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项目年度编号
1500520155
成果公布年份
2015
成果简介
该项目属有机化工原料制造领域，涉及催化剂研制、反应器开发和化工过程系统集成创新等。1-己烯是生产高性能聚乙烯的重要共聚单体，通过“系带作用”可显著提髙共聚产品的性能。长期以来，国内高端聚乙烯产品以进口为主，原因之一是中国缺乏一直被发达国家垄断的1-己烯制备技术。国外传统的乙烯齐聚技术其特点是α-稀烃产品分布宽，国内急需的1-己烯产率相对低。为此，中国石化确定了乙烯选择性三聚制1-己烯的研发路线，相继完成了新型催化体系研制和工艺过程开发，形成了具有自主知识产权的乙烯三聚制1-己烯成套工艺，与国外同期完成该新技术的开发，使中国成为全球拥有该项工业化技术的两个国家之一。该项目被列为国家重点技术创新项目，曾获省部级科技进步一等奖，申请中国发明专利21项，已授权10项，形成中国石化专有技术5项。主要发明点如下：1.创建了乙烯三聚反应的三配位机理，发明了新型催化体系及其制备技术。基于对配位催化的基础研究，首次提出了以铬为活性中心的三配位催化机理，据此发明了以特定立体结构占位剂组成的乙烯三聚四元催化体系；发明了催化体系的实时制备路线，催化剂活性达5.6×10<'5>g/gCrh,1-己烯选择性达93%以上，综合性能处于国际领先水平。2.发明了新型环管反应器及其控制技术。通过反应动力学研究及流体力学计算，建立了超高雷诺数状态下的传递过程模型，开发了适合乙烯三聚反应的新型环管反应器，满足了气液混合、溶解和反应的传质、传热要求：创建了独特的反应器控制方法，实现了反应器的高效稳定运行。3.发明了抑制聚合物产生、挂壁及聚合物脱除技术。乙烯二聚反应过程中产生的极少量聚合物是影响装置连续稳定运行的主要因素。发明了反应氢调技术和终止技术，有效抑制了聚合物的产生；发明了避免聚合物挂壁技术和独特的聚合物脱除技术，解决了影响装置长周期稳定运行的关键技术难题。4.创建了具有自主知识产权的乙烯三聚制1-己烯成套工艺技术。通过系统优化与集成创新，形成了反应、闪蒸、脱轻、脱重、产品精制和碳十分离单元组成的工艺流程，实现了多项技术创新。1-己烯产品纯度大于99.2%，乙烯有效利用率超过99%，装置能耗222.4kg标油/吨，与国外同步开发的技术相比，能耗降低17%,乙烯单耗降低3%,主要技术经济指标处于国际领先水平。该技术发明的成功应用填补了国内空白，满足了国内高端聚乙烯行业对聚合级1-己烯的需求。近三年，装置累计生产6.1万吨产品，实现销售收入8.1亿元，为企业创造直接效益2.24亿元。产品已占国内市场份额的90%以上，并出口韩国、马来西亚等多个国家。1-己烯产品的国产化使进口产品价格下降了30%以上，仅中国石化利用该技术生产的1-己烯原料就累计生产髙端聚乙烯产品超过500万吨，增加利润近40亿元。高端聚乙烯的发展带动了国民经济相关领域新材料的升级换代，具有显著的经济和社会效益。
完成单位
中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司
完成人
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