CS-Ⅱ及DQ-Ⅳ型催化劑在聚丙烯生產裝置中的應用研究

曹亞祥，張 景

(陜西延長油田公司延安煉油廠聚丙烯車間，陜西 洛川 727406)

CS-Ⅱ及DQ-Ⅳ型催化劑在聚丙烯生產裝置中的應用研究

曹亞祥，張 景

(陜西延長油田公司延安煉油廠聚丙烯車間，陜西 洛川 727406)

針對不同體系催化劑在聚丙烯生產裝置中的效果展開現場試驗，分別對CS-Ⅱ及DQ-Ⅳ型催化劑的活性、活性穩定性進行了試驗研究，考察了催化劑對聚合物表觀密度、等規度等工藝指標的影響。試驗結果表明，CS-Ⅱ型催化劑的活性約為30.00～40.00kg·g-1，聚合物表觀密度、等規度分別為0.44g·cm-3、95%，效果較佳；CS-Ⅱ型催化劑在現場試驗6個月內催化劑活性穩定在33.5～34.2 kg·g-1之間，活性較穩定，綜合經濟效益較好。

催化劑；催化劑活性；表觀密度

聚丙烯綜合性能優良[1]，在國民生產、生活中有著廣泛的應用，聚丙烯(PP)工業技術發展的關鍵是丙烯聚合用催化劑及其相應的聚合工藝，其中催化劑的研發是PP技術發展的核心[2]。催化劑的使用可使裝置生產平穩，同時還可降低生產成本，在工業生產中有著安全、節能的雙重效應，因此選擇適宜的催化劑體系對于聚丙烯生產工藝有著重要的指導意義。

1 試驗部分

對 CS-Ⅱ型催化劑及 DQ-Ⅳ型催化劑在預聚合、聚合、干燥、回收、擠壓造粒等工序進行現場試驗，并分別對聚丙烯產品質量及催化劑性能進行在線測試，對催化劑體系改進進行初步研究，為新型催化劑體系推廣提供技術儲備。

2 試驗結果

2.1 不同催化劑體系的性能研究

在壓力為 0.5MPa時，對 CS-Ⅱ型催化劑與DQ-Ⅳ型催化劑開展現場試驗，試驗結果如表1所示。

從表1中試驗數據可知，DQ-Ⅳ型催化劑活性大于 27.00 kg·g-1，CS-Ⅱ型催化劑活性約為30.00～40.00 kg·g-1，表明 CS-Ⅱ型催化劑活性要優于DQ-Ⅳ。使用不同體系催化劑時聚合物的表觀密度也存在著差異，當使用 DQ-Ⅳ、CS-Ⅱ時聚合物表觀密度分別為 0.35 g·cm-3及 0.44 g·cm-3，試驗結果表明使用CS-Ⅱ型催化劑有利于聚合物表觀密度的提高。

表1 不同體系催化劑性能測定試驗結果

2.2 催化劑活性的穩定性試驗

在不同的時間對不同體系催化劑活性進行追蹤檢測試驗，試驗結果如表2所示。

從表2中試驗數據可知，DQ-Ⅳ型催化劑活性隨時間的增加趨于穩定，這可能是由于催化劑在使用初期受生產工藝影響較大，對設備的適應性較差，因此隨著使用時間的增加，試驗結果趨于穩定。CS-Ⅱ型催化劑活性較穩定，且活性均高于 DQ-Ⅳ型催化劑，因此CS-Ⅱ型催化劑催化效果較好。

綜合表1、表2試驗數據及現場其他操作單元工藝參數可得：使用DQ-Ⅳ型催化劑時產品質量較定，能夠達到生產技術要求，但是產品熔指波動大，系統中細粉含量較高，會使入口過濾網及級間冷卻器發生堵塞，并引起系統停車發生，致使裝置平穩率降低，加工損失增加。使用CS-Ⅱ型催化劑時產品熔指穩定，催化活性高、抗雜質能力強、定向能力強，生產出的聚丙烯粉料灰分低[3]，因此具有良好的安全性及經濟效益。

表2 催化劑活性的穩定性

2.3 經濟效益評價

對兩種催化劑劑進行經濟效益評價，試驗結果如表3所示。

表3 不同體系催化劑經濟效益分析

從表 3中數據可知，當聚丙烯生產量為100000t/a時，使用CS-Ⅱ催化劑時年費用約為535萬元，使用DQ-Ⅳ催化劑時年費用約為470萬元，因此CS-Ⅱ型催化劑單耗較大。但使用DQ-Ⅳ催化劑時會引起裝置停工、生產波動、能耗增加等問題，使得產品加工費用增加，使用CS-Ⅱ型催化劑時生產穩定，能耗較低，因此綜合而言CS-Ⅱ型催化劑綜合經濟效益較好。

3 結論

(1)CS-Ⅱ型催化劑較高，活性約為30.00～40.00 kg·g-1，聚合物表觀密度、等規度分別為 0.44 g·cm-3、95%，試驗效果較好。

(2)DQ-Ⅳ型催化劑活性隨運行時間的增加有一定波動，CS-Ⅱ型催化劑活性隨運行時間增加變化較小，活性較高且較穩定。

(3)使用CS-Ⅱ型催化劑時，產品熔指穩定，細粉含量較低，催化劑抗機雜能力較強，定向能力強，綜合經濟效益較佳。

[1] 張進華，張黎鵬，洪國忠，等.DQ-2球形高效聚丙烯催化劑的工業化應用試驗[J].河南石油，1999，13(1)：47-49.

[2] 徐人威，朱博超，賈軍紀，等.類球形聚丙烯催化劑PC-1 工業應用試驗[J].工業技術，2009，27(5)：445-447.

[3] 于海江，常波.N-Ⅲ型高效聚丙烯催化劑在間歇聚丙烯裝置上的應用[J].石油化工與催化，2005，13(10)：25-27.

Applications of CS-Ⅱand DQ-ⅣCatalyst in Polypropylene Units

CAO Ya-xiang, ZHANG Jing
(Yanchang Oil-field Company Yan’an Oil Refinery，Luochuan 727406, China)

Field test of different was carried out and the characters of the catalysts such as activity, stability of activity was valued.Beside this, the relation of catalysts with density of polymer and isotacticity was studied.The results of tests showed that the activity of CS-Ⅱwas 30.00～40.00kg/g, the apparent density and isotacticity of polymer was 0.44 g/cm3and 95% respectively, the activity of CS-Ⅱwas 33.5～34.2kg/g in half a year, the activity of catalysts was stable, and economic benefit was well.

catalyst; catalyst activity; apparent density

TQ 325.14

A

1671-9905(2010)09-0016-02

曹亞祥，延安煉油廠聚丙烯車間技術員，從事聚丙烯生產多年，陜西洛川交口河延安煉油廠聚丙烯車間，郵編：727406

2010-06-21