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中国首套大规模自主研发 | 万华化学20万吨/年POE投产!

经燕  · 公众号  ·  · 2024-07-02 16:14

正文


2024年6月29日,万华化学新材料事业部一期 20万吨/年POE项目 实现全流程贯通,并于当日产出合格产品,标志着 中国首套大规模自主研发的POE工业化装置一次性高质量开车成功


万华化学POE项目

今年3月29日,万华化学在投资者互动平台表示, 公司一期年产20万吨的POE项目预计将在2024年上半年投产,二期蓬莱基地年产40万吨POE项目已经开工建设,预计在2025年末建成投产,建成后公司POE总产能将达到60万吨/年。

2023年12月,万华化学官网发布项目环境影响报告书征求意见稿,公司将在蓬莱化工产业园万华蓬莱产业园建设新建40万吨/年POE装置及配套的公辅工程、辅助设施等。

据悉,万华化学早在2017年就开始布局茂金属、α-烯烃齐聚、烯烃高温溶液聚合等相关专利;

2018年股东大会上,万华化学首次提出POE项目,并于2019年股东大会将POE确定为未来重点发展的化工新材料之一;

2019年12月,万华化学公布了万华聚氨酯产业链一体化-乙烯二期项目具体的规划内容,该项目包含采用自有技术建设的20万吨/年POE装置;

2021年9月完成POE产品中试;

2022年8月,公司120万吨/年乙烯及下游高端聚烯烃项目获得核准批复,其中包括2×20万吨/年聚烯烃弹性体(POE)装置;

目前已开发WANSUPER® 9057和WANSUPER®9147两款产品,应用于光伏领域。

万华化学两款POE产品性能

POE材料虽好,但目前我国仍未完全实现其工业化生产,国内所需的POE几乎 依赖进口 。值得一提的是,近年来,我国POE国产化进程明显加快,其中以万华化学、茂名石化、盛虹石化为首的企业已经成功完成了POE中试装置的建设,且国内还有不少企业对POE项目进行了规划和布局。


技术壁垒

1、催化剂技术

作为一种特殊的乙烯/α-烯烃共聚物,POE 的出现离不开烯烃配位聚合催化剂的发展。

生 产 POE 的催化剂主要是限定几何构型茂金属催化剂(CGC),该催化剂在 1991 年由陶氏化学公司合成并申请了专利。

茂金属催化剂的技术和产能主要集中在美国和日韩。

2、α-烯烃技术

α-烯烃是分子端有双键的单烯烃,主流应用是与乙烯共聚,α–烯烃是重要的有机化工原料和中间体,可以用作生产聚烯烃的共聚单体,也可用于生产高端润滑油、增塑剂、表面活性剂等精细化学品。

在 POE 的结构上,α-烯烃的加入起到了支化聚乙烯的作用,使得 POE 微观上同时具有塑料相和橡胶相,性能上同时具有热塑性和高弹性。

从全球α-烯烃的供应情况看,1-丁烯在全球α-烯烃的供应中约占 42%,是第一大供应种类,其次是1-己烯和1-辛烯,分别占比约 19%、13%。

国内 1-丁烯供应能力较强,1-己烯产能不足,1-辛烯技术未实现突破。

在工业上,由于国外企业对线性α-烯烃技术封锁以及高价技术转让费,我国每年需要从国外进口大量高碳α-烯烃。

制备高碳α-烯烃所用乙烯齐聚技术难点在于催化剂价格昂贵,催化活性和选择性缺陷,以及副产物易堵塞管道等一系列问题,国内厂商大多处在小试阶段。

3、聚合工艺

POE 生产一般采用连续溶液聚合法,这是因为弹性体极难以颗粒状在气相或淤浆聚合反应器中流动,而且POE、OBC类热塑性弹性体虽有结晶链段,但在较低聚合温度下又易被溶剂溶胀而结团、粘连,使聚合反应无法继续进行下去。

POE现有多种聚合工艺路线,主要被国外大型化工企业掌握,主要聚合工艺路线包括:

1)Dow chemical 技术 。Dow chemical 采用环管聚合工艺制备POE。聚合过程非绝热,聚合装置中使用了多个换热器,有益于聚合物浓度和单体转化率的调控;聚合装置配备多个机械混合器促进物料混合;聚合装置中带多个加料点,可降低聚合过程中单体浓度差。该工艺可用于生产乙烯、丙烯、苯乙烯的均聚与共聚物。Dow chemical 还采用 Dowlex 溶液聚合工艺合成POE。通过闪蒸提高聚合物浓度,提高溶剂的回收能力,提升装置的收益率。







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