10萬t/a氣相法聚乙烯裝置SEG型催化劑試用情況

劉衛東，白 鴻

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

沈陽化工集團 10萬 t/a全密度聚乙烯裝置自2009年8月21日化工投料開車以來，生產逐漸趨于穩定，目前裝置生產平穩。根據公司三劑國產化及降低成本的要求，現試用任丘市利和科技發展有限公司生產的 SEG型淤漿催化劑代替進口UCAT-J1P25淤漿催化劑。既可以降低生產成本，又可以減少催化劑庫存。

1 試用過程

試用時間：2011年2月14日至2011年3月13日；

試用量：共計560 kg；

試用牌號：DFDA-7047、DFDA-7042；

SEG催化劑質量指標（見表1）。

表1 SEGc催化劑質量指標Table 1 SEG catalyst quality index

SEG型催化劑試用工藝條件（見表2）。

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

2 SEG型催化劑試用情況

2.1 催化劑活性

整個測試過程分為4個階段：第1階段2月14日至2月21日，測試中含國產催化劑濃度為20.8%；第2階段2月21日至2月25日，測試中含國產催化劑濃度為40.9%；第3階段2月25日至3月3日，測試中含國產催化劑濃度為62.5%；第4階段3月3日至 3月 13日，測試中含國產催化劑濃度為80.1%。其中第 1、2、3階段生產的產品為DFDA-7047；其中第 4階段生產的產品為DFDA-7042。

收集了2月14日至3月13日反應活性數據，趨勢如圖1。

圖1 2月14至21日反應活性趨勢（含20.8%國產催化劑）Fig.1 Reaction activity trend from 14 to 21,Feb.( 20.8%domestic catalyst)

由圖1可以看出，在生產DFDA-7047的生產條件下排除產量波動對催化劑活性的影響，含有20.8%國產催化劑的混合催化劑活性與 Ucat-J1P25催化劑活性相當，進口UCAT-J活性平均在28 000～30 000 kg/kg（催化劑干粉活性）；含有20.8%國產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DFDA-7047的生產條件下排除產量波動對催化劑活性的影響，2月21日至2月25日試用含有40.9%國產催化劑的混合催化劑時，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%國產催化劑的混合催化劑時，活性略有提高。

圖2 2月21至2月25日反應活性趨勢圖（含40.9%國產催化劑）Fig.2 Reaction Activity Trend from 21 to 25,Feb.( 40.9%domestic catalyst)

由圖3可以看出，在生產DFDA-7047的生產條件下排除產量波動對催化劑活性的影響，2月25日至3月3日試用含有62.5%國產催化劑的混合催化劑時，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%國產催化劑的混合催化劑時，活性略有提高。

圖3 2月25日至3月3日反應活性趨勢圖（含62.5%國產催化劑）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%國產催化劑的混合催化劑時，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日反應活性趨勢圖（含80.1%國產催化劑）Fig.4 Reaction activity trend from 3 Mar.to 13 Mar. ( 80.1%domestic catalyst)

2.2 H2/C2、C4/C2情況

在測試過程中H2/C2比值變化不大，產品的熔指也沒有太大變化，說明催化劑的氫氣響應性與進口催化劑沒有明顯區別。

在測試過程中C4/C2比值變化不大，產品的密度也沒有太大變化，說明共聚單體響應性與進口催化劑沒有明顯區別。

3 產品質量

試用期間生產 DFDA-7047產品 7批，DFDA-7042產品5批，樹脂性能測試數據見表3。

表3所有標準為優級品標準，可以看出所有產品出廠指標全部合格。

其它指標如APS、灰分、堆積密度等均與進口催化劑產品無明顯差別。

表3 試用期間樹脂產品性能測試數據Table 3 Resin product performance data during test operation

3 試用效果評價

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

①使用過程中催化劑活性約為 28 000~32 000 kg/kg（催化劑干粉活性），達到供應商的保證值，隨著國產催化劑濃度的增加催化劑活性略有增加，說明與進口UCAT-J催化劑相比國產催化劑活性略高于進口催化劑。

②在使用過程中，裝置的氫氣響應性及共聚單體響應性與進口催化劑沒有明顯區別。

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

⑵ 3月 3日至 3月 13日國產催化劑分別以80.1%的濃度與UCAT-J催化劑進行混合使用，在使用期間裝置的操作條件：反應器溫度88℃，乙烯分壓690 kPa，產量8 t/h；試用結果如下：

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

②在使用過程中，裝置的氫氣響應性及共聚單體響應性與進口催化劑沒有明顯區別。

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

通過測試證明任丘利和公司生產的 SEG型催化劑可以滿足生產要求。與進口催化劑混兌（國產占80%）能保證裝置的長周期穩定運行。