中国聚丙烯催化剂技术以及工艺技术发展研究

摘 要：中国聚丙烯行业在近些年来得到了迅速的发展，并且就目前来说，依然具有十分广阔的发展前景。为能够进一步中国聚丙烯行业的发展，就要对其催化剂技术以及工艺技术进行一定的研究。

关键词：聚丙烯 催化剂技术 工艺技术 发展

聚丙烯（ PP） 树脂是一种热塑性树脂，因其具有良好的耐高温性、耐腐蚀性、电绝缘性， 且密度低， 加之原料价格低廉，，来源丰富，，是世界上增长最快，消耗量巨大的一种树脂。聚丙烯（ PP）的应用在近些年来得到了迅猛的发展，市场需求不断增加，已成为五大工程塑料中居于重要位置的一个品种，在电器制造，建筑，汽车制造等多个领域广泛应用。目前，中国的聚丙烯消耗量正以每年10%的增长率快速增长中。但是，高附加值的聚丙烯依然主要依赖国外进口[1]。其中进口聚丙烯约95% 来自韩国、日本、中国台湾省、美国和新加坡等地，其中韩国的产品约占总进口量的一半。所以，积极发展聚丙烯催化剂技术，不断提高工艺水平，将会对有效弥补国内市场的需求缺口产生积极影响。

一、中国聚丙烯催化剂技术的发展研究

随着聚丙烯工业的快速发展，聚丙烯催化剂技术也经历着不断地创新改进。中国也一直在对提高聚丙烯催化剂的性能方面做着不懈努力。早在二十世纪六十年代初期，中国就开始进行了聚丙烯催化剂相关技术的研究和开发，以中国石油化工北京研究所为领导单位，开始了三氯化铁催化剂的研究开端。1962年建成第一套连续工艺聚丙烯生产装置；七十年代开发络合催化剂技术，并逐步应用到各种聚丙烯的生产装置中去。从二十世纪九十年代开始，高效催化剂开始进行科研攻关，北京化工研究院成功研制了球形聚丙烯DQ系列催化剂，并广泛应用于各种环管聚丙烯装置[2]。1998年开始，开始研制开发电子供体催化剂，将高活性，高氢敏感和加工性能良好的ND系列投放到管饭的生产工艺中去。除了北京化工研究所外，其他一些科研单位和企业也在经历了大量不懈的努力后研制开发出了各种高效的聚丙烯催化剂并投入工业化生产。同时，中国还采用自己开发的技术和催化剂建设了一批规模较小的间歇式液相本体法聚丙烯装置。截至1998 年底，中国生产聚丙烯的企业总计达50多家，是中国各项合成树脂中生产能力最大的一个品种。

经过众多科研单位和企业以及无数科研工作者的长期不懈努力。中国石油北京化工研究院研究了聚丙烯球形高效催化剂，所开发出来的DQ系列催化剂已经在国内聚丙烯装置中进行了广泛的使用。目前北京化工研究院有进一步以二醇脂作为内给电子体ND系列的催化剂开始进行开发，这一催化剂主要具有较高活性以及氢调敏感性，其所获得的聚合物分子量具有广泛的分布范围，同时具有较高机械强度和加工性能，因此已经在很多装置中进行使用。另在2012年5月31日，由中国石化院自主研发并生产的聚丙烯催化剂PSP-01通过了相关部门的成果鉴定，标志着中国石油产业第一个具有完全自主知识产权的聚丙烯催化剂技术的诞生，终于实现了中国石油聚丙烯催化剂的零突破，填补了之前中国石油在该项目上的技术空白。并且，经过专家委员会的鉴定和评估，一致认定，中国聚丙烯催化剂PSP-01具有活性高，氢调敏感性及共聚性能较好、聚合物细粉含量较低等特点，可以投入生产各种附加值较高的聚丙烯产品[3]。目前，中国在聚丙烯催化剂技术的研究开发方面依然做着不懈的努力，广大相关科研工作者在积极进行科研项目攻关，并借鉴学习国外先进经验技术，为更好的发展中国的聚丙烯产业而不断努力。

