作为全球聚烯烃产品的头号生产和消费大国，如何利用好高性能茂金属聚烯烃技术开发这一历史机遇，实现“变道超车”，推动我国聚烯烃产业做优做强、高质量发展，已经成为国内聚烯烃产业界的一个“热门”话题。

国内外技术快速发展

　　美国的埃克森美孚公司、陶氏化学是全世界最早开始茂金属聚烯烃产业化研究的企业。1991年美国埃克森美孚公司首次实现了茂金属催化剂用于聚烯烃工业化生产，生产出第一批茂金属聚乙烯（mPE），其商品名“Exact”是乙烯与丁烯或己烯的共聚物。1995年正式推出Exceed系列以己烯-1为共聚单体的茂金属LLDPE产品，主要用于薄膜领域。
　　目前，国外已经实现了弹性体、超低密度聚乙烯、双峰聚乙烯产品的产业化。相关的技术主要集中在美国的埃克森美孚公司、陶氏化学，欧洲的荷兰皇家帝斯曼集团，日本的三井油化，韩国的大林、LG公司等大企业手中。其中，以埃克森美孚公司的技术实力最强，其茂金属催化剂的开发与茂金属聚乙烯生产一直处于世界领先的地位。据统计，全世界已有过百个牌号的茂金属聚烯烃成功实现产业化，目前处于向高端化发展的转型期。截至2017年，全球茂金属聚烯烃产品的年产量已经超过1000万吨。
　　国内茂金属催化剂及聚烯烃的研究与开发始于上世纪90年代初，近几年加入该工作的科研单位和院校逐步增多，其中主要有中国石油石油化工研究院、石油化工科学研究院、中科院化学所、中石化北京化工研究院、浙江大学等。
　　目前我国茂金属催化剂的开发已经驶入了产业化的快车道。中石化北京化工研究院与齐鲁石化公司密切合作，自主茂金属催化剂已在齐鲁石化的聚乙烯生产装置上，累计生产出了近30万吨的茂金属聚乙烯产品，其中，茂金属PE-RT管材专用料已得到了国内市场的广泛好评。中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心，以茂金属催化剂全流程研究为抓手，在主、助催化剂研究，催化剂载体研究，催化剂负载化研究，聚合工艺与工程研究，聚合物加工应用研究等方面均取得了突破性进展，建成了7.5吨MAO生产装置，该装置是迄今为止国内唯一一套MAO生产装置。自主开发的茂金属聚乙烯催化剂PME-18已在大庆化工研究中心完成了催化剂的长周期中试试验，现已具备开展工业试验的条件。
　　从国内的研发情况来看，主要集中在聚乙烯线性低密度和中密度领域、茂金属聚烯烃的通用料，尚处在发展阶段。丙烯聚合用茂金属催化剂因其研发的难度较大，目前还处于研发阶段。据了解，国内茂金属聚烯烃的年需求量近百万吨，目前国内的产量为10万吨左右。

产业化待破解难题

　　2007年9月，中国石油大庆石化分公司在6万吨 LLDPE装置上，于国内首次使用进口茂金属催化剂生产出了茂金属聚乙烯产品，这也是国内首家引进国外茂金属催化剂技术的企业。沈阳石蜡化工有限公司于2014年8月、中国石油独山子石化公司于2015年12月，通过引进美国Univation公司技术，实现了茂金属聚乙烯的生产。中国石化北京化工研究院自主开发的技术在齐鲁石化公司6万吨的工业装置，成功地进行了工业化试验。同时，燕山石化的茂金属聚丙烯已经开始试生产。目前，国内发展较快的是乙烯聚合用茂金属催化剂，中国石化基本上已实现产业化，中石油也接近产业化，民营企业淄博新塑的茂金属催化剂离产业化也只有一步之遥。但自主创新不足已经成为我国茂金属聚烯烃产业化的最大瓶颈制约因素， 西北师范大学王平芳教授认为。
　　中国石油石油化工研究院高级工程师张鹏表示，催化剂是聚烯烃工业技术进步的核心。催化剂的技术进步大幅度提高了聚合物的收率，简化了聚合工艺流程，提升了产品品质，扩充了产品的应用范围。面对国内聚乙烯产品同质化竞争的进一步加剧，从高性能催化剂入手，并选择适宜的生产装置长周期使用这种催化剂，尽可能减少牌号转换过程中的过渡料及不稳定操作，便成为国内聚烯烃产业当前及今后一段时间提升企业核心竞争力的必然选择。
　　但从目前国内的情况来看，“我们在茂金属催化剂的结构设计、溶液聚合的工艺开发、产品的应用研究等方面的投入和研究严重不足。由于底子薄，过去相关企业重视不够，引进技术占主导，且茂金属聚烯烃的技术开发难度大、投入大、开发时间长，国内从事茂金属聚烯烃开发的科研单位少且分散，力量不足，自主开发力度不够。上世纪90年代以后，高等院校做的比较多，但多是为了发表论文，对产业化关注不够，”张鹏强调说。
　　兰州石化公司乙烯厂副厂长赵东波指出，茂金属聚烯烃是上世纪90年代聚烯烃工业最重要的技术进展，由于市场前景广阔，国内大型石化公司竞相加大了催化剂的开发和研究力度，但在加工应用方面，国内原创性的技术和产品开发不足，基本处于空白，尚处在模仿阶段。严重制约了国产茂金属聚烯烃产品的市场拓展和推广。

