。
長(zhǎng)周期工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明,催化劑PSP—01氫調(diào)敏感性優(yōu)良,共聚性能好,對(duì)裝置適應(yīng)性強(qiáng),聚合過程平穩(wěn),尤其在用加氫法生產(chǎn)高熔指聚丙烯專用料時(shí)有明顯優(yōu)勢(shì)。此次工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)的高熔指纖維料產(chǎn)品,是中國(guó)石油首個(gè)在環(huán)管裝置上用加氫法生產(chǎn)的高熔指纖維專用料。同時(shí),生產(chǎn)的BOPP專用料,達(dá)到同類進(jìn)口高檔產(chǎn)品水平。
此次工業(yè)試驗(yàn)的成功,標(biāo)志著中國(guó)石油自主開發(fā)的第一個(gè)聚丙烯催化劑PSP—01技術(shù)已經(jīng)成熟,將在國(guó)內(nèi)聚丙烯環(huán)管裝置上推廣應(yīng)用,為中國(guó)石油優(yōu)化合成樹脂產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
近幾年,我國(guó)聚丙烯生產(chǎn)能力持續(xù)快速增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)聚丙烯后加工行業(yè)相繼引進(jìn)多臺(tái)套大型加工設(shè)備,對(duì)聚丙烯加工性能要求不斷提高。然而,我國(guó)聚丙烯高檔專用料仍要大量依靠進(jìn)口,掌握核心催化劑技術(shù)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)迫在眉睫。
中國(guó)石油是聚丙烯的重要生產(chǎn)商,近年來生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,目前生產(chǎn)能力已達(dá)到346萬(wàn)噸/年,約占國(guó)內(nèi)聚丙烯總產(chǎn)能的1/3。然而,由于歷史的原因,中國(guó)石油聚丙烯工藝技術(shù)研發(fā)能力和生產(chǎn)能力相對(duì)落后,幾乎所有工藝設(shè)備全部成套引進(jìn),催化劑全部依賴外供。
為改變技術(shù)受制于人和市場(chǎng)份額較低的現(xiàn)狀,中國(guó)石油通過聚丙烯催化劑技術(shù)進(jìn)步和成套工藝研發(fā)扭轉(zhuǎn)局面,在聚丙烯催化劑及成套工藝研發(fā)方面持續(xù)加大投入,全力支持這一領(lǐng)域的重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。石油化工研究院一直致力于煉油和化工催化劑及成套工藝的開發(fā),先后開發(fā)了系列煉油和化工的催化劑以及相關(guān)工藝包。2007年,石油化工研究院申報(bào)的聚丙烯催化劑PSP—01研發(fā)項(xiàng)目在中國(guó)石油科技管理部正式立項(xiàng)。
研發(fā)項(xiàng)目組研究決定,不僅開發(fā)催化劑,而且要通過開發(fā)高水平的催化劑生產(chǎn)高附加值聚丙烯。
項(xiàng)目組經(jīng)過廣泛的文獻(xiàn)調(diào)研和深入的分析討論,決定首先從給電子體入手。給電子體是聚丙烯催化劑中重要的一個(gè)組分。項(xiàng)目組經(jīng)過幾百次小試研究,測(cè)試了上千個(gè)樣品,在經(jīng)歷多次失敗后,用時(shí)一年半,研發(fā)出了一類新型的環(huán)境友好型有機(jī)化合物作為給電子體,研發(fā)成功的催化劑具有優(yōu)良的催化性能,突破了國(guó)內(nèi)外公司的專利壁壘,形成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原始創(chuàng)新技術(shù)。
在實(shí)現(xiàn)了給電子體技術(shù)的原始創(chuàng)新之后,項(xiàng)目組進(jìn)一步改進(jìn)載體成型技術(shù),改進(jìn)催化劑制備方法,形成完整的PSP—01聚丙烯催化劑技術(shù)。目前,這個(gè)項(xiàng)目已獲得2項(xiàng)國(guó)際專利、9項(xiàng)國(guó)內(nèi)專利,成為具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)群。
在工業(yè)試驗(yàn)中,為實(shí)現(xiàn)聚丙烯高性能化與差別化的目標(biāo),科研人員摒棄以往生產(chǎn)高熔指聚丙烯樹脂時(shí)使用降解劑的做法,利用催化劑PSP—01良好的氫調(diào)敏感性直接在生產(chǎn)裝置上開發(fā)了系列高流動(dòng)性聚丙烯纖維樹脂。
科研人員還利用催化劑PSP—01良好的共聚性能開發(fā)了用于高速雙向拉伸薄膜(BOPP)的聚丙烯樹脂,極大地提高了聚丙烯薄膜加工效率和薄膜品質(zhì)。工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)的聚丙烯樹脂的大規(guī)模應(yīng)用,證明催化劑PSP—01可在現(xiàn)有工業(yè)裝置上安全平穩(wěn)運(yùn)行,標(biāo)志著中國(guó)石油已具備開發(fā)系列高品質(zhì)聚丙烯樹脂的能力。
在中國(guó)石油科技管理部和煉油與化工公司的大力支持下,項(xiàng)目組在哈爾濱石化公司完成了催化劑PSP—01間歇式液相本體工業(yè)試驗(yàn),在撫順石化公司完成了兩次連續(xù)法工業(yè)試驗(yàn),生產(chǎn)出系列聚丙烯催化劑和系列聚丙烯產(chǎn)品,為催化劑PSP—01實(shí)現(xiàn)更大范圍的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。