SEL催化剂在淤浆法聚乙烯装置中的应用

简析HDPE装置生产工艺发布时间：2022-01-20T09:24:18.199Z 来源：《中国科技人才》2021年第30期作者：韩福奎[导读] 大庆石化公司塑料厂低压聚乙烯车间（HDPE装置）采用淤浆法生产工艺，文中简单的介绍了其生产工艺及特点。

大庆石化公司塑料厂低压车间摘要：大庆石化公司塑料厂低压聚乙烯车间（HDPE装置）采用淤浆法生产工艺，文中简单的介绍了其生产工艺及特点。

关键词：HDPE；生产工艺一、引言大庆石化公司塑料厂低压聚乙烯车间（HDPE装置）共有3条生产线。

A/B线是大庆石化总厂于八十年代初从国外引进的大型成套装置之一，为日本三井油化专利技术，设计规模为14万吨/年，由日本三井造船株式会社承包，于1986年7月14日建成投产。

1999年8月26日建成投产HDPE装置C线。

HDPE装置采用淤浆法生产工艺，年设计24万吨高密度聚乙烯颗粒，装置所用催化剂为齐格勒—纳塔型高效催化剂，其主催化剂PZ-Cat 的主要成分为TICl4，助催化剂AT-Cat的主要成分为AlR3，根据聚合条件及聚合釜连接方式的不同，可生产出注塑、挤塑、吹塑等三大系列42个牌号的产品。

二、生产工艺本装置的生产工艺可以分为催化剂配制、乙烯聚合、分离干燥、混炼造粒、熔剂回收等单元。

2.1催化剂配制配制好一定浓度的催化剂。

本工艺使用两种催化剂。

一种是PZ，作为主催化剂，另一种是AT，作为助催化剂。

2.2乙烯聚合熔剂己烷、催化剂和原料气各以一定的流量加入聚合釜，在规定范围的压力和温度条件下在熔剂中进行反应，反应产生的热量通过己烷的蒸发和聚合釜夹套冷却水冷却等两种途径带走，反应形成浆液达到一定液面后溢流，经闪蒸罐闪蒸出其中的不凝气，然后去离心机。

