国产催化剂在高密度聚乙烯装置上的应用分析

王鹏 李泽博(陕西延长石油延安能源化工有限责任公司，陕西 延安 727500)

国产催化剂在高密度聚乙烯装置上的应用分析

王鹏 李泽博(陕西延长石油延安能源化工有限责任公司，陕西 延安 727500)

随着科学技术不断的发展，国产催化剂应运而生，并且国产催化剂在高密度聚乙烯装置上得到了非常广泛的应用。本文主要分析了国产催化剂MB和进口的催化剂MT在高密度聚乙烯装置上的应用，并分别对两种催化剂进行实验，实验结果明确的表明国产催化剂MB能够独自投入到生产以及运营当中，在很大程度上降低了运营成本。

国产催化剂；高密度聚乙烯；广泛应用

国内某石化企业的高密度聚乙烯生产装置引进了国外某公司先进的技术，在2013年投入运营后，顺利生产出大量的产品，这套高密度聚乙烯装置在运行中探索使用了多种催化剂以提升质量、降低运行成本[1]。为了进一步降低生产和经营的经济成本，支持和促进国产催化剂的研发和推广，该厂在高密度聚乙烯装置上使用国产催化剂进行了试生产。

1 高密度聚乙烯装置的基本状况分析

高密度聚乙烯生产流程较长，工艺较为繁杂，首先，在己烷溶液中加入催化剂、三乙基铝配制到一定浓度后，用泵打入立式搅拌反应釜[2]。在立式搅拌反应釜中加入的还有经过精制的乙烯、氢气以及1-丁烯等原料和稀释剂己烷（精制己烷和母液）。反应温度在80℃左右，反应压力控制在6-8bar。反应器中生成的聚合物淤浆经过离心分离将稀释剂己烷分离后，含有少量己烷的粉料湿饼进入流化床干燥器进一步脱除其中残余的己烷，然后经过粉料风送系统输送至脱气仓进行脱气处理，最后加入复合添加剂与粉料混合后进行挤压造粒[3]。毋庸置疑，在整个高密度聚乙烯反应的流程当中，最核心的环节就是反应，催化剂的质量和性能决定了产品的质量和性能。

2 国产催化剂在高密度聚乙烯装置上的应用

（1）国产催化剂的树脂性能

将国产催化剂MB以及进口催化剂MT分别在相同的反应条件下进行相应的聚合反应，所生产的树脂产品存在不同之处。通过对两种不同催化剂生产的树脂性能进行分析,实验结果说明两种催化剂所生产的树脂有着相似的性能[4]。使用国产催化剂MB的产品(以下统一称为A1)熔体质量流动速度为每10分钟0.259克，而使用进口催化剂MT的产品（以下统一称为B1）则为每十分钟0.279克。A1的密度为每立方厘米0.9493克，B1为每立方厘米0.9494克。A1的拉伸屈服应力为22.7MPa，B1为24.4MPa。A1的冲击强度和B1的冲击强度只有细微的差别。A1和B1的热稳定性以及弯曲模量都是没有大差别的[5]。

(2)两种催化剂的活性分析

通过对国产催化剂MB以及进口催化剂MT的实验，得到的实验数据表明，国产催化剂MB比进口催化剂MT的活性高出很多。国产催化剂MB的活性为27658进口的催化剂MT为18275。

(3)粒料树脂结构的深入分析

实验相关数据，国产催化剂MB以及进口催化剂MT生产的数值是近似的，但是，通过分析树脂的结构，国产催化剂MB比进口催化剂MT的树脂Mw高，这就说明国产催化剂MB在生产树脂的过程中是比较容易生产出高分子量的树脂，对于管材相关性能的提高发挥巨大作用。与此同时，国产催化剂MB比进口催化剂MT的插入率高出很多，这就表明国产催化剂MB能够生产出更低密度的相关产品。

3 得出结论

第一，国产催化剂MB和进口催化剂MT所生产的产品具有大概相同的性能，而国产催化剂MT所生产出的树脂强度上有了很大的提升。国产催化剂MB所生产的树脂比进口催化剂MT的黄色指数更合理。

第二，在催化剂的活性方面，国产催化剂MB要比进口催化剂MT高出大概50%，由此看来，在活性方面，国产催化剂MB是完全可以代替进口催化剂MT在高密度聚乙烯装置上进行应用。

第三，在高分子量树脂的生产方面，国产催化剂占据较大的优势，在插入率方面也相对较高，具有开发和生产出更加高端的管材的潜力。因此，国产催化剂MB要比进口催化剂MT生产出分子量更高的树脂，促进高质量产品的生产。

第四，国产催化剂MB和进口催化剂MT的实验比较，二者性能差别并不十分明显，甚至国产催化剂MB要比进口催化剂MT的性能等更加强大。因此，国产催化剂MB可以完全替代进口催化剂MT投入生产和运营，广泛应用在高密度聚乙烯装置上，在很大程度上可以节省成本以及时间。

4 结语

综上所述，通过对两种不同催化剂进行对比实验，可以明确的比对出国产催化剂MB和进口催化剂MT之间存在的细小的差别，实验表明，二者性能基本相似，在高密度聚乙烯装置的应用上，二者可以替换使用，不会对应用效果产生十分严重的差异影响，但是相比起来，进口催化剂性能更加可靠，但国产催化剂在成本上的优势也较为明显，有利于生产成本的降低。

[1]刘志伟,秦川,朱孝恒,等.用BCL-100型催化剂在Inno⁃vene S工艺装置上生产HDPE粉料的性能[J].合成树脂及塑料,2017(3).

[2]武大庆,肖子文,李峰,等.BCE-SCH100型催化剂在Hos⁃talen工艺的应用[J].合成树脂及塑料,2015(4).

[3]马宝军,肖子文,张敏峰,等.BCE催化剂在PE100管材专用树脂生产中的应用[J].石油化工,2017(3).

[4]张庶,朱孝恒,王少会,等.BCL-100型催化剂在Innovene S工艺装置上实现长周期生产[J].合成树脂及塑料,2015(5).

[5]王碧琼,马宇罡.不同催化剂对茂名大中空料等温结晶性能影响[J].广州化工,2016(11).