10萬(wàn)t/a氣相法聚乙烯裝置SEG型催化劑試用情況

劉衛(wèi)東，白 鴻

（1. 沈陽(yáng)石蠟化工有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141； 2. 沈陽(yáng)金碧蘭化工有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

沈陽(yáng)化工集團(tuán) 10萬(wàn) t/a全密度聚乙烯裝置自2009年8月21日化工投料開(kāi)車以來(lái)，生產(chǎn)逐漸趨于穩(wěn)定，目前裝置生產(chǎn)平穩(wěn)。根據(jù)公司三劑國(guó)產(chǎn)化及降低成本的要求，現(xiàn)試用任丘市利和科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的 SEG型淤漿催化劑代替進(jìn)口UCAT-J1P25淤漿催化劑。既可以降低生產(chǎn)成本，又可以減少催化劑庫(kù)存。

1 試用過(guò)程

試用時(shí)間：2011年2月14日至2011年3月13日；

試用量：共計(jì)560 kg；

試用牌號(hào)：DFDA-7047、DFDA-7042；

SEG催化劑質(zhì)量指標(biāo)（見(jiàn)表1）。

表1 SEGc催化劑質(zhì)量指標(biāo)Table 1 SEG catalyst quality index

SEG型催化劑試用工藝條件（見(jiàn)表2）。

表2 SEG型催化劑試用反應(yīng)條件Table 2 Reaction conditions of SEG catalyst

2 SEG型催化劑試用情況

2.1 催化劑活性

整個(gè)測(cè)試過(guò)程分為4個(gè)階段：第1階段2月14日至2月21日，測(cè)試中含國(guó)產(chǎn)催化劑濃度為20.8%；第2階段2月21日至2月25日，測(cè)試中含國(guó)產(chǎn)催化劑濃度為40.9%；第3階段2月25日至3月3日，測(cè)試中含國(guó)產(chǎn)催化劑濃度為62.5%；第4階段3月3日至 3月 13日，測(cè)試中含國(guó)產(chǎn)催化劑濃度為80.1%。其中第 1、2、3階段生產(chǎn)的產(chǎn)品為DFDA-7047；其中第 4階段生產(chǎn)的產(chǎn)品為DFDA-7042。

收集了2月14日至3月13日反應(yīng)活性數(shù)據(jù)，趨勢(shì)如圖1。

圖1 2月14至21日反應(yīng)活性趨勢(shì)（含20.8%國(guó)產(chǎn)催化劑）Fig.1 Reaction activity trend from 14 to 21,Feb.( 20.8%domestic catalyst)

由圖1可以看出，在生產(chǎn)DFDA-7047的生產(chǎn)條件下排除產(chǎn)量波動(dòng)對(duì)催化劑活性的影響，含有20.8%國(guó)產(chǎn)催化劑的混合催化劑活性與 Ucat-J1P25催化劑活性相當(dāng)，進(jìn)口UCAT-J活性平均在28 000～30 000 kg/kg（催化劑干粉活性）；含有20.8%國(guó)產(chǎn)催化劑的活性保持在28 000～30 000 kg/kg（催化劑干粉活性）。

由圖2可以看出，在生產(chǎn)DFDA-7047的生產(chǎn)條件下排除產(chǎn)量波動(dòng)對(duì)催化劑活性的影響，2月21日至2月25日試用含有40.9%國(guó)產(chǎn)催化劑的混合催化劑時(shí)，催化劑活性保持在29 000～31 000 kg/kg（催化劑干基活性），相比含有20.8%國(guó)產(chǎn)催化劑的混合催化劑時(shí)，活性略有提高。

圖2 2月21至2月25日反應(yīng)活性趨勢(shì)圖（含40.9%國(guó)產(chǎn)催化劑）Fig.2 Reaction Activity Trend from 21 to 25,Feb.( 40.9%domestic catalyst)

由圖3可以看出，在生產(chǎn)DFDA-7047的生產(chǎn)條件下排除產(chǎn)量波動(dòng)對(duì)催化劑活性的影響，2月25日至3月3日試用含有62.5%國(guó)產(chǎn)催化劑的混合催化劑時(shí)，催化劑活性保持在30 000～32 000 kg/kg（催化劑干粉活性），相比含有40.9%國(guó)產(chǎn)催化劑的混合催化劑時(shí)，活性略有提高。

