聚丙烯裝置催化劑進料系統的運行優化改造

陳瑞濤，唐建兵

（國家能源集團寧夏煤業有限責任公司，寧夏 銀川 750411）

1 聚丙烯催化劑概述

催化劑是聚丙烯的最關鍵技術之一，1953 年Ziegler 采用TiCl4和AlR3組成的催化體系，合成了高密度聚乙烯和無定型聚丙烯，1954 年Natta 采用TiCl3和AlR2Cl 組成的催化劑體系，首次得到了高等規度的結晶聚丙烯。多年來，得益于催化劑的不斷更新換代和聚合工藝技術的發展進步，聚丙烯工業得到了快速穩健的發展[1-3]。

目前，聚丙烯工業使用的催化劑主要是第4 代Ziegler-Natta 型催化劑，其活性高，聚丙烯產品性能的可調控性好，可生產絕大多數聚丙烯產品。該催化劑體系主要由主催化劑、活化劑及外給電子體組成。主催化劑為MgCl2負載的TiCl4，提供引發丙烯聚合的活性中心；活化劑一般為烷基鋁，利用其強的還原性將Ti4+還原為Ti3+；外給電子體用于調節產品的等規度。另外，還需要加入氫氣作為分子量調節劑。在丙烯的聚合過程中，處于催化劑表面的活性中心與丙烯單體接觸，引發聚合，聚丙烯分子鏈在主催化劑表面生長，得到的聚丙烯具有與主催化劑相似的顆粒形貌。聚丙烯粉料的生長過程是復型生長的過程，復制了主催化劑的形貌[4-6]。

2 寧煤公司聚丙烯裝置概述

國家能源集團寧夏煤業有限責任公司的3 套聚丙烯裝置均采用Novolen 氣相聚丙烯工藝技術。Novolen 氣相聚丙烯工藝最早由BASF 公司開發成功，是氣相攪拌床工藝的典型代表。該工藝采用立式攪拌床反應器，內裝雙螺帶式攪拌器，3 套裝置的總產能為160 萬t·a-1。每套裝置均設置2 條聚合生產線，其中 1 條生產線的2 臺聚合反應器串聯操作，生產聚丙烯均聚物、抗沖共聚物和無規共聚物；……