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茂金屬聚丙烯生產(chǎn)技術長期被國外公司所壟斷。近年來，國內(nèi)石化企業(yè)和科研院所加大科研攻關，致力于茂金屬聚丙烯催化劑的研究、生產(chǎn)工藝優(yōu)化及目標產(chǎn)品開發(fā)工作。目前，我國茂金屬聚丙烯生產(chǎn)技術已經(jīng)實現(xiàn)了新突破，相關催化劑開發(fā)也取得多項突破性成果。我國茂金屬聚丙烯生產(chǎn)水平正在逐步向世界先進水平靠攏。
國外公司長期壟斷
相比傳統(tǒng)聚丙烯產(chǎn)品，茂金屬聚丙烯具有相對分子質(zhì)量分布窄、熔點較低、不生成可溶性短鏈嵌段共聚物等特點。以其制備的產(chǎn)品析出物低、感官性能好，可用于醫(yī)療衛(wèi)生和食品包裝領域，是高端產(chǎn)品制造企業(yè)的首要選擇。
目前，全球茂金屬聚丙烯需求量已經(jīng)超過50萬噸。但是，該項技術長期被?？松梨?、道化學，巴賽爾及三井化學等國外公司所壟斷。茂金屬聚丙烯的供應商要遠少于茂金屬聚乙烯的。
傳統(tǒng)聚丙烯產(chǎn)品主要采用普通催化劑生產(chǎn)，但茂金屬聚丙烯需要采用茂金屬催化劑生產(chǎn)。茂金屬催化劑為單一活性中心催化劑，具有活性高、聚合反應平穩(wěn)、氫調(diào)性能良好等特點，采用茂金屬催化劑生產(chǎn)的茂金屬聚丙烯還具有微晶較小、抗沖強度和韌性極佳、透明性好、光澤度高、抗輻射性能好、絕緣性能優(yōu)異、與其他多種樹脂相容性好等優(yōu)點，應用領域廣泛。
催化劑自主研發(fā)成功
2014年，中國石油石化院與哈石化以茂金屬聚丙烯催化劑為突破口，借助專項子課題新型聚丙烯催化劑的開發(fā)與工業(yè)應用，圍繞茂金屬透明聚丙烯產(chǎn)品進行聯(lián)合攻關。經(jīng)過3年努力，他們成功研發(fā)出茂金屬聚丙烯催化劑(PMP-01)。這種催化劑既保留了茂金屬催化劑單一活性中心、高活性等優(yōu)點，又具有流動性好、不黏釜、對裝置適應性高等特點，具有工業(yè)應用價值。
2017年6月下旬，石化院自主開發(fā)的載體型茂金屬聚丙烯催化劑(PMP-01)，在哈爾濱石化8萬噸/年間歇式液相本體聚丙烯裝置上首次使用，生產(chǎn)出高透明茂金屬聚丙烯MPP6006。該產(chǎn)品可應用于包裝、薄膜及注塑制品等，提供了性能差異化的聚居聚丙烯。這次工業(yè)應用試驗的成功，標志著我國在茂金屬聚丙烯催化劑研發(fā)和茂金屬聚烯烴新產(chǎn)品開發(fā)上取得零的突破，填補了國內(nèi)空白。
2020年10月30日，石化院自主研發(fā)的茂金屬聚丙烯催化劑(MPP-S02)，在山東某大型化工公司進行工業(yè)試驗，獲得圓滿成功。他們開發(fā)出2種茂金屬超高熔體質(zhì)量流動速率聚丙烯，產(chǎn)品技術性能達到指標要求。這是石化院取得的又一項重大突破，開啟了茂金屬催化劑直接聚合制備熔噴紡絲聚丙烯材料的工業(yè)化之路。
連續(xù)化生產(chǎn)難題突破
經(jīng)過近7年的攻關，燕山石化于2018年3月16日成功生產(chǎn)出茂金屬聚丙烯產(chǎn)品。這是我國工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)裝置上首次實現(xiàn)茂金屬聚丙烯的成功開發(fā)，標志著燕山石化成為國內(nèi)首家茂金屬聚丙烯連續(xù)生產(chǎn)企業(yè)。
2020年12月16日，揚子石化研究院科研團隊在聚丙烯中試裝置上實現(xiàn)了茂金屬聚丙烯生產(chǎn)工藝的新突破，也實現(xiàn)了茂金屬聚丙烯生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定運行。揚子石化研究院發(fā)揮該公司聚烯烴中試裝置平臺作用及其放大效應，致力于聚烯烴產(chǎn)品高端化、差異化開發(fā)，走創(chuàng)新引領發(fā)展的必由之路。
他們根據(jù)中試裝置實際運行情況研究解決方法，通過工藝技術革新，在系統(tǒng)論證的基礎上，開創(chuàng)性地提出解決方案并進行了現(xiàn)場改造。改造后，裝置運行狀況良好，解決了技術瓶頸，打通了生產(chǎn)工藝流程，產(chǎn)品性能符合設計要求，標志著該公司茂金屬聚丙烯生產(chǎn)工藝取得突破性進展。這也是國內(nèi)繼燕山石化后第二家實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)。
揚子石化將對中試裝置運行情況進行階段性總結(jié)，進一步優(yōu)化聚合工藝條件，開展工業(yè)裝置生產(chǎn)可行性評估。