如何加快产业发展

　　“十三五”期间，随着中国城镇化、农业现代化发展，以及在轨道交通、汽车轻量化、医疗器械、电子电器等行业应用更加广泛，中国聚烯烃消费量将持续增长，预计2020年中国聚烯烃需求量将近5000万吨，产能将达到4600万吨，供需缺口仍有近400万吨。
　　当前，中国聚烯烃行业结构性矛盾突出。一方面，聚烯烃产品以中低端通用料为主，市场竞争激烈；另一方面，高端聚烯烃产品严重依赖于进口，当前自给率不足三成。所有这些都为我国茂金属聚烯烃产业的快速发展创造了先决条件。
　　在当今世界聚烯烃工业中，茂金属催化剂及聚烯烃的研究与开发工作异常活跃，能不能抓住这一机遇，是我国聚烯烃工业是否能在短期内赶超世界先进水平的关键问题之一。对此，王平芳建议主管部门结合国家石油化工产业规划，根据国内茂金属聚烯烃产业的现状，制订和出台具体产业发展政策，设立专项基金，明确产业发展重点，整合和集中全国的科技力量，分重点、有步骤地开展技术攻关，加强科研投入，完善必要的小试、中试装置，提高成果转化和应用开发的有效推进。
　　一是加速茂金属催化剂的工业化进程。张鹏指出，当前应重点抓好聚乙烯用茂金属催化剂的开发，力争在较短的时间内实现工业化应用。加大茂金属聚烯烃弹性体、双峰聚烯烃、超高分子量聚乙烯等高端聚烯烃产品的开发和市场推广力度，提高聚丙烯管材专用料、电容膜专用料、聚乙烯汽车油箱专用料、燃气管道专用料、汽车保险杠专用料等高端料、专用料的生产比例，从而提升我国聚烯烃产业的竞争力。
　　二是加强茂金属树脂的加工应用研究，使现有的加工设备能适应新型树脂的特性与传统聚烯烃树脂相比，茂金属聚烯烃树脂的确具有许多突出的性能，但由于分子量分布相对窄，由此带来的加工问题在很大程度上制约了茂金属聚烯烃树脂的广泛应用，除了考虑现有加工设备螺杆结构、口膜间隙、风环直径的大小以外，还要在加工助剂的选择、加工工艺方面开展大量工作。
　　三是加强知识产权保护，尽快形成自己的专利、专有技术。近几年国外拥有茂金属聚烯烃技术的企业为了抢占国内的市场，纷纷加快了在中国的专利申请步伐，应引起国内聚烯烃产业界的高度重视。王平芳表示，国内要在过去工作的基础上，加强茂金属催化剂的专利跟踪、管理和申请工作，一旦开发出有特色的技术，应尽快申请专利，切实做好知识产权的保护。在引进茂金属催化剂技术及其相关技术时，管理部门应注意防止在合同中写人限制使用国产化茂金属催化剂的条款，以利于开展引进茂金属催化剂的国产化工作。