聚烯烃是国民经济建设的重要基础材料，其中，40%的产能由流化床聚合反应器所完成。然而，在流化床聚合工艺所生产的产品中，通用料占95%以上，专用料缺口非常突出。如何在单一的流化床反应器中生产高性能聚乙烯产品，提升装置竞争力，是突破我国聚烯烃领域技术与产品开发瓶颈的关键。课题组以构建单一反应器内差异化聚合环境、通过催化剂穿梭聚合以调变产品结构为目标，开发了气液固三相/气固两相流型复合共存的乙烯云聚合流化床工艺（气液法流化床聚乙烯工艺）。实验和工业数据均表明，流化床反应器内的颗粒持液状态及流动传递行为对聚合活性和产品结构具有决定性的作用。课题组建立了基于介尺度竞争协调原理的云区预测模型，全面描述颗粒持液状态、气泡尺寸、颗粒温度、组分浓度、聚团尺寸等重要参数，并与产品性质相关联。通过在侧壁喷液流化床中建立电磁感应加热外覆石蜡的石墨颗粒的方法，模拟了液体存在下活性颗粒的反应放热过程，揭示了液桥力、固桥力及二者协同作用下的颗粒团聚流态化行为及转变规律，提出基于颗粒团聚力与破碎力之比分布的流态化转变判据。