茂金属催化剂气相流化床乙烯聚合试验取得进展
由中石化北京化工研究院和齐鲁石化分公司共同承担的“茂金属催化剂气相流化床乙烯聚合工业试验”通过鉴
定。专家们认为此次试验解决了PE薄膜晶点超标问题,建议尽快进行茂金属聚乙烯(mPE)工业化批量试生产。国
产茂金属催化剂的成功研制与应用,是我国在聚烯烃催化剂领域的又一重大突破,是中国石化标志性的创新技术之
一,而此次试验的成功,也标志着我国在国产茂金属催化剂的推广方面又前进了一大步。科研人员从技术创新和工
业应用并重的方向找准切入点,开发了金属有机化学的合成新方法,首次提出“茂金属加合物”的概念,属原创性
知识创新和实用性技术创新,获得中国专利授权,同时也在美国、欧洲获得专利授权;从适应现有聚合工艺(“drop-in”)
技术上进行工艺改造和创新,形成包括若干“know-how”技术在内的“气相流化床工艺制备mPE”的成套技术,这
也是首次在国内开发的气相法生产mPE产品的成套技术,包括茂金属催化剂工业配制工艺,气相法PE齐格勒催化剂
与茂金属催化剂间的切换及开、停车方法,茂金属催化剂气相法PE聚合操作方法,mPE产品的加工配方及加工工艺
等多项专有技术。项目开发的负载型茂金属催化剂活性适中,流动性好,氢调敏感、可控,有良好的催化乙烯均聚
以及与1-丁烯、1-己烯的共聚性能,能够在气相流化床PE工业生产装置上稳定运行,可以生产0.916~0.920g/m3
的 PE薄膜专用牌号。在后续工业应用技术开发中,针对薄膜晶点超标问题,科技人员又通过DSC、IR、LS光谱及
溶液分级等方法对薄膜晶点进行了剖析,确定了晶点的组成。结合直径300气相流化床中试聚合试验,确定了产生
晶点的主要原因。通过大量的小试和模试探索,对催化剂进行了改进,并采用了相应的工艺技术措施。
2006年9月,茂金属催化剂在齐鲁分公司直径400气相流化床上进行了长达60余天的连续应用试验,装置运
行平稳,制备了数十吨产品。经结构表征、性能测试表明,工业化生产的mPE产品具有分子量分布窄、组成均匀等
特点,具有很好的成膜性。透明性优于现有普通LLDPE产品,具有良好的抗撕裂强度和落镖冲击强度,产品经造粒、
吹膜,薄膜表面光滑度好,晶点数符合国家标准,力学性能与加工性能均与进口mPE产品性能相当,满足用户要求。
聚烯烃是最重要的通用高分子,而mPE是集中体现聚烯烃高性能化、高附加值的标志性新材料之一。mPE薄膜
产品的透明性、低温热封性和抗穿刺性均优于传统催化剂制备的薄膜。国外一些主要石化公司均已实现多种茂金属
聚烯烃的工业化生产,并从茂金属催化剂、配套聚合工艺以及相应产品结构等方面实施了专利垄断。近年来,我国
每年对mPE的需求达十几万吨,但这个市场却被国外公司的产品垄断。因此,开发具有自主知识产权的mPE工业化
技术,将填补我国在这方面的空白,不仅具有显著的经济效益,而且还有深远的社会意义。(芩)
