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1、高密度聚乙烯调研报告一、国内现有高密度聚乙烯装置概况国内高密度聚乙烯（这里的高密度聚乙烯不包括全密度聚乙烯装置生产的高密度聚乙烯）的生产商有中石油、中石化、中海油三大企业，截至 2006 年年底，属于中石油的高密度聚乙烯装置有 4 套，即兰州石化高密度聚乙烯装置、大庆石化高密度聚乙烯装置、辽阳石化高密度聚乙烯装置、吉林石化高密度聚乙烯装置（抚顺石化为采用改进型齐格勒催化剂，在环己烷溶剂体系下聚合生产聚乙烯产品的加拿大杜邦公司溶液法聚合装置。属于中石化的高密度聚乙烯装置有扬子石化、燕山石化、茂名石化、上海赛科石化（中石化与英国石油合资企业） 、上海石化。属于中海油的高密度聚乙烯装置是壳牌南海石化
2、装置。各装置的生产工艺、产能、产量和产品牌号（含生产及研发的新牌号） 、所用催化剂、抗氧剂见表 1 及表 2：表 1：国内高密度聚乙烯装置情况一览表（ 1）装置隶属 产能（万吨/年）产量（万吨/年）生产工艺 催化剂中石油大庆石化 24 24 三井淤浆法工艺 BCH 催化剂，淤浆法生产高密度聚乙烯的高效载体催化剂兰州石化 17 15 三井淤浆法工艺 营口催化剂吉林石化 30 30 巴塞尔公司的 Hostalen 高密度聚乙烯淤浆法技术（淤浆双搅拌釜）高活性钛催化剂：Z501 催化剂（专利商提供，不转让）辽阳石化 8（ 2 条线） 8 赫斯特浆液法工艺 齐格勒型载体催化剂成都石化（在建） 30 独
3、山子石化（在建） 32 中石化燕山石化 16 16 三井淤浆法工艺 BCH 催化剂，淤浆法生产高密度聚乙烯的高效载体催化剂扬子石化 25 25 三井淤浆法工艺 BCH 催化剂，淤浆法生产高密度聚乙烯的高效载体催化剂赛科石化 30 30 BP 的 Innovene 气相法工艺 铬系催化剂茂名石化 35 不详 雪佛龙- 飞利浦环管浆液法工艺 齐格勒纳塔催化剂天津石化(筹建) 30 巴塞尔公司的 Hostalen 高密度聚乙烯淤浆法技术不详上海石化 25 25 北欧化工的气相法技术 进口催化剂中海油壳牌南海石化 30 不详 巴塞尔气相流化床工艺 不详表 2：国内高密度聚乙烯装置情况一览表（2）装置隶
4、属 所用抗氧剂 产品牌号（含生产、研发新牌号，其中研发新牌号用黑体表示）中石油大庆石化 5000S 5200B 1600J 3300F 5200B 6200B 6100M 5200S 1300J 2100J 2200J 2208J 5305E兰州石化 营口供应或宁波金海雅宝供应抗氧剂 5000S 5200B 1600J 3300F 5200B 6200B 6100M 5200S 1300J 2100J 2200J 2208J 吉林石化辽阳石化 GC7260 GD7255 GF7750 GF7750J GF7750M J1056F GM5010H Z2587 Z1457 R5055 L0555P
5、 L2053P R5055成都石化（在建）中石化 燕山石化 5000H 500SR 6000M 7000M 7000F 8000F 8500F 50200 50300 45200 1600J 5300B 6500B 8200B 8300B 9200B 3300F 5000S 2100J 2200J 5200B 6100M 1300J 7800M扬子石化 宁波金海雅宝、天津力生抗氧剂 1300J 2100J 2200J 2208J 5200B 6200B 3300B 5000S 5200S 6100M 7000F 8200B 5200S 6100M 7000F 8200B YZ-6000F 33