二、中国聚丙烯催化剂工艺技术的发展研究

中国聚丙烯催化剂的工艺技术也经历了较长时期的发展。上个世纪八十年代，中国石化上海公司在聚丙烯工艺自身原有基本工艺的基础上，借鉴了国外聚丙烯工艺的优点，综合开发，深入研究，提出了丙烯液相本体聚合与卧式气体相聚合的创新工艺路线。后来，辽河石化公司又在此基础上经过长期研究和发展，实现了该项技术的重大突破，首次建成了全新的聚丙烯装置，实现了连续化的生产模式，弥补了中国在聚丙烯连续工艺流程方面的空白，具有里程碑式意义。

在发展的早期阶段，中国的聚丙烯新产品开发的主要途径是引进国外先进生产技术，经过自身消化吸收，并加以改革和创新，转换成适合中国具体生产情况的各种工艺技术。后来，中国逐渐加大相关科研攻关项目的研究开发和投资力度，积极发展新技术，研发新产品，取得了一定成果。例如，无规共聚聚丙烯（PPR）管材专用牌照方面的突破以及高速上海石化聚丙烯（BOPP）双向拉伸薄膜专用材料的研发。另外，其他一些新产品的研制开发也取得了快速发展。为减少能源的消耗量，最大程度的提高各种高性能产品的生产力度，中国也在努力对聚丙烯产业的大型生产装置进行开发研制。积极进行设备研究，改进生产设备，进一步降低生产工艺中的原料消耗[4]。目前中国已经开始对聚丙烯成套技术进行吸收和开发，中国上海石化工程公司已经就国内生产工艺的优势和缺陷进行了深入的研究，并对丙烯液像本体聚合和卧式釜气相聚合相结合的新型聚合工艺进行自行研发。经过多年努力，辽河石油化工分公司又在这一聚合工艺装置基础上，第一次对2×104t/a聚丙烯装置进行了开发，并进行了长期的连续生产。到目前为止，中国已经是第一个形成聚丙烯联系聚合工艺的国家。

目前中国聚丙烯产业在生产中主要存在着以下一些方面的问题。一是装置规模偏小，且大多数装置由于单位生产能力投资大， 生产成本高而缺乏强有力的市场竞争能力。二是抗冲共聚产品、专用料等相对高附加值的产品较少。市场需求短缺的一些专用材料几乎全部依赖进口。三是产口质量较差，且售后服务不够完善。所以，尽管已经在工艺流程和产品质量方面作出了较多努力，但中国目前的聚丙烯催化剂工艺技术方面仍存有不可忽视的问题，直接影响到了产品质量的提高，是我们以后的科研及生产中需要积极解决的问题。

三、总结

虽然中国的聚丙烯催化剂产业已经得到了较快较好的发展。但是，与国外的一些先进技术相比，我们还存在一定的差距，所以，在今后的科研活动中，我们要对聚丙烯催化剂技术继续予以密切的关注，积极进行科研攻关，进一步发展新型给电子体的研究， 努力改进各种生产工艺，进一步降聚丙烯催化剂的合成成本， 提高聚丙烯催化剂的综合性能，力争赶超世界聚丙烯催化剂技术方面的先进水平，为中国的聚丙烯产业发展而不懈努力。

参考文献

[1]崔晓明，中国聚丙烯的供需现状及发展前景[J]，化学工业，2010，（28）：10-15.

[2]张永杰，中国聚丙烯工艺技术进展研究[J]，中国石油和化工标准与质量，2012（11）：259-260.

[3]肖竟，国外聚丙烯新产品开发动向[J]，现代化塑料加工应用，2010（03）：11-13.

[4]陈乐怡，世界聚烯烃工业的发展趋势[J]，合成树脂及塑料，2008（01）：85-86.