2025年7月7日,中煤陜西能源化工集團(tuán)有限公司在聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域再傳捷報(bào)——其與遼寧鼎際得石化股份有限公司聯(lián)合攻關(guān)并工業(yè)驗(yàn)證的首款定制化催化劑,在公司Unipol聚丙烯裝置實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用。此次突破標(biāo)志著中煤榆林在打破催化劑供應(yīng)壟斷、構(gòu)建多元化技術(shù)體系的道路上邁出關(guān)鍵一步,為裝置高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行及節(jié)能降耗提供了堅(jiān)實(shí)保障。
最終形成專屬定制化解決方案
作為國(guó)內(nèi)聚丙烯行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè),中煤榆林Unipol聚丙烯裝置常年保持高負(fù)荷長(zhǎng)周期運(yùn)行,對(duì)催化劑性能及工藝適配性提出了嚴(yán)苛要求。為破解長(zhǎng)期依賴單一供應(yīng)商的瓶頸,公司始終堅(jiān)持“需求導(dǎo)向+協(xié)同創(chuàng)新”策略,與鼎際得組建聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì),針對(duì)裝置特性展開技術(shù)攻堅(jiān)。近三年來,團(tuán)隊(duì)成員理論結(jié)合實(shí)際,通過深度分析裝置運(yùn)行數(shù)據(jù),雙方聚焦催化劑載體結(jié)構(gòu)優(yōu)化、粒徑分布調(diào)控及聚合動(dòng)力學(xué)匹配三大核心難題,歷經(jīng)數(shù)十次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與參數(shù)迭代,針對(duì)高負(fù)荷瓶頸開展三次裝置試用驗(yàn)證最終形成專屬定制化解決方案。
催化劑展現(xiàn)出卓越性能
試運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,該催化劑在高負(fù)荷工況下展現(xiàn)出卓越性能:聚合誘導(dǎo)期精準(zhǔn)適配裝置工藝節(jié)奏,高負(fù)荷下活性保持率較傳統(tǒng)催化劑提升5%以上;聚合動(dòng)力學(xué)曲線平穩(wěn),反應(yīng)釜壁溫梯度控制在±1℃以內(nèi),從源頭規(guī)避了局部過熱風(fēng)險(xiǎn);細(xì)粉含量降低,顯著減少了裝置設(shè)備堵塞隱患,為長(zhǎng)周期運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。更值得關(guān)注的是,催化劑活性衰減速率較行業(yè)平均水平有所提升,為裝置節(jié)能降耗開辟了新空間。
從 “替代”到 “定制”的跨越升級(jí)
此次定制化催化劑的成功應(yīng)用,是中煤榆林實(shí)施供應(yīng)鏈多元化戰(zhàn)略的重要成果。公司技術(shù)負(fù)責(zé)人表示,通過與鼎際得的深度協(xié)同,不僅實(shí)現(xiàn)了催化劑性能與裝置特性的“精準(zhǔn)耦合”,更構(gòu)建了 “需求定義-聯(lián)合攻關(guān)-工業(yè)驗(yàn)證”的全鏈條創(chuàng)新模式。數(shù)據(jù)顯示,該催化劑的應(yīng)用將使公司催化劑采購(gòu)成本顯著降低,同時(shí)打破了單一供應(yīng)商長(zhǎng)期以來的技術(shù)壁壘,為行業(yè)解決 “卡脖子”問題提供了可復(fù)制的 “中煤榆林方案”。此次突破不僅鞏固了中煤榆林在聚丙烯行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)先地位,更標(biāo)志著我國(guó)在聚烯烴催化劑國(guó)產(chǎn)化征程中實(shí)現(xiàn)從 “替代”到 “定制”的跨越升級(jí),為產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控注入強(qiáng)勁動(dòng)能。
Unipol聚丙烯
Unipol聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)是以Univation聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來,將氣相流化床工藝得以應(yīng)用。Unipol聚丙烯工藝是將立式反應(yīng)器生產(chǎn)的粉料樹脂顆粒在流化床內(nèi)流化,將反應(yīng)熱移出系統(tǒng)。該工藝最早階段由聯(lián)碳公司和殼牌公司聯(lián)合開發(fā),經(jīng)轉(zhuǎn)讓等一系列的過程,現(xiàn)階段工藝的主要擁有者是Grace公司。
Unipol聚丙烯工藝最大的優(yōu)勢(shì)就是整體的流程相對(duì)簡(jiǎn)單,由流化床反應(yīng)器、循環(huán)氣壓縮機(jī)和循環(huán)氣冷卻器形成流化床反應(yīng)回路,通過產(chǎn)品出料系統(tǒng)將反應(yīng)生成的粉料樹脂轉(zhuǎn)移到下游系統(tǒng),具備很高的持續(xù)生產(chǎn)可靠性。具體體現(xiàn)為以下幾方面:
第一點(diǎn),反應(yīng)器的整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。采用目前公認(rèn)最具簡(jiǎn)捷性能的流化床聚合反應(yīng)器,通過2臺(tái)串聯(lián)的反應(yīng)器系統(tǒng),就可對(duì)全范圍的聚丙烯產(chǎn)品進(jìn)行靈活的生產(chǎn)。
第二點(diǎn),生產(chǎn)效率高。通過使用超冷凝態(tài)操作使反應(yīng)器產(chǎn)生的熱量快速移出,根本性提高了反應(yīng)器的生產(chǎn)效率。
第三點(diǎn),生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單。通過控制各種原料、助劑的進(jìn)料實(shí)現(xiàn)反應(yīng)組分的平衡,通過調(diào)節(jié)冷卻水溫度實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器溫度的平衡。
第四點(diǎn),安全性高。在生產(chǎn)過程中,若出現(xiàn)任何的意外事故,只需切斷所有反應(yīng)進(jìn)料,快速注入一氧化碳,對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行泄壓,就可以確保反應(yīng)器的安全,把風(fēng)險(xiǎn)降至非常低的水平。
第五點(diǎn),兼容性好。生產(chǎn)過程中需要使用不同的催化劑時(shí),切換不同的催化劑都具備較好的兼容性,提高切換過程的平穩(wěn)性和操作簡(jiǎn)便性。
在聚丙烯工業(yè)中,最為重要的核心就是催化劑。如今,在全球市場(chǎng)中Unipol工藝取得了巨大成功,與催化劑有著密不可分的關(guān)系,典型的催化劑就包括SHAC系列和CONSIST系列催化劑。
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