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为支撑中石油聚乙烯管材专用料产品开发,石油化工研究院作为中国石油集团公司下游唯一直属研究院，通过多年项目研发积累形成了以下聚乙烯催化剂系列：气相催化剂（PGE-101、PGE-201、PCE-01）、茂金属催化剂（MPE-U01、MPE-U02、PME-18）、於浆催化剂((PSE-100、PSE-CX1、PSE-CX2、PLE-01、JM-3、FTHE)等,其中PSE-100、PSE-CX2已经完成生产管材新产品的工业试验。在此基础上，石化院针对管材产品领域瓶颈问题，开发了管材专用料的快速评价、再生料的鉴别及集输油耐温聚乙烯管材专用料制备等系列技术，并建设了具有CNAS、CMA资质的管材分级评价中心和合成树脂检验中心，对中石油管材料开发工作提供有力支撑，并对国内行业的发展起到了积极推动作用。 与此同时，石化院在合作机制和形式上进行积极的探索，石化院联合下游用户成立了“中石油压力管材料应用联合试验基地”，形成产销研用一体化攻关、上下游一体化协作攻关等合作模式，精准把握市场、客户需求，打造闭环运营模式。 中石油压力管材料应用联合试验基地揭牌仪式 管材分级评价中心、合成树脂检验中心设备与资质 中国石油聚乙烯管材专用料简介

1 PE100级管材料研发进展

PE100级聚乙烯管材专用料是指按照GB/T18475或ISO12162测定的最小要求强度大于等于10MPa且小于11.2MPa聚乙烯原料。PE100级管材专用料在承压方面的优势使得其成为聚乙烯管道原料的主流原料，主要应用在燃气、给水领域，其中在给水领域用量最大，年用量超过300万吨，燃气领域年用量超过50万吨。截止到2020年7月，中国石油PE100级聚乙烯管材专用料产能达到142万吨，开发了11种PE100级管材料（见下表），牌号均通过PE100级原料的第三方认证，产量达到约120万吨/年，累计生产超过500万吨，主要应用于燃气和给排水管道管道。

中国石油PE100级管材专用料生产装置及产能 JHMGC100S是中国石油开发的第一个PE100级聚乙烯管材专用料牌号，截止到2020年7月已累计生产超250万吨，常年稳定供应市场，已经成为给水领域的王牌牌号之一。 TUB121N3000B是中国石油开发的第一个燃气管专用料，产品质量稳定，已经成功入列PE100+和G5+协会目录，成为优质燃气管道专用料牌号之一。 HMCRP100N自投产以来，已累计生产超160万吨，主要供应西南市场，在该地区市场占有率高达85%，成功替代了进口管材料。 中国石油还根据市场应用需求，成功开发了耐熔垂聚乙烯管材专用料JHMGC100LS、管件料JHMGJ100IM和TUB121N3000M。 2021年10月中石油开发的首个耐慢速开裂PE100级管材专用料TUB121RCB通过第三方PE100级认证。 PE100级管材、管件专用料的生产有效降低了国内聚乙烯管材生产企业对进口专用料的依赖程度，是中国石油在化工专用料方面推行高端市场战略的一个典型范例。 TUB121N3000B粒料及Exova 2012年出具的TUB121N3000B认证报告 TUB121N3000B天水示范工程 TUB121RCB认证报告

2 给水用耐热聚乙烯管材料系列产品开发

给水用耐热聚乙烯管材专用料主要应用在地暖和市政二次管网及温泉管网等领域。根据国家标准GB/T 18799-2020，给水用耐热聚乙烯管材专用料分为PE-RT I型和II型，耐压强度差异以及测得的高温下静液压曲线上是否有拐点成为两种管材专用料的主要差异。截止到2022年6月底，中国石油开发了6种给水用耐热聚乙烯管材料（见下表），主要应用于二级供热管道、温泉管道、室内地面辐射采暖、室外地面辐射采暖、建筑内冷热水输送、散热器连接、高温地源热泵系统等领域。