6、00F 6500B 6000F YEM4803T上海石化 宁波金海雅宝抗氧剂 MH602 MH702 CH2802 CH702 CH202 YGH051T YGH041T GH051T GH071 YGM091T DH050T DH170T SH410U SH1200 SH400 SH400U SH800U SH2000U 赛科石化 汽巴精化、金海雅宝、美国大湖抗氧剂 HD5301A HD5302A HD3840UA HD6070AA TR480S茂名石化 不详 TR-130 TR-144 HHM5502 HXM50100 EHM6007 TR-480 H516B TR418 TR-210中海
7、油不详 3721C 5021D 5121B 5421B 5621D 南海石化二、催化剂研究现状及分析催化剂对聚合物的微观和宏观结构有重要影响，决定了产品在其应用目标中的表现。要想从根本上解决产品结构和产品开发，新型催化剂的研究开发是关键。我国一直重视聚烯烃催化剂的研制、开发和国产化工作，催化剂的研制促进了国产化聚烯烃成套技术的开发，国产化装置生产的产品已占据相当份额。催化剂的开发有两个主要目的：满足消费者对更高性能聚合物的需求，包括现存应用领域和未来新的应用领域；改善生产的经济性。催化剂只占生产成本的很小一部分，通常仅占聚合物销售额的 1%-2%，但却对聚合物的市场价值有巨大影响。尽管 PE
8、市场已经进入成熟期，但 PE 催化剂的开发工作依然十分活跃。国内聚烯烃催化剂技术的发展给各石化企业开发新树脂牌号提供了很好的平台。催化剂技术的国产化还带动了相关聚烯烃装置的国产化进程，现在我国在消化、吸收引进技术的基础上，已自行设计和制造了一些大型的聚烯烃项目。如燕山石化公司的 140kt/a 和兰州石化公司的 70kt/aHDPE 装置是由我国自行设计建设的。国内独立开发的 PE 扩能技术，已成功地用于中国石化广州分公司(简称广州石化公司) 、中原石油化工有限责任公司和吉林石化公司的气相法 PE 工业装置上，使 PE 生产能力提高 40%-60%。正在开发的气相法 PE 国产化成套技术，也有
9、了重要进展。1.1 浆液法 PE 工艺催化剂北京化工研究院研制成功的 HDPE 浆液法 BCH 催化剂，性能超过了进口PZ 催化剂。30t/aBCH 催化剂生产装置已于 1994 年在燕山燕化高新股份公司建成，同年实现工业化生产。从 1995 年开始，BCH 催化剂逐步替代日本三井化学公司的 PZ 催化剂，应用于三井淤浆法 HDPE 工艺(如燕山石化公司、大庆石化公司、扬子石化公司、兰州石化公司)，市场占有率为 70%左右，基本上取代了 PZ 催化剂。BCH 催化剂能够生产注塑、吹塑、挤塑等几十种牌号的 HDPE产品。1.2 气相法 PE 工艺催化剂我国 PE 生产装置中，气相法聚合工艺占有十
10、分重要的地位。自 20 世纪 70年代起，我国先后引进了 8 套 Unipol 工艺的气相流化床 PE 生产装置，目前生产能力已超过 900kt/a。在我国 BCG 和 SCG-1 气相法 PE 固体催化剂成功实现工业化应用之后，国外公司又在我国市场上推出了 20 世纪 90 年代末研制开发的浆液进料 J 型催化剂。北京化工研究院于 2002 年 7 月，在实验室开发出了具有独立知识产权、性能优良的 PE 淤浆进料催化剂BCS01 催化剂。2002 年12 月2004 年 4 月，BCS01 催化剂分 3 阶段在广州石化公司气相 PE 生产装置上进行了工业应用试验。试验结果表明，BCS01 催
11、化剂的综合性能已达到进口淤浆进料催化剂的水平。目前国内 PE 装置大部分使用固体催化剂，国产浆液催化剂的工业化应用，能使每吨 PE 产品的生产成本降低 50-100 元，将给国内 PE 生产厂家带来可观的经济效益。BCS01 催化剂的研制开发及工业应用成功，对于加快国产 PE 成套技术的开发，提高 PE 产品档次，促进专用料的开发，降低树脂产品成本，提高树脂产品市场竞争能力和适应能力具有重要意义。1.3 茂金属 PE 催化剂中国石化公司几年来致力于茂金属催化剂及其聚烯烃的研究，开发出了具有自主知识产权的茂金属加合物技术。该催化剂的制备条件较现有技术缓和，且制备方法简单，无需分离提纯，催化剂产品
