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己烯共聚聚乙烯大市场时代即将到来
2007年45期 发行日期:2007-11-27
作者:晓铭
己烯共聚聚乙烯大市场时代即将到来
□  晓  铭
   聚乙烯(PE)是一种重要的合成树脂,具有广泛的用途。在生产高密度聚乙烯(HDPE)或线型低密度聚乙烯(LLDPE)
的过程中,通过加入碳原子数大于3的不饱和烯烃与乙烯共聚,可以降低聚合物的密度,从而控制产品的熔体流动
指数(MIR),改善机械加工性能和耐热性能。共聚单体的含碳数目越高,聚合物的综合性能越佳。目前,PE的共
聚单体类型主要有3种:C4(1-丁烯)、C6(1-己烯)和C8(1-辛烯)。丁烯共聚聚乙烯是全球生产量最大的PE品种,
己烯共聚聚乙烯则是发展最快的PE品种,目前国外公司研发的PE新产品约94.0%采用己烯作为共聚单体,丁烯共
聚产品仅占4.0%左右。
   以1-己烯为共聚单体生产的LLDPE和HDPE树脂,较1-丁烯共聚树脂具有更好拉伸强度、流变性、耐快速和慢
速开裂性、抗冲击性,耐环境应力开裂性能达到5000h以上,特别适合于生产包装膜和农膜。自20世纪90年代以
来,国外聚乙烯生产厂家趋向于使用1-己烯及1-辛烯替代1-丁烯来生产高档次的PE产品,1-己烯作为共聚单体
的需求量正在不断增加,其开发利用前景十分广阔。

高性能PE   消费迅猛增长
   自1977年美国UCC公司采用乙烯和α-烯烃共聚生产LLDPE以来,近年来国外采用共聚技术对PE进行改性得
到长足的发展。低压PE工艺的明显进展之一就是HDPE和LLDPE的共聚单体从1-丁烯向碳链更长的α-烯烃如1-
己烯、1-辛烯和4-甲基-1-戊烯(4-MPI)转变。随着具有良好共聚性能的新型催化剂的开发成功,以及冷凝态和超
冷凝态进料技术的应用,许多公司已能够经济、有效地生产高级α-烯烃共聚PE树脂。目前美国和欧洲的LLDPE产
品基本是乙烯/l-己烯共聚物,而在亚洲由于共聚单体资源及应用现状有所差别,LLDPE产品还是以乙烯/l-丁烯共
聚物为主。目前世界己烯共聚PE树脂的生产商主要有埃克森美孚化工、伊士曼化学、等星公司、雪佛龙菲利普斯
化学、陶氏化学、巴塞尔、亿诺、诺瓦化学以及三星道达尔等。
   全球聚乙烯需求量预计到2015年将以年均4.4%速度增长,LLDPE将以年均6.2%的速度增长,而同期低密度聚
乙烯(LDPE)增长率将仅为1.8%,HDPE将以年均4.6%增长。尽管2004~2008年亚洲地区PE产能将增加520万t/a,
占全球PE增加总能力的40%,但亚洲将继续是PE净进口区域。据Univation公司预测,到2010年全球PE的消费
量将达到8740万t,其中HDPE的消费量将增长51%(约1800万t),LLDPE将增长45%(约1600万t),LDPE增加
4%。由此可见,PE的增长主要集中在HDPE和LLDPE两个产品。参照美国消费比例计算,LLDPE中1-己烯共聚产品
约占30%,HDPE中1-己烯共聚占55%,预计到2010年全球以1-己烯为共聚组分生产的HDPE和LLDPE将增长约1400
万t。用1-己烯代替l-丁烯生产高性能的LLDPE和HDPE已成为今后发展的必然趋势。