目前，多家企业对管材料进行了加工试验，产品加工性能高度认可，已得到下游用户持续规模使用，取得了良好的经济及社会效益。 中国石油耐热聚乙烯管材专用料牌号信息

3 集输油用耐温聚乙烯管材专用料开发

近年来，随着中国石油主力油藏进入开发中后期，油田采出液含水逐年升高，多层系叠合开发越来越普遍，部分集输油和采出水管线腐蚀老化日趋严重，腐蚀、结垢、使用周期短等问题突出，带来了严重的安全和环境隐患。非金属管道技术在大庆、塔里木、克拉玛依和长庆等油气田注水注醇领域进行了初步应用。在集输油输送领域的应用尚属空白。为了解决集输油输送管道腐蚀泄漏问题，适用于集输油应用的耐腐蚀耐温聚乙烯管道的开发成为一个迫切需要解决的技术问题。2015年中国石油组织成立“集输油用耐温聚乙烯管道专用料开发”技术攻关团队，项目团队经过近两年研究，完成了油田用耐热耐压聚乙烯管材专用料的基础树脂结构设计和助剂配方设计，并完成了实验室专用料制备及评价。根据结构设计要求和装置特点，选择在吉林石化进行工业化试验。与吉林石化联合攻关，于2017年实现了工业化生产。

集输油用聚乙烯管材料的开发及应用 专用料JHMGC100GW经加工应用评价，力学性能优异，油田介质的环境适应性与进口料相当（见下表），耐油田介质的腐蚀性和耐老化性能较常规的PE100级和耐热聚乙烯管材专用料有显著提升。该原料的开发成功的工业化应用填补了国内集输油用耐温聚乙烯牌号的空白。该原料同时还通过了耐热聚乙烯管材专用料第三方认证，不但可在集输油领域进行应用，还可应用在地暖、市政二次管网等冷热水输送领域。 两种HDPE材料相容性试验对比 注：表中的性能变化率是指按照GB/T 34903.1将样品在油水气三相介质中60℃在一定压力下浸泡30天后，材料性能的衰减率。 2019年应用该原料制备的复合管完成现场敷设12条管线，共计21.06 km，其中集油管道5.16 km/2条、井组出油管道15.9 km/10条，并在穿越、跨越处进行试验，目前已全部建成投运。 基于现场试验实际花销与非金属管道及伴行钢质管道建设资料和集输现场条件进行核算，在全生命周期内，单位非金属管道费用为13.49万元/公里·年（按2019年价格计算），比同等单位金属管道费用降低29.5%。 国内耐热聚乙烯管材专用料的供应能力愈来愈强，产量越来越高，越来越被下游厂家接受。但从市场占有率、供应稳定性、质量控制稳定性、市场认可度和价格等方面考虑，进口依赖度依然明显。 因此，给水耐热聚乙烯管材专用料的开发攻关方向主要体现以下两个方面： 一是保证已经开发并经过认证的PE-RT（I）管材专用料的长期稳定供应，以满足国内的应用需求； 二是根据装置特点和产品物性特点，有选择性的进行PE-RT（II）型聚乙烯管材专用料的开发，占领市政二次供热管网和温泉管网这一潜力市场。 PE100级聚乙烯管材专用料主要应用给水、燃气等承压管道领域，水利、市政建设、燃气与地暖等领域的聚乙烯管材用量增速显著。近十年来，管材领域PE100级聚乙烯管材专用料的需求持续稳定上升，但增速趋于平缓。随着在建新装置的投产，未来PE100级聚乙烯市场将会出现供不应求到供大于求的转变，竞争将趋于激烈。 将来，聚乙烯管材专用料的应用领域将会进一步细分，管材专用料企业需根据市场需要持续开发相应的聚乙烯管材专用料，才能立于不败之地。

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