12、收率高达 90%，已在多个国家申请专利。目前已经制备出 APE-1 茂金属加合物催化剂，进行了淤浆工艺、环管淤浆工艺以及气相流化床工艺的中试试验，表现出了良好的催化性能，并在齐鲁石化公司 60kt/a 的生产装置上成功进行了工业应用试验，得到百吨级茂金属LLDPE 树脂。经过 8 年多的艰苦攻关，由兰州石化公司石油化工研究院承担的茂金属催化剂研究开发项目取得了可喜的阶段性成果，模试和中试研究于 2004 年 3 月 12-13 日在北京通过了由中国石油股份有限公司组织的技术验收。1.4 新型结构可控型烯烃聚合催化剂以中国科学院上海有机化学研究所为依托，扬子石化公司参加的“新型结构可控烯烃聚合催
13、化剂研制”课题，于 2004 年 5 月 18 日在南京通过了国家“863”计划新材料领域特种功能材料技术主题专家组的验收。该课题组从聚合机理出发，应用新的策略设计，合成了具有自主知识产权、聚烯烃结构可控的 STS 系列新型非茂烯烃聚合催化剂。所合成的聚烯烃产品具有特殊的力学性能，市场前景良好。总之，新型乙烯聚合催化剂的研制成功，对于我国提高 PE 产品档次，PE产品向多样化、系列化、专用化、高性能化发展有着重要意义。同时，也必将对国产化 PE 成套技术的开发起到关键作用。2 发展措施(1)加快我国聚乙烯催化剂技术发展，为从根本上解决聚乙烯产品结构和新产品开发提供保障。同时，聚烯烃催化剂的国产
14、化必将促进国产化聚烯烃成套技术的开发。(2)进一步巩固通用料市场。通用聚乙烯在我国仍有非常大的市场容量，应以大规模生产来降低成本、稳定产品质量。(3)加强产品与市场的结合机制，把握市场占有情况，及时了解市场需求的变化，促进新产品树脂的开发。(4)加强专用料研发工作，正确处理生产、销售和科研开发之间的关系。应对技术难度大、产品附加值高的牌号的开发和生产加大投入力度。三、产品引进及应用标准见国内高密度聚乙烯装置情况一览表及报告之五：产品应用及市场分析四、中油聚乙烯产品标准统一分析见中油股份公司合成树脂检测中心分析测试标准。五、产品应用及市场分析5.1 中国石油高密度聚乙烯产品应用及市场分析5.1.
15、1 大庆石化产品、市场分析大庆石化产品牌号有 5000S 5200B 1600J 3300F 5200B 6200B 6100M 5200S 1300J 2100J 2200J 2208J，可应用于挤塑、注塑、吹塑等领域。产品的主要质量指标见表 3：大庆石化高密度聚乙烯主要产品质量指标表 3 大庆石化高密度聚乙烯主要产品质量指标1300J（企标） 2100J（企标） 2200J（国标）PE-MA-62D200 PE-MA-57D075 PE-MA-62D045项 目优级品 一级品 合格品 优级品 一级品 合格品 优级品 一级品 合格品产品熔融指数，g/10min 1217 1217 1019
16、5.57.5 5.57.5 4.58.5 4.56.5 4.56.5 3.57.5产品密度，g/cm 3 0.9590.963 0.9590.963 0.9580.964 0.9510.955 0.9510.955 0.9500.956 0.9620.966 0.9620.966 0.9610.967灰份， %， 0.03 0.04 0.05 0.03 0.04 0.05 0.03 0.04 0.05断裂伸长率，%， 实测 实测 实测 实测 实测 实测 80 80 80（清洁度）色粒，粒/kgPE 5 10 20 5 10 20 0-5 610 1120（清洁度）杂质，粒/kgPE 20 40 60 20 40 60 0-20 2140 4160抗拉屈服强度，MPa， 25 24 23 24 23 22 26 25 23简支冲击强度，kJ/m 2， - - - - - - 5 4 3介电量 - - - - - -
