國產(chǎn)催化劑在高密度聚乙烯裝置上的應(yīng)用分析

王鵬 李澤博(陜西延長石油延安能源化工有限責(zé)任公司，陜西 延安 727500)

國產(chǎn)催化劑在高密度聚乙烯裝置上的應(yīng)用分析

王鵬 李澤博(陜西延長石油延安能源化工有限責(zé)任公司，陜西 延安 727500)

隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，國產(chǎn)催化劑應(yīng)運(yùn)而生，并且國產(chǎn)催化劑在高密度聚乙烯裝置上得到了非常廣泛的應(yīng)用。本文主要分析了國產(chǎn)催化劑MB和進(jìn)口的催化劑MT在高密度聚乙烯裝置上的應(yīng)用，并分別對兩種催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果明確的表明國產(chǎn)催化劑MB能夠獨(dú)自投入到生產(chǎn)以及運(yùn)營當(dāng)中，在很大程度上降低了運(yùn)營成本。

國產(chǎn)催化劑；高密度聚乙烯；廣泛應(yīng)用

國內(nèi)某石化企業(yè)的高密度聚乙烯生產(chǎn)裝置引進(jìn)了國外某公司先進(jìn)的技術(shù)，在2013年投入運(yùn)營后，順利生產(chǎn)出大量的產(chǎn)品，這套高密度聚乙烯裝置在運(yùn)行中探索使用了多種催化劑以提升質(zhì)量、降低運(yùn)行成本[1]。為了進(jìn)一步降低生產(chǎn)和經(jīng)營的經(jīng)濟(jì)成本，支持和促進(jìn)國產(chǎn)催化劑的研發(fā)和推廣，該廠在高密度聚乙烯裝置上使用國產(chǎn)催化劑進(jìn)行了試生產(chǎn)。

1 高密度聚乙烯裝置的基本狀況分析

高密度聚乙烯生產(chǎn)流程較長，工藝較為繁雜，首先，在己烷溶液中加入催化劑、三乙基鋁配制到一定濃度后，用泵打入立式攪拌反應(yīng)釜[2]。在立式攪拌反應(yīng)釜中加入的還有經(jīng)過精制的乙烯、氫氣以及1-丁烯等原料和稀釋劑己烷（精制己烷和母液）。反應(yīng)溫度在80℃左右，反應(yīng)壓力控制在6-8bar。反應(yīng)器中生成的聚合物淤漿經(jīng)過離心分離將稀釋劑己烷分離后，含有少量己烷的粉料濕餅進(jìn)入流化床干燥器進(jìn)一步脫除其中殘余的己烷，然后經(jīng)過粉料風(fēng)送系統(tǒng)輸送至脫氣倉進(jìn)行脫氣處理，最后加入復(fù)合添加劑與粉料混合后進(jìn)行擠壓造粒[3]。毋庸置疑，在整個高密度聚乙烯反應(yīng)的流程當(dāng)中，最核心的環(huán)節(jié)就是反應(yīng)，催化劑的質(zhì)量和性能決定了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

2 國產(chǎn)催化劑在高密度聚乙烯裝置上的應(yīng)用

（1）國產(chǎn)催化劑的樹脂性能

將國產(chǎn)催化劑MB以及進(jìn)口催化劑MT分別在相同的反應(yīng)條件下進(jìn)行相應(yīng)的聚合反應(yīng)，所生產(chǎn)的樹脂產(chǎn)品存在不同之處。通過對兩種不同催化劑生產(chǎn)的樹脂性能進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明兩種催化劑所生產(chǎn)的樹脂有著相似的性能[4]。使用國產(chǎn)催化劑MB的產(chǎn)品(以下統(tǒng)一稱為A1)熔體質(zhì)量流動速度為每10分鐘0.259克，而使用進(jìn)口催化劑MT的產(chǎn)品（以下統(tǒng)一稱為B1）則為每十分鐘0.279克。A1的密度為每立方厘米0.9493克，B1為每立方厘米0.9494克。A1的拉伸屈服應(yīng)力為22.7MPa，B1為24.4MPa。A1的沖擊強(qiáng)度和B1的沖擊強(qiáng)度只有細(xì)微的差別。A1和B1的熱穩(wěn)定性以及彎曲模量都是沒有大差別的[5]。