乙烯、氢、丙烯或丁烯-1与聚合釜循环气相混合，并通过气体注入管线加至第一聚合釜。

加入的原料气由带有三挡涡轮的搅拌器彻底分散，溶解于己烷中。

乙烯气体在催化剂的存在下聚合，并形成具有规定浓度的浆液。

淤浆催化剂课件共18页文档一、引言淤浆催化剂是一种常用于化学工业中的催化剂，其在反应过程中能够加速化学反应速度，提高反应产率和选择性。

本课件旨在介绍淤浆催化剂的基本原理、制备方法、应用领域以及未来发展方向。

二、淤浆催化剂的基本原理1. 催化剂的定义和作用- 催化剂的定义：催化剂是一种能够改变化学反应速率但本身不参预反应的物质。

- 催化剂的作用：通过提供反应的活化能降低路径，加速反应速率。

2. 淤浆催化剂的特点- 高活性：淤浆催化剂具有较高的催化活性，能够在相对较低的温度和压力下实现高效的催化反应。

- 高选择性：淤浆催化剂能够选择性地促进目标反应的进行，减少副反应的发生。

- 长寿命：淤浆催化剂具有较高的稳定性和抗中毒性，能够在长期内保持催化活性。

三、淤浆催化剂的制备方法1. 物理方法- 沉淀法：通过溶液中的沉淀反应得到淤浆催化剂颗粒。

- 离子交换法：利用离子交换树脂将催化剂离子吸附在颗粒表面。

2. 化学方法- 沉积法：通过溶液中的化学反应沉积催化剂颗粒。

- 气相法：利用气相反应将催化剂颗粒沉积在载体表面。

四、淤浆催化剂的应用领域1. 石油化工领域- 催化裂化：淤浆催化剂广泛应用于石油催化裂化过程中，用于提高汽油产率和改善产品质量。

- 加氢脱硫：淤浆催化剂在石油加氢脱硫反应中起到去除硫化物的作用，减少环境污染。

2. 化学合成领域- 合成氨：淤浆催化剂在合成氨反应中作为催化剂，用于提高氨气产率和反应速率。

- 合成甲醇：淤浆催化剂在合成甲醇反应中起到催化剂的作用，用于提高甲醇产率和选择性。

3. 环保领域- 废气处理：淤浆催化剂可应用于废气处理过程中，将有害气体转化为无害物质，减少环境污染。

五、淤浆催化剂的未来发展方向1. 提高催化活性：通过改进催化剂的组成和结构，提高催化剂的活性，实现更高效的催化反应。

2. 开辟新型催化剂：研究和开辟新型的淤浆催化剂，以应对不同领域中的催化需求，提高反应选择性和产率。

3. 提高催化剂的稳定性：改进催化剂的稳定性，延长催化剂的使用寿命，减少更换催化剂的频率。

淤浆催化剂系统齐格勒 -纳塔催化剂生产的树脂使用淤浆催化剂 , 淤浆催化剂由原浆催化剂和还原剂混合制得。

原浆催化剂淤浆存贮在可再利用的钢瓶中 ,在卸料前 ,要滚动原浆催化剂输送钢瓶 ,以确保固体完全悬浮在矿物油中 ,设置滚瓶机来实现此目的。

滚动后的钢瓶快速从贮存区传送至催化剂供应区 , 用氮气将原浆浆液从钢瓶中压至浆液进料罐。

浆液进料罐搅拌器连续搅拌 ,以保证固体很好地分散 ,并保持在悬浮状态。

还原原浆浆液需要加入还原剂 T3和添加剂 DC , 这些还原剂稀释于矿物油中 , 在钢瓶中贮存。

氮气将还原剂 T3和添加剂 DC 从钢瓶中压出 , 送入各自的进料罐中。

进料罐起缓冲作用 , 使得在更换钢瓶时系统仍能连续操作。

浆液进料罐中的原浆浆液由变速电机驱动的浆液进料泵送入反应器 , 原浆浆液流量由质量流量计测量。

DC 进料泵、 T3进料泵和它们共用的备用泵 T3、 DC 进料泵都是由变速电机驱动的 , 用于将添加剂 T3和添加剂 DC 连续不断地从各自的进料罐 ,送入浆液进料泵下游的原浆浆液线。

DC 和 T3的流量由质量流量计测量 , 其流量根据原浆浆液的质量流量来控制。

添加剂 T3和添加剂 DC 从不同的注入点注入原浆浆液线 , 添加剂T3在紧靠浆液进料泵下游处注入原浆浆液线。

T3和原浆的混合物流入带搅拌器的 T3活化罐 ,并在那里进行反应。

添加剂 DC 注入从 T3活化罐出来的 T3和原浆的混合液管线中 , 在带搅拌器的 DC 活化罐中连续反应 , 被还原的催化剂送入反应器 , 作为输送气的高压精制氮气可协助浆液进入反应器。

生产双峰树脂使用的是双峰淤浆催化剂 BMC-200, 双峰淤浆催化剂贮存在可再利用的输送钢瓶内。

卸料之前 ,要滚动输送钢瓶 ,来保证固体完全悬浮在矿物油中 , 使用滚瓶机来实现这一目的。

滚动后的钢瓶要快速从存贮区运送到淤浆催化剂供应区 , 用氮气将双峰淤浆催化剂从输送钢瓶中压至 BMC 进料罐 , 使用钢瓶秤判断催化剂是否已全部加入到 BMC 进料罐中。

聚乙烯系统稳定运行：结块原因及优化方案2.中国石油抚顺石化分公司烯烃厂，辽宁省抚顺市 1130063.中国石油大庆石化聚烯烃部高压联合车间，黑龙江大庆市 163711摘要：对气相法、淤浆法聚乙烯工艺装置中聚合釜结块原因进行分析，聚合釜结块的主要原因与原料质量，系统水含量，运行温度波动，催化剂质量与用量波动大，浆液浓度高等因素造成的。

