1-己烯成套工業(yè)技術(shù)：打破聚烯烴原料瓶頸

　　一項(xiàng)技術(shù)在近3年的時間里為國內(nèi)1-己烯用戶節(jié)省近4億元的原料成本，還使國際市場1-己烯產(chǎn)品價格下降了約三成。這就是榮獲2015年國家技術(shù)發(fā)明二等獎的乙烯三聚制1-己烯新型催化體系及成套工藝技術(shù)。

　　用項(xiàng)目完成單位中國石化燕山石化科技部工作人員的話說就是：“燕山石化歷時10年的不懈努力，打破了國外廠商對1-己烯的高價壟斷，使我國成為全球最早擁有該技術(shù)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的2個國家之一，同時掌握并擁有了18項(xiàng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心專利及專有技術(shù)，大幅提升了我國聚烯烴產(chǎn)品的市場競爭力。”

　　作為生產(chǎn)高附加值聚乙烯的共聚單體，1-己烯在高分子材料、精細(xì)化工和制藥等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是一種重要的α-烯烴產(chǎn)品，主要作為生產(chǎn)高附加值聚乙烯的共聚單體。隨著市場對膜料和管材料需求量的增加，1-己烯的使用量越來越大。然而，直到上個世紀(jì)末，國內(nèi)還沒有1-己烯生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)品完全依賴高價進(jìn)口，而且國外廠商一直對1-己烯實(shí)行高價壟斷，嚴(yán)重制約了我國聚烯烴行業(yè)高附加值產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。

　　1997年中國石化立項(xiàng)開展乙烯選擇性三聚制1-己烯工業(yè)成套技術(shù)的研發(fā)工作，由燕山石化承擔(dān)探索性研究。據(jù)燕山石化科研人員介紹，乙烯選擇性三聚制1-己烯是上世紀(jì)70年代的重大發(fā)現(xiàn)，曾吸引了全球10多家跨國公司在該領(lǐng)域進(jìn)行跟蹤研究，均因催化體系對1-己烯的選擇性只有60%～70%，且伴隨較多的聚合物副產(chǎn)物而宣告失敗，只有美國一家公司率先取得了重大突破。面對國外嚴(yán)格的專利保護(hù)和殘酷的競爭壓力，燕山石化科研人員在沒有技術(shù)儲備的情況下，從零起步，搜文獻(xiàn)、查資料，決定從理論上進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)超越。

　　科研人員對涉及合成1-己烯有重要影響的催化體系、反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)器形式等技術(shù)因素進(jìn)行深入研究，對傳統(tǒng)聚乙烯催化劑創(chuàng)新性地提出了“三配位”的催化機(jī)理，并提出了“占位劑”的概念。通過在催化體系中加入優(yōu)選的占位劑，使1-己烯反應(yīng)選擇性從70%提高到93%以上，從而在催化劑的選擇性上取得了首次重大技術(shù)突破?？蒲腥藛T還發(fā)現(xiàn)催化體系組分的進(jìn)料順序?qū)Ψ磻?yīng)活性和產(chǎn)品純度均有重大影響，又從機(jī)理入手不斷優(yōu)化，終于開發(fā)出了能顯著提高催化反應(yīng)活性的制備工藝。僅用4年多的時間，燕山石化實(shí)現(xiàn)了1-己烯制備技術(shù)的重大突破，使催化反應(yīng)的性能有了質(zhì)的飛越，反應(yīng)活性和產(chǎn)品純度均達(dá)到了世界一流水平，具備了開展工程放大的技術(shù)優(yōu)勢和條件。

　　為了盡快將1-己烯制備技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，2003年，“5萬噸/年1-己烯的工業(yè)開發(fā)”科技攻關(guān)項(xiàng)目由燕山石化牽頭，成立了由基礎(chǔ)與應(yīng)用研究、工程設(shè)計(jì)、環(huán)保研究以及未來裝置建設(shè)和生產(chǎn)企業(yè)組成的產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。從小試試驗(yàn)的成功，到500噸/年全流程中試放大裝置的建成，再到國內(nèi)首套5萬噸/年1-己烯工業(yè)裝置的順利建成，一次開車成功，產(chǎn)出合格產(chǎn)品，且投放市場用時不到5年。

　　項(xiàng)目攻關(guān)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合對催化劑優(yōu)化、反應(yīng)器研制、控制過程優(yōu)化等十幾個課題進(jìn)行攻堅(jiān)，先后解決了聚合物堵掛、工藝流程優(yōu)化、自控方案等多個重大技術(shù)難題。且經(jīng)檢驗(yàn)，燕山石化1-己烯產(chǎn)品的選擇性大于93%，產(chǎn)品純度大于9.2%。

　　專家評價，燕山石化乙烯三聚制1-己烯新型催化體系及成套工藝技術(shù)成果作為國家重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目，緊跟國際同行發(fā)展進(jìn)程，打破國外長期高價壟斷的局面。其產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到和超過國際同類產(chǎn)品和裝置的水平，是我國在有機(jī)化工原料制備領(lǐng)域的又一重大科技創(chuàng)新成果。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，該項(xiàng)目成果實(shí)施后，燕山石化1-己烯裝置已累計(jì)生產(chǎn)10多萬噸產(chǎn)品，被廣州、山東、天津等地的多家企業(yè)應(yīng)用，已經(jīng)占據(jù)了國內(nèi)市場超過90%的份額，迫使進(jìn)口高價1-己烯產(chǎn)品逐漸退出了我國市場。該項(xiàng)目僅近3年的時間就為國內(nèi)1-己烯用戶節(jié)省了近4億元的原料成本，大大提高了下游生產(chǎn)企業(yè)的市場競爭力。同時，作為共聚單體，國產(chǎn)1-己烯已經(jīng)生產(chǎn)出一系列、不同牌號的高性能聚乙烯產(chǎn)品，為聚乙烯的升級換代作出了貢獻(xiàn)。目前燕化1-己烯產(chǎn)品已經(jīng)出口到韓國、馬來西亞、菲律賓等國家，國際市場1-己烯產(chǎn)品價格也由此下降了約三成，且填補(bǔ)了國內(nèi)精細(xì)化工產(chǎn)品的又一個空白。（周一兵）

　　轉(zhuǎn)自：中國化工報(bào)

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