(2)兩種催化劑的活性分析

通過對國產(chǎn)催化劑MB以及進(jìn)口催化劑MT的實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，國產(chǎn)催化劑MB比進(jìn)口催化劑MT的活性高出很多。國產(chǎn)催化劑MB的活性為27658進(jìn)口的催化劑MT為18275。

(3)粒料樹脂結(jié)構(gòu)的深入分析

實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，國產(chǎn)催化劑MB以及進(jìn)口催化劑MT生產(chǎn)的數(shù)值是近似的，但是，通過分析樹脂的結(jié)構(gòu)，國產(chǎn)催化劑MB比進(jìn)口催化劑MT的樹脂Mw高，這就說明國產(chǎn)催化劑MB在生產(chǎn)樹脂的過程中是比較容易生產(chǎn)出高分子量的樹脂，對于管材相關(guān)性能的提高發(fā)揮巨大作用。與此同時(shí)，國產(chǎn)催化劑MB比進(jìn)口催化劑MT的插入率高出很多，這就表明國產(chǎn)催化劑MB能夠生產(chǎn)出更低密度的相關(guān)產(chǎn)品。

3 得出結(jié)論

第一，國產(chǎn)催化劑MB和進(jìn)口催化劑MT所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有大概相同的性能，而國產(chǎn)催化劑MT所生產(chǎn)出的樹脂強(qiáng)度上有了很大的提升。國產(chǎn)催化劑MB所生產(chǎn)的樹脂比進(jìn)口催化劑MT的黃色指數(shù)更合理。

第二，在催化劑的活性方面，國產(chǎn)催化劑MB要比進(jìn)口催化劑MT高出大概50%，由此看來，在活性方面，國產(chǎn)催化劑MB是完全可以代替進(jìn)口催化劑MT在高密度聚乙烯裝置上進(jìn)行應(yīng)用。

第三，在高分子量樹脂的生產(chǎn)方面，國產(chǎn)催化劑占據(jù)較大的優(yōu)勢，在插入率方面也相對較高，具有開發(fā)和生產(chǎn)出更加高端的管材的潛力。因此，國產(chǎn)催化劑MB要比進(jìn)口催化劑MT生產(chǎn)出分子量更高的樹脂，促進(jìn)高質(zhì)量產(chǎn)品的生產(chǎn)。

第四，國產(chǎn)催化劑MB和進(jìn)口催化劑MT的實(shí)驗(yàn)比較，二者性能差別并不十分明顯，甚至國產(chǎn)催化劑MB要比進(jìn)口催化劑MT的性能等更加強(qiáng)大。因此，國產(chǎn)催化劑MB可以完全替代進(jìn)口催化劑MT投入生產(chǎn)和運(yùn)營，廣泛應(yīng)用在高密度聚乙烯裝置上，在很大程度上可以節(jié)省成本以及時(shí)間。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對兩種不同催化劑進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，可以明確的比對出國產(chǎn)催化劑MB和進(jìn)口催化劑MT之間存在的細(xì)小的差別，實(shí)驗(yàn)表明，二者性能基本相似，在高密度聚乙烯裝置的應(yīng)用上，二者可以替換使用，不會對應(yīng)用效果產(chǎn)生十分嚴(yán)重的差異影響，但是相比起來，進(jìn)口催化劑性能更加可靠，但國產(chǎn)催化劑在成本上的優(yōu)勢也較為明顯，有利于生產(chǎn)成本的降低。

[1]劉志偉,秦川,朱孝恒,等.用BCL-100型催化劑在Inno?vene S工藝裝置上生產(chǎn)HDPE粉料的性能[J].合成樹脂及塑料,2017(3).

[2]武大慶,肖子文,李峰,等.BCE-SCH100型催化劑在Hos?talen工藝的應(yīng)用[J].合成樹脂及塑料,2015(4).

[3]馬寶軍,肖子文,張敏峰,等.BCE催化劑在PE100管材專用樹脂生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].石油化工,2017(3).

[4]張庶,朱孝恒,王少會,等.BCL-100型催化劑在Innovene S工藝裝置上實(shí)現(xiàn)長周期生產(chǎn)[J].合成樹脂及塑料,2015(5).

[5]王碧瓊,馬宇罡.不同催化劑對茂名大中空料等溫結(jié)晶性能影響[J].廣州化工,2016(11).