并对结块原因提出了预防措施，优化后，从而能保证系统实现长周期平稳运行。

引言：随着工业化的快速发展，聚乙烯系统在我们的日常生活和生产中扮演着越来越重要的角色。

然而，系统的运行稳定性一直是我们关注的重要问题。

特别是结块现象，它对系统的正常运行产生了严重的影响。

本文将深入探讨聚乙烯系统结块的原因，并提出相应的优化方案。

关键词：聚合釜；温度波动；水含量；结块一、聚乙烯装置结块原因分析1.1 原料质量波动原料是聚乙烯装置的基础，其质量直接影响到装置的运行。

如果原料中存在杂质、水分等污染物，或者原料的组成和性质波动较大，会导致装置运行不稳定，严重时甚至会出现结块现象。

因此，需要对原料进行严格的质量控制，确保其纯度和稳定性。

1.2 系统水含量和杂质含量聚乙烯装置中的水含量和杂质含量过高会对反应过程产生不利影响。

水分的存在会促进催化剂的分解和聚合物的水解，导致结块现象的发生。

杂质的存在则会干扰催化剂的活性，影响聚合反应的进行，同样会导致结块。

因此，需要对原料和工艺水进行严格的质量控制，确保其纯度和稳定性。

1.3 运行温度波动和催化剂质量及用量波动聚乙烯装置的运行温度和催化剂的质量及用量对反应过程的影响较大。

如果运行温度波动较大，会导致反应过程的不稳定，进而出现结块现象。

催化剂的质量和用量波动也会影响反应过程，进而导致结块。

因此，需要对装置的运行温度和催化剂的质量及用量进行严格的控制，以确保反应过程的稳定性和产品的质量。

1.4 浆液浓度和反应器料层高度及料位在淤浆法工艺中，浆液的浓度和反应器料层的高度及料位对反应过程的影响较大。

研究与开发(311～314)X Y H型淤浆法聚乙烯高效催化剂的开发冯艳秋1,郑国彤1,王立成1,张盛彬2,王海南2,李作林2,王吉吉2(1.辽宁向阳科化集团高分子研究所,辽宁营口115005;2.中国石油兰州石化公司石油化工厂,甘肃兰州730060)摘要:以烷氧基镁为起始原料,经氯化、载钛等几步反应合成出适用于三井石油化学公司淤浆法H DPE装置的乙烯聚合催化剂。

对小试与放大试验合成催化剂的性能进行了对比。

用此催化剂在工业装置上生产的聚乙烯产品为优级品。

关键词:催化剂;聚乙烯;合成;淤浆法中图分类号:T Q426.94 文献标识码:B 文章编号:1009-0045(2002)05-0311-04 淤浆法高效催化剂主要经历了高效研磨法催化剂、高效反应法(包括浸渍法、反应法)催化剂、茂金属催化剂等几个阶段。

现有高效反应法催化剂专利报道的主要是日本三井石油化学公司、德国H oechst公司、比利时S olvay公司、日本住友公司等。

淤浆法高效催化剂活性高,可省去聚合物脱催化剂工序;相对分子质量对氢调敏感;聚合物粉料粒度均匀,表观密度高;不粘釜,可连续操作,制备简单,具有较大的经济综合优势,在竞争中处于有利地位[1]。

为了替代进口催化剂,实现催化剂的国产化,辽宁向阳科化集团高分子研究所开发了XYH 型淤浆法H DPE高效催化剂。

该催化剂活性高,聚合物表观密度较高,聚合物形态良好,共聚性能优良[2]。

1　实验部分1.1　原料甲苯:沈阳市试剂二厂生产,纯度≥99.5%,精制处理后水质量分数<5×10-6;无水三氯化铝:北京国华化学试剂厂生产;二环戊基二甲氧基硅烷:东京旭化成株式会社生产;乙氧基镁:辽阳化学工业公司生产,德国进口分装;氯苯:沈阳市化学试剂厂生产,精制处理后水质量分数<5×10-6;己烷:大连有机合成厂生产,工业级,精制处理后水质量分数<5×10-6;癸烷:中国医药公司北京采购供应站提供,德国进口分装,精制处理后水质量分数<5×10-6;2-乙基己醇:吉林化学工业公司生产,纯度>98%,精制处理后使用;甲基三乙氧基硅烷:东京旭化成株式会社生产;四氯化钛:天津化工厂生产,纯度≥99.5%;二苯基二甲氧基硅烷:大连有机硅厂生产,纯度≥98%;钛酸四丁酯(T BP):天津化学试剂一厂生产;邻苯二甲酸二异丁酯(DI BP):安庆化工集团生产,纯度>98%,精制处理后使用;乙烯:盘锦乙烯工业公司生产,精制处理后使用;氢气:纯度≥99.99%;三乙基铝:瑞典Acros公司生产,配制成1m ol/L的己烷溶液;环己基甲基二甲氧基硅烷:东京旭化成株式会社生产;苯基三乙氧基硅烷:东京旭化成株式会社生产。

