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第8版:中国石化报08版
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技术研发 北化院
聚焦需求,研发自主技术2022年04月19日 来源:
中国石化报 作者:
潘亚男
□潘亚男 聚丁烯-1树脂是一种性能优异的合成材料,强度高、耐开裂,且具有很高的耐温性和化学稳定性,被誉为“塑料中的黄金”,在管材、薄膜及塑料改性等高端领域表现突出,是热水管材、食品包装、医疗器械等优选原材料之一。但由于国内缺乏同类液相本体烯烃聚合工艺技术,高端聚丁烯-1生产技术和产品壁垒始终未被攻克。目前,国内高端聚丁烯-1产品全部依赖进口,且进口量受到供应商限制。 北化院以解决国家需求为导向,充分发挥新材料领域“大兵团”作战优势,汇集院内多领域科研力量组建联合攻关团队。“此前国内企业生产聚丁烯-1产品大多是采用淤浆聚合工艺,其产品性能与进口产品有较大差距。开发我们自己的液相本体烯烃聚合工艺技术,是实现聚丁烯-1产业高端化自主可控的关键。”集团公司高级专家宋文波介绍。 2010年起,北化院攻关团队从基础理论研究入手,探索聚丁烯-1分子链结构与性能关系,在高性能催化剂、烯烃液相本体聚合工艺、高端产品技术等核心技术开发方面持续发力,先后攻克了多项科学及技术难题。经过努力,他们成功开发了适用于制备高性能聚丁烯-1的专用催化剂,对聚合温度、反应时间等聚合工艺条件进行了优化,并测量了聚合体系的基础物性,由此掌握了烯烃液相本体聚合技术。 “在烯烃液相本体聚合领域,我们是从零起步,现有实验装置都不适用。”北化院新产品开发所副所长陈江波说。为适应烯烃液相本体聚合成套技术开发,攻关团队设计并搭建了全新的连续聚合模试装置和聚合物脱挥模试装置,并通过大量试验研究,对聚合过程和脱挥过程的工艺条件进行了优化。此外,他们还对复杂条件下高黏聚合物体系的流变性进行了测量,为工艺包开发提供了翔实的基础数据,并依托北化院强大的加工技术基础,对产品的分子结构及助剂配方进行了优化,为确保产品性能提供了有力保障。 千锤百炼,玉汝于成。历经多年努力,北化院攻关团队终于成功开发出具有自主知识产权的高等规聚丁烯-1成套技术,形成了完整工艺包,并与镇海炼化、SEI、华东理工大学和青岛安工院等5家单位联合攻关,共同推进聚丁烯-1成套技术在镇海炼化的落地实施。 “这是国内第一套液相本体法烯烃聚合装置,没有任何开车经验可以借鉴。可以说,我们的技术服务团队与其他攻关单位一起经历了‘九九八十一难’。”驻守现场的北化院科研人员陈明回忆。在百余天里,他们结合实际开车运行数据,针对遇到的软、硬件等诸多状况的关键点做出及时调整,突破多项技术壁垒,不断细化、优化装置开停车方案,并制定各种应急预案,持续完善工艺流程、控制技术、产品技术,最终成功实现装置连续、满负荷稳定运行,并生产出管材料和薄膜料用高性能聚丁烯-1产品。 此次开车成功,标志着中国石化在高端合成新材料领域取得重大进展。未来,北化院将继续在高端聚丁烯-1领域强化研发,为产业规模扩大提供持续有力的技术支撑,开发更多高端新材料,为集团公司化工新材料领域高端化发展贡献科技力量。
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