圖3 2月25日至3月3日反應(yīng)活性趨勢(shì)圖（含62.5%國(guó)產(chǎn)催化劑）Fig.3 Reaction activity trend from 25 Feb to 3 Mar.(62.5%domestic catalyst)

由圖4可以看出，3月3日至3月13日試用含有 80.1%國(guó)產(chǎn)催化劑的混合催化劑時(shí)，催化劑活性增加，催化劑活性保持在35 000～36 000 kg/kg（催化劑干粉活性），相比含有UCAT-J催化劑的33 000～35 000 kg/kg（催化劑干粉活性），活性略有提高。

圖4 3月3日至3月13日反應(yīng)活性趨勢(shì)圖（含80.1%國(guó)產(chǎn)催化劑）Fig.4 Reaction activity trend from 3 Mar.to 13 Mar. ( 80.1%domestic catalyst)

2.2 H2/C2、C4/C2情況

在測(cè)試過(guò)程中H2/C2比值變化不大，產(chǎn)品的熔指也沒(méi)有太大變化，說(shuō)明催化劑的氫氣響應(yīng)性與進(jìn)口催化劑沒(méi)有明顯區(qū)別。

在測(cè)試過(guò)程中C4/C2比值變化不大，產(chǎn)品的密度也沒(méi)有太大變化，說(shuō)明共聚單體響應(yīng)性與進(jìn)口催化劑沒(méi)有明顯區(qū)別。

3 產(chǎn)品質(zhì)量

試用期間生產(chǎn) DFDA-7047產(chǎn)品 7批，DFDA-7042產(chǎn)品5批，樹(shù)脂性能測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3所有標(biāo)準(zhǔn)為優(yōu)級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)，可以看出所有產(chǎn)品出廠指標(biāo)全部合格。

其它指標(biāo)如APS、灰分、堆積密度等均與進(jìn)口催化劑產(chǎn)品無(wú)明顯差別。

表3 試用期間樹(shù)脂產(chǎn)品性能測(cè)試數(shù)據(jù)Table 3 Resin product performance data during test operation

3 試用效果評(píng)價(jià)

⑴ 2月14日至3月3日國(guó)產(chǎn)催化劑分別以20.8%、40.9%、62.5%的濃度與 UCAT-J催化劑進(jìn)行混合使用，在使用期間裝置維持之前的操作條件：反應(yīng)器溫度91 ℃，乙烯分壓620 kPa，產(chǎn)量8 t/h；試用結(jié)果如下：

①使用過(guò)程中催化劑活性約為 28 000~32 000 kg/kg（催化劑干粉活性），達(dá)到供應(yīng)商的保證值，隨著國(guó)產(chǎn)催化劑濃度的增加催化劑活性略有增加，說(shuō)明與進(jìn)口UCAT-J催化劑相比國(guó)產(chǎn)催化劑活性略高于進(jìn)口催化劑。

②在使用過(guò)程中，裝置的氫氣響應(yīng)性及共聚單體響應(yīng)性與進(jìn)口催化劑沒(méi)有明顯區(qū)別。

③在使用期間，成品的分析指標(biāo)全部合格。其它中控指標(biāo)如APS、灰分、堆積密度等也全部合格。

⑵ 3月 3日至 3月 13日國(guó)產(chǎn)催化劑分別以80.1%的濃度與UCAT-J催化劑進(jìn)行混合使用，在使用期間裝置的操作條件：反應(yīng)器溫度88℃，乙烯分壓690 kPa，產(chǎn)量8 t/h；試用結(jié)果如下：

①使用過(guò)程中催化劑活性約為 35 000~36 000 kg/kg（催化劑干粉活性），達(dá)到供應(yīng)商的保證值，與進(jìn)口UCAT-J催化劑此條件下平均活性351 520 kg/kg（前五個(gè)月平均值）相比略高。

②在使用過(guò)程中，裝置的氫氣響應(yīng)性及共聚單體響應(yīng)性與進(jìn)口催化劑沒(méi)有明顯區(qū)別。

③在使用期間，成品的分析指標(biāo)全部合格。其它中控指標(biāo)如APS、灰分、堆積密度等也全部合格。

通過(guò)測(cè)試證明任丘利和公司生產(chǎn)的 SEG型催化劑可以滿足生產(chǎn)要求。與進(jìn)口催化劑混兌（國(guó)產(chǎn)占80%）能保證裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。