AD精VAN细CEANCES石IN篇NE P化E TR工O C H进E M IC展A L5第14卷第5期A兀L5一’…A s pen Pl us模拟软件在淤浆法聚乙烯装置异丁烷溶剂回收系统中的应用单薇(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，北京100013)[摘要]应用A spen Pl us模拟软件对淤浆法聚乙烯装置的溶剂回收系统进行了精馏分离的工艺设计和模拟计算，得到了回流比、理论塔板数、最佳进料板位置等操作参数。

采用RadFr ac严格法精馏设计模块对精馏塔进行了模拟计算，并针对相关工艺参数进行了灵敏度分析和优化设计。

结果表明，经过2个精馏塔分离后，精制后溶剂异丁烷的质量纯度达99．97％，回收率达95％，满足分离要求。

[关键词]异丁烷精馏模拟软件A s pen Pl us淤浆法聚乙烯技术主要用于高密度聚乙烯(H D PE)的生产，其产品适用于高档管材、高强度膜料、中空制品等的加工和应用。

淤浆聚合工艺是将乙烯与脂肪烃溶剂混合，聚合物悬浮于溶剂中，生产过程中压力较低，操作条件易控制、产品性能好，已成为H D PE最主要的生产技术¨J。

淤浆法聚乙烯技术主要包括Phi l l i ps，CX，Bom t ar，Innovene S 工艺等，按反应器的不同分为环管式反应器和搅拌釜式反应器，通常采用钛系或铬系催化剂，通过单峰或双峰技术生产系列H D PE产品旧J。

淤浆聚合工艺工业化时间早，工艺技术成熟，反应器生产强度大，单程转化率高，反应易控制，产品牌号多，特别是能生产相对分子质量分布宽的产品，且产品质量好，但工艺流程长，具有复杂的浆液后处理工序，溶剂消耗量较大口。

目前，工业上应用的淤浆聚合工艺以高纯乙烯作为单体，丙烯、丁烯一1或己烯一1作为共聚单体，以丙烷、异丁烷或己烷等为溶剂，采用高效催化剂体系进行淤浆聚合，生产多种牌号的H D PE产品。

工业生产中通常采用溶剂回收系统，将溶剂分离提纯后循环使用，减少装置排放，达到节能减排的目的。

聚乙烯催化剂牌号：BCE技术供应商：北京化工研究院产品性能和技术特点简介：BCE催化剂是一种聚乙烯高效催化剂，属于钛系载体型高效Ziegler-Natta催化剂，适用于淤浆法高密度聚乙烯装置。

用于生产各种用途的高密度聚乙烯树脂，尤其适合生产PE80、PE100等高附加值产品。

综合性能已达到国际领先水平。

其主要特点是：1、活性高, ≥30,000g PE/g Cat2、氢调敏感性高3、共聚性能好4、聚合物堆积密度高、低聚物少5、聚合物颗粒形态好、分布窄6、聚合物性能优良淤浆聚合，80℃, 2小时包装及储运粉状BCE催化剂储存于氮气保护下的镀锌钢桶，每桶催化剂净重50kg。

包装桶内氮气压力小于0.04MPa，运输中避免碰撞、避免与水、空气接触。

储存于干燥、洁净的地方，避免阳光直射。

牌号：BCS01技术供应商：北京化工研究院产品性能和技术特点简介：BCS01催化剂是气相法乙烯聚合浆液催化剂。

在聚乙烯工艺装置上可生产注塑、挤塑、吹塑等牌号的全密度PE产品，广泛应用于针对聚乙烯Unipol工艺和BP工艺的反应器中。

其主要特点是：1、催化剂活性高：＞8000gPE/gCAT（Unipol工业装置）；2、聚合物表观密度高：＞0.32g/cm3（Unipol工业装置）3、聚合物颗粒形态好，粒径分布窄，细粉少；4、催化剂氢调敏感；5、催化剂共聚性能好。

牌号：BCG系列技术供应商：北京化工研究院产品性能和技术特点简介：BCG系列（BCG-I、 BCG-II）催化剂是一种高效聚乙烯催化剂，适用于气相流化床工艺的乙烯聚合或共聚合，尤其适用于Unipol工艺的聚乙烯生产装置。

其主要技术特点：1、催化剂活性高：≥5000gPE/gCat（Unipol工业装置）；2、聚合物表观密度高：≥0.35 g/cm3（Unipol工业装置）3、聚合物颗粒形态好，粒径分布窄，细粉少；4、催化剂流动性好；5、催化剂氢调敏感性好；6、催化剂共聚性能优良。