國產催化劑在高密度聚乙烯裝置上的應用分析

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

國產催化劑在高密度聚乙烯裝置上的應用分析

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

隨著科學技術不斷的發展，國產催化劑應運而生，并且國產催化劑在高密度聚乙烯裝置上得到了非常廣泛的應用。本文主要分析了國產催化劑MB和進口的催化劑MT在高密度聚乙烯裝置上的應用，并分別對兩種催化劑進行實驗，實驗結果明確的表明國產催化劑MB能夠獨自投入到生產以及運營當中，在很大程度上降低了運營成本。

國產催化劑；高密度聚乙烯；廣泛應用

國內某石化企業的高密度聚乙烯生產裝置引進了國外某公司先進的技術，在2013年投入運營后，順利生產出大量的產品，這套高密度聚乙烯裝置在運行中探索使用了多種催化劑以提升質量、降低運行成本[1]。為了進一步降低生產和經營的經濟成本，支持和促進國產催化劑的研發和推廣，該廠在高密度聚乙烯裝置上使用國產催化劑進行了試生產。

1 高密度聚乙烯裝置的基本狀況分析

高密度聚乙烯生產流程較長，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釜[2]。在立式攪拌反應釜中加入的還有經過精制的乙烯、氫氣以及1-丁烯等原料和稀釋劑己烷（精制己烷和母液）。反應溫度在80℃左右，反應壓力控制在6-8bar。反應器中生成的聚合物淤漿經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入流化床干燥器進一步脫除其中殘余的己烷，然后經過粉料風送系統輸送至脫氣倉進行脫氣處理，最后加入復合添加劑與粉料混合后進行擠壓造粒[3]。毋庸置疑，在整個高密度聚乙烯反應的流程當中，最核心的環節就是反應，催化劑的質量和性能決定了產品的質量和性能。

2 國產催化劑在高密度聚乙烯裝置上的應用

（1）國產催化劑的樹脂性能

將國產催化劑MB以及進口催化劑MT分別在相同的反應條件下進行相應的聚合反應，所生產的樹脂產品存在不同之處。通過對兩種不同催化劑生產的樹脂性能進行分析,實驗結果說明兩種催化劑所生產的樹脂有著相似的性能[4]。使用國產催化劑MB的產品(以下統一稱為A1)熔體質量流動速度為每10分鐘0.259克，而使用進口催化劑MT的產品（以下統一稱為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的拉伸屈服應力為22.7MPa，B1為24.4MPa。A1的沖擊強度和B1的沖擊強度只有細微的差別。A1和B1的熱穩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

通過對國產催化劑MB以及進口催化劑MT的實驗，得到的實驗數據表明，國產催化劑MB比進口催化劑MT的活性高出很多。國產催化劑MB的活性為27658進口的催化劑MT為18275。

(3)粒料樹脂結構的深入分析

實驗相關數據，國產催化劑MB以及進口催化劑MT生產的數值是近似的，但是，通過分析樹脂的結構，國產催化劑MB比進口催化劑MT的樹脂Mw高，這就說明國產催化劑MB在生產樹脂的過程中是比較容易生產出高分子量的樹脂，對于管材相關性能的提高發揮巨大作用。與此同時，國產催化劑MB比進口催化劑MT的插入率高出很多，這就表明國產催化劑MB能夠生產出更低密度的相關產品。

3 得出結論

第一，國產催化劑MB和進口催化劑MT所生產的產品具有大概相同的性能，而國產催化劑MT所生產出的樹脂強度上有了很大的提升。國產催化劑MB所生產的樹脂比進口催化劑MT的黃色指數更合理。

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

第三，在高分子量樹脂的生產方面，國產催化劑占據較大的優勢，在插入率方面也相對較高，具有開發和生產出更加高端的管材的潛力。因此，國產催化劑MB要比進口催化劑MT生產出分子量更高的樹脂，促進高質量產品的生產。

第四，國產催化劑MB和進口催化劑MT的實驗比較，二者性能差別并不十分明顯，甚至國產催化劑MB要比進口催化劑MT的性能等更加強大。因此，國產催化劑MB可以完全替代進口催化劑MT投入生產和運營，廣泛應用在高密度聚乙烯裝置上，在很大程度上可以節省成本以及時間。

4 結語

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

[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管材專用樹脂生產中的應用[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工藝裝置上實現長周期生產[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晶性能影響[J].廣州化工,2016(11).