中国石化报

    POE是我国新材料工业发展的典型代表。POE工业的发展，在很大程度上代表着我国新材料产业的突破。在集团公司的领导下，北化院聚焦国家新材料战略需求，从2010年起集结院内各领域科研团队协同合作，持续开展POE技术开发工作。2020年，北化院联合工程建设公司、茂名石化、华东理工大学和安工院共同开发了千吨级POE中试技术，随后在茂名石化建成了装置。2022年9月，装置一次开车成功，打通全流程，产出合格粒料产品。

    自主开发POE催化剂体系

    POE是由乙烯与丙烯或其他α-烯烃共聚而成的一类聚烯烃材料，与聚烯烃塑料相比，其分子链内共聚单体的含量更高、密度更低，在常温下拥有橡胶的高弹性和韧性，在高温下还能够塑化成型，被广泛地应用于光伏电池、汽车部件、航空航天、5G/6G通信等领域，是未来聚烯烃高端化发展的重要产品类型之一。

    催化剂是POE技术的核心之一。为打破国外的技术封锁，打造具有中国石化自主知识产权的POE催化剂体系，科研团队对主催化剂和助催化剂充分调研、反复讨论，研究开发了具有自主知识产权的主催化剂和适配的助催化剂。科研团队还从POE分子结构链结构表征出发，深入挖掘该催化剂的优势，形成从催化剂到材料结构的整体性技术，最终确定了具有自主知识产权的POE催化体系。

    为进一步提升催化剂的性能优势和整体自主可控性，科研团队打通并优化了从基础原料制备POE主催化剂的全流程模试工艺，实现了批量催化剂的安全、稳定、高效自主供应。此外，他们还对催化剂的应用条件进行研究，如聚合条件、原料中毒物的影响等，为中试、工业装置的设计及运行提供数据支持。

    科研团队还充分发挥高分子化学和高分子物理结合的优势，深入探索聚合工艺和聚合物结构性能的关系，着力扩大聚合物性能的调控空间，为拓展产品种类提供更为坚实的技术基础和理论支撑。

    攻关国内烯烃溶液聚合成套工艺

    “POE是近30年来聚烯烃技术的前沿和难点，是聚烯烃材料高性能化的最主要方向，其技术攻关涉及方方面面。特别是工艺技术开发，对于缺乏参考项的我们而言是极具挑战的。”集团公司高级专家、POE项目技术负责人宋文波表示。面对国外公司在烯烃溶液聚合技术领域森严的专利壁垒，北化院先后建成高温动力学小试评价装置、连续溶液聚合模试装置、可视聚合小试装置，用于探索聚合反应动力学，优化聚合工艺条件，实现了公斤级POE产品的生产。

    科研团队快马加鞭，持续改进装置、提升催化性能、摸索关键工艺参数，在反应控制方面取得突破性进展。他们针对已开发的催化体系及聚合特点，设计了全套原料净化流程，有效降低了毒物对聚合反应的影响，实现了催化剂活性的进一步提升。针对制约POE技术发展的溶剂分离及聚合物后处理技术难题，科研团队独辟蹊径，开发了具有自主知识产权的POE后处理技术，有效降低了能耗、物耗，以及装置的建设投资和运行成本，并在装备方面实现多项创新。

    此外，科研团队还针对POE自有产品进行多项应用实验，在光伏胶膜、鞋材、医卫材料等领域都实现了产品创新。

    全速推进POE技术工业化

    经过十余年的努力，北化院牵头的科研团队在POE成套技术开发方面取得了系列研究成果，在催化剂技术、工艺技术和产品技术方面获得了数十项专利和专有技术，主要包括均相催化体系及其制备技术、溶液聚合技术、熔体深度脱挥技术等。

    “以单中心催化剂为基础的烯烃溶液聚合技术是系列高性能合成材料制备的必由之路，突破催化剂技术和溶液聚合技术的难点尤为重要。POE成套技术的成功开发是中国石化的重要探索，中试装置开车成功标志着该技术有效、可信。”POE项目负责人、集团公司首席科学家、北化院院长吴长江介绍。

    POE中试装置的成功开车，意味着中国石化全面掌握了烯烃溶液聚合、聚合物深度脱挥等关键技术，将全速推进POE技术工业化，为解决我国“卡脖子”问题提供有力支撑。此外，该装置的投用也将推进后续系列高性能合成材料的技术攻关，实现多点突破，为下游用户提供高品质、自主可控的原料供应，保障我国相关制造业的发展。