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CS—2—G型催化剂在中沙石化聚丙烯装置的应用


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn CS—2—G 型催化剂在中沙石化聚丙烯装置 的应用 作者:刘富绪 来源:《科技创新与应用》2014 年第 20 期 摘 要:文章介绍了中沙石化聚丙烯装置工艺特点和催化剂的相关知识,重点介绍中沙石 化聚丙烯装置试用国产催化剂 CS-2-G 的情况,从催化剂活性、试用期间的经济技术指标、催 化剂对聚合物粉料粒径分布(PSD)三个方面进行了详细的介绍,得出 CS-2-G 催化剂经过改 进,与进口催化剂 ZN-118 按一定比例混合使用,可基本满足中沙石化聚丙烯装置相关牌号的 生产。 关键词:催化剂;聚丙烯;粒径分布 1 装置工艺简介 中沙(天津)石化有限公司聚丙烯装置采用世界上最先进的 Lyondellbasell 公司的 “Spherizone”工艺。反应系统由多区循环反应器和气相流化床反应器组成,在一条生产线上可 生产均聚、无规共聚、抗冲共聚和双子无规等不同类型的聚丙烯产品。装置设计生产时间为 8000 小时/年,生产能力为 45 万吨/年的无色聚丙烯颗粒,是世界上单套生产能力最大的聚丙 烯装置。Spherizone 工艺是 Lyondellbasell 公司在原世界上最广泛应用的环管法 Spheripol 工艺 基础上进一步发展而来,为气相法工艺,其主反应器采用独特的多区循环反应器,即单一的反 应器可分为两个独立操作区域,其气相组分各不相同,反应物在两个区域中不断循环,与传统 的两个串联反应器工艺相比,反应产物有良好的均一性,产物物理性能有较大的提高,有利于 生产双峰聚丙烯产品。在主反应器下游串接一气相共聚共聚产品。Spherizone 工艺技术代表着 聚烯烃制造产业的最新进展,该技术可以更显著地改进产品性能,更进一步拓展产品应用,生 产出更好的可以取代其它材料的产品,尤其是它能提供一种更广阔的研究开发新产品的发展潜 力。 2 催化剂简介 丙烯聚合属配位阴离子聚合,主要使用 Ziegler-Natta 催化剂(Z-N)型,与助催化剂三乙 基铝、外给电子体配合使用。助催化剂三乙基铝与载体催化剂表面的四氯化钛反应,将 Ti4+ 还原为 Ti3+,被还原的 Ti 即被活化,并形成了 TEAL-TiCl4 化合物,Ti 作为聚合反应的活性 中心。外给电子体 DONOR 加入到催化剂中,用来控制聚丙烯产品的等规立构性。中沙石化 Spherizone 聚丙烯装置是国内首套引进装置,主要使用进口 ZN-118 型催化剂。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 营口向阳催化剂有限公司生产的 CS-2-G 型催化剂属于 Z-N 型催化剂,为满足在中沙石化 Spherizone 聚丙烯装置使用要求进行了多次改进,并在聚丙烯装置进行了三次试用,其使用性 能逐步提高,目前该催化剂已经正式应用在该装置,与 ZN-118 催化剂混合使用。 3 催化剂的试用情况 中沙 Spherizone 聚丙烯装置在国内为首套采用该技术的装置,缺少催化剂国产化方面的经 验,因此我们采用 ZN-118 与 CS-2-G 混合使用的方案。助催化剂三乙基铝、给电子体均按照 正常使用 ZN-118 催化剂时工况进行配置添加。选择同一个产品牌号对催化剂的试用情况进行 评价。 3.1 催化剂活性 Ziegler-Natta 型催化剂参与的聚合反应动力学特性属于上升-衰减类型,出现峰值的时间在 催化剂被激活后约 5-10 分钟内出现。出现峰值后,反应速率下降很快,之后进入较缓慢的衰 减过程。 丙烯在催化剂作用下聚合

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