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    聚丙烯是五大通用塑料之一。近年來(lái)，聚丙烯工業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)了汽車(chē)、電器、農(nóng)業(yè)、建筑等行業(yè)的迅猛發(fā)展。

    聚丙烯技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵在于聚合催化劑及相應(yīng)的聚合工藝的進(jìn)步。

    8月18日，石油化工研究院開(kāi)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(zhuān)用料系列產(chǎn)品、高速雙向拉伸薄膜專(zhuān)用料(BOPP)、高透明吹脹膜專(zhuān)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?xún)?yōu)良，共聚性能好，對(duì)裝置適應(yīng)性強(qiáng)，聚合過(guò)程平穩(wěn)，尤其在用加氫法生產(chǎn)高熔指聚丙烯專(zhuān)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(zhuān)用料。同時(shí)，生產(chǎn)的BOPP專(zhuān)用料，達(dá)到同類(lèi)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(kāi)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(shù)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(zhuān)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(lái)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(lài)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(guò)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(kāi)發(fā)，先后開(kāi)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(kāi)發(fā)催化劑，而且要通過(guò)開(kāi)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(guò)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(guò)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(lèi)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(zhuān)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(zhuān)利、9項(xiàng)國(guó)內(nèi)專(zhuān)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(shù)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(kāi)發(fā)了系列高流動(dòng)性聚丙烯纖維樹(shù)脂。

    科研人員還利用催化劑PSP—01良好的共聚性能開(kāi)發(fā)了用于高速雙向拉伸薄膜(BOPP)的聚丙烯樹(shù)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(shù)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(kāi)發(fā)系列高品質(zhì)聚丙烯樹(shù)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)。

    知識(shí)卡片

    聚丙烯是一種無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)味的乳白色高結(jié)晶的聚合物。它具有較高的耐沖擊性，機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)韌，抗多種有機(jī)溶劑和酸堿腐蝕，是一種性能優(yōu)良的熱塑性合成樹(shù)脂。

    正是由于聚丙烯工業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)了汽車(chē)、電器、農(nóng)業(yè)、建筑等行業(yè)的迅猛發(fā)展，給人們的生活帶來(lái)了便利。現(xiàn)在，汽車(chē)上已開(kāi)始大量使用聚丙烯產(chǎn)品代替原來(lái)的鋼鐵部件，大大減輕了汽車(chē)自重，在保證汽車(chē)正常使用的前提下，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。

汽車(chē)可塑化的主要部件

世界產(chǎn)能分析圖

    專(zhuān)家視點(diǎn)

    為聚丙烯工業(yè)快速發(fā)展擔(dān)責(zé)任

    聚烯烴材料的發(fā)展與催化劑技術(shù)進(jìn)步密不可分。每一種新型催化劑體系的成功開(kāi)發(fā)，都會(huì)帶來(lái)新型聚合工藝和聚烯烴產(chǎn)品的問(wèn)世，使聚烯烴在更廣闊的領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

    催化劑是聚丙烯技術(shù)的核心，是影響聚丙烯樹(shù)脂性能的決定因素。目前，工業(yè)聚丙烯催化劑已走過(guò)了一個(gè)多達(dá)五代、性能代代提升的發(fā)展歷程。隨著催化劑性能的持續(xù)提升,不但聚丙烯樹(shù)脂性能得到不斷改善,而且聚合工藝流程也朝著更簡(jiǎn)化、更高效和更環(huán)保的方向發(fā)展。

    縱觀聚丙烯工業(yè)發(fā)展的歷史，我們不難發(fā)現(xiàn)，聚丙烯技術(shù)大約每隔15年就會(huì)發(fā)生一次重大改進(jìn)。聚丙烯技術(shù)的快速發(fā)展與新催化劑開(kāi)發(fā)及聚合工藝創(chuàng)新方面的突破密不可分，催化劑開(kāi)發(fā)與聚合工藝創(chuàng)新二者相輔相成、相互促進(jìn)，同時(shí)各種催化劑及各種聚合工藝之間也相互借鑒，共同推動(dòng)聚丙烯技術(shù)快速發(fā)展，日趨成熟完善。

    先進(jìn)的聚丙烯技術(shù)給人民的生活帶來(lái)了極大便利。隨著汽車(chē)用聚丙烯產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)，越來(lái)越多的聚丙烯產(chǎn)品替代了原來(lái)的鋼鐵產(chǎn)品，國(guó)外車(chē)用塑料聚丙烯化已成為發(fā)展趨勢(shì)。

    應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，聚丙烯的過(guò)快發(fā)展給回收再利用也帶來(lái)了挑戰(zhàn)，使用和處理不當(dāng)會(huì)造成白色污染。

    機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。這需要廣大聚丙烯技術(shù)研究者在研究聚丙烯先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)時(shí)，著重探索聚丙烯的回收再利用，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)高使用、可回收、可降解的環(huán)保目標(biāo)。