己烯共聚PE   需求将依赖进口
   近年,我国PE产业发展迅速,生产能力和消费量不断提高。2006年我国PE的总产能达到722.5万t/a,表观
消费量达到1084.4万t。预计到2010年消费量将达到约1500万t,其中HDPE约为300万t,LLDPE约750万t,
届时对1-己烯共聚物的潜在消费量将达到约370万t。而目前国内市场除上海金菲石油化工有限公司生产己烯共聚
物外,其余主要依靠进口解决。
    我国HDPE和LLDPE生产装置大多引进国外20世纪70~80年代的技术,产品牌号较少,后来引进的装置中虽
然有1-己烯共聚牌号,但由于国内缺乏1-己烯资源,仅在开车初期考核验收期间试生产过1-己烯共聚牌号。
    齐鲁石化公司的HDPE和LLDPE装置均采用美国UCC公司的气相法技术。该公司曾在其HDPE生产装置上试生产
过己烯共聚的高档燃气管专用料DGD2400(密度为0.939g/cm3,MFR为14g/10min),1-己烯原料从国外进口,后由
于成本和1-己烯来源问题,该公司没有继续生产该牌号。最近齐鲁石化在其聚乙烯装置上开发生产了己烯共聚
PEl00级管材料基础树脂DG-DB2480H,并制备了性能优异的黑色混配料DG-DB2480HBK。这两种产品均已通过了国
际权威管材料等级认证部门瑞典Bodycote实验室的PEl00等级认证,各项性能满足给水管和燃气管对PEl00管材
料的性能要求。此外该公司还试生产了QLLF05己烯共聚LLDPE缠绕膜专用料,并少量投放市场。
   大庆石化公司的LLDPE装置也是引进美国UCC公司的Unipol气相法技术。该装置只是在新建成时试生产过1-
己烯共聚产品,但因当时进口的1-己烯产品价格昂贵,后没有再进行过生产。2007年,大庆石化公司在PE装置大
检修期间再次进行改造,开始生产线型茂金属聚乙烯产品。线型茂金属催化剂乙烯反应以乙烯和1-己烯为原料,
用氢气为分子量调节剂,在茂金属催化剂作用下,低压进行流化床气相聚合,经脱气、造粒等工艺精制成线型茂金
属聚乙烯。生产的线型聚乙烯产品分子量分布较窄,分子链间共聚单体的组成分布均匀。这些结构特点使线型茂金
属聚乙烯与常规的LLDPE树脂膜相比,光学透明性好,低温冲击性能优异,抗撕裂和抗刺穿强度高,热密封起始温
度低,密封性能出色。大庆石化公司开发的线型茂金属聚乙烯,填补了我国在这一尖端产品生产上的空白。
   天津联化公司于1996年引进了1套6万t/a LLDPE生产装置,采用美国UCC公司的气相法技术。该公司曾经
生产过3种1-己烯共聚产品,其中采用国产己烯作为共聚单体,自主开发成功了己烯共聚拉伸缠绕膜专用料
DFDA-9030的生产技术,该产品可满足国内拉伸缠绕膜生产企业的要求,替代进口同类原料,打破了进口产品垄断
市场的局面。
   上海金菲石油化工有限公司是目前国内惟一一家可全部采用1-己烯作为共聚单体进行大规模PE(主要是HDPE)
生产的厂家。生产工艺采用Phillips公司的环管淤浆法,以异丁烷为稀释剂,催化剂为铬,乙烯转化率为99%,
生产能力为10万t/a。该公司生产的7大系列23个牌号的己烯共聚产品自1998年投产并推向市场以来,十分畅
销,已经占领了PE树脂各种用途专用料的高端市场,产品极具竞争力,产品用途包括吹塑、管材、薄膜、注塑、
单丝/扁丝、电线/电缆等。
   此外,茂名石化公司也曾报道过生产了己烯共聚LLDPE缠绕膜专用料产品,牌号为6080,市场投放量较少;
扬子石化股份公司的己烯共聚产品7001仍处于工业试生产阶段。

加快技术攻关  开发己烯共聚专用料
    (1)国外已经大量生产己烯共聚聚乙烯产品并获得了广泛的应用,今后仍将得到进一步的发展。我国也应该
加快己烯共聚聚乙烯产品的研究开发和生产,以提高我国聚乙烯产品的档次,替代进口。
   (2)生产己烯共聚聚乙烯产品的关键是原料己烯的来源。北京燕山石油化工公司研究院自主研制开发出乙烯
三聚制1-己烯成套工艺技术,并于2007年上半年建成投产,产品质量可以满足乙烯共聚单体的质量要求。该装置
的建成投产将有力地促进国内己烯共聚PE产品的发展。
   (3)根据目前我国聚乙烯产品的生产现状以及世界聚乙烯产品的发展趋势,国内应该大力生产吹塑用乙烯-
己烯共聚聚乙烯专用料,开发己烯共聚聚乙烯滚塑专用料以及高质量的己烯共聚聚乙烯电缆料等产品,以满足国内
日益增长的需求。
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