POE（聚烯烃弹性体）工业最新进展如何？

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平头哥认为，POE是中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中国新材产业的突破。但是从2021年中试装置项目投产至今，目前并无工业化的装置。行业内虽然始终在高度关注POE产业的突破，但是长时间无工业化突破，也让我们看到了想要实现新材料产业的发展困难可想而知。

根据最新统计数据显示，截至2023年4月份，中国POE已中试的装置有万华化学0.2万吨/年、惠生工程0.05万吨/年、京博石化0.065万吨/年、和茂名石化0.1万吨/年、斯尔邦石化0.08万吨/年。这些已投产的项目，全部为中试项目，最大的装置为万华化学0.2万吨/年的装置，产品已经在中国顺利实现了销售。

根据不完全统计，未来拟在建POE装置达到16套，总计拟在建规模在245万吨/年左右。主要的代表企业有万华化学、中石化天津石化、鼎际得、京博石化、中石化茂名、卫星石化、兰州石化、东方盛虹石化等。这些POE的拟在建企业，都是中国最具代表性的化工企业，也是中国新材料产业发展的先驱力量。

目前来看，中国部分POE企业已突破了POE的相关生产技术，如中石化茂名石化、万华化学、京博石化等，其中万华化学POE中试已在下游进行了验证，也是目前POE技术相对先进的企业。平头哥认为，万华化学20+20万吨/年POE装置，或将会成为中国第一个实现工业化的项目，初步预期在2024年投产运行。

为什么POE装置已经谈及了多年，目前尚未实现工业化？阻碍POE发展的有三个主要核心问题，分别是α-烯烃、催化剂、聚合工艺。

第一，POE聚合单体α-烯烃生产难度较高

POE是乙烯和α-烯烃共聚生产，其中多采用1-己烯和1-辛烯的生产，八碳POE中会采用1-辛烯，其中1-辛烯的添加比例最高在30%。而1-己烯和1-辛烯的生产，目前存在较高的难度。

根据平头哥最新统计，1-己烯目前中国有数套装置，而1-辛烯仅有茂名石化投产了0.77万吨的中试项目，其中技术壁垒是导致1-辛烯规模无法快速扩张的主要原因。石油馏分和催化裂化产物中，虽然都含有α-烯烃，但异构体多、组成复杂，不易分离。经过多年的发展，蜡裂解法、混合C4分离法、乙烯齐聚法和植物油法成为世界上生产α-烯烃的主要工艺，其中乙烯齐聚法应用最为广泛。

在乙烯的非选择性齐聚过程中，会生成不同碳链长度的α-烯烃产物，这些组分通常满足Schulz-Flory分布。因此，如何设计催化剂，控制反应过程，实现α-烯烃的选择性生成是难点。乙烯四聚催化剂最早是Sasol研发的桥联二膦配体PNP/Cr催化剂，1-辛稀的选择性为68.5%。Nova公司开发了相近的桥联二膦/铬催化剂，1-辛稀选择性提高至71.3%。目前α-烯烃选择性齐聚工业化主要被国外掌握，通过简单的经验参数或设计原理来实现非常高的催化剂活性，同时保持α-烯烃三/四聚选择性是技术难点。

目前中国有多家企业已经突破了乙烯齐聚的生产工艺，如荣盛石化、卫星化学、大庆石化等。这些企业，都在积极布局α-烯烃装置，一方面是实现α-烯烃产业链的拓展，另一方面是为POE产业的布局提供基本的单体原料。

第二，茂金属催化剂壁垒较高，国产尚未突破

根据平头哥了解到，聚烯烃催化剂一般是指的Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂、非茂金属催化剂、双功能催化剂等烯烃符合催化剂。其中Ziegler-Natta催化剂又称为齐格勒–纳塔催化剂，是目前主要的工业用催化剂类型。

但是，Ziegler-Natta催化剂作为POE聚合的催化剂，存在以下几个难点：一方面是Ziegler-Natta催化剂具有多个活动中心特点，所以得到POE分子量分布和化学成分分布较宽；二方面是Ziegler-Natta催化剂位阻效应较高，共聚单体较难插入，所以共聚比例不高。

在国外，埃克森美孚、陶氏等已经开展了多年对POE催化剂的研究，形成了其特有的产品线，如陶氏的OBC（烯烃嵌段共聚物），埃克森美孚的在茂金属配体中引入一个桥联官能团以连接两个环戊二烯环，从而提高了催化剂的刚性。

中国企业万华化学、鼎际得等在茂金属催化剂进行了研发布局，并且在近几年申请了多个技术专利，也是目前在POE催化剂领域进展较快的两家公司。

第三，高温溶液POE聚合存在较高的技术门槛

POE聚合技术存在一定的技术门槛，根据国泰君安总结的埃克森美孚相关对外报告显示，（1）溶液聚合过程中，溶液中痕量的聚合物会回流附着至溶剂干燥器，热交换器和其他设备上，影响设备稳定性和聚合反应；（2）反应器中存在流动性差的“死体积”区，导致局部反应剧烈，导致产物不均匀，且容易阻塞反应器；（3）聚合反应需要高温，反应过程中也会放热，因此导致其温度控制难。

但是在国际上采用乙烯和α-烯烃聚合的技术，有埃克森美孚的绝热连续溶液聚合工艺、陶氏化学的连续环管溶液聚合工艺，北欧化工、巴斯夫、利安德巴赛尔、日本三井化学、日本住友化学等企业的高温溶液聚合催化剂技术等。这些技术，都是目前国际市场中相对成熟，且已经过了多年工业化发展和磨合的技术，都代表着较为先进的技术类型。

对于高温溶液聚合工艺，中国企业仅有万华化学、东方胜宏、京博石化等有申请专利技术，其中都是在2022年申请的专利技术，这也是中国企业申请专利早的企业，代表着中国在此类技术上的进步和发展现状。

截至目前，中国在POE领域中的进展，依旧在寻求技术突破、实现单体技术发展和快速实现工业化的发展进程中。其中万华化学无论在中试项目的投产、规模化建设速度，和对技术研究的进展方面，在中国范围内都具有十分领先的优势。目前万华化学在POE领域中持有的专利有32件，最早的一件可以追溯到2017年。并且万华化学在茂金属催化剂、α-烯烃的齐聚工艺、高温溶液聚合技术等方面，均分布有技术专利，这些技术，足以支撑让万华化学实现POE全产业链的规模化生产。

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