高性能淤浆法聚乙烯催化剂的研究

对一种新型高活性BCE-Ⅰ催化剂进行聚合评价,对BCE-Ⅰ催化剂及其制备的聚合物进行表征。与参考催化剂进行对比,考察了催化剂的粒径分布、催化活性、氢调敏感性和丁烯共聚等对聚合物的密度和堆密度等方面的影响。实验结果表明,在乙烯淤浆聚合工艺条件下(氢气分压0.28MPa、乙烯分压0.45MPa、温度80℃、时间2h),BCE-Ⅰ催化剂的活性较高(为50.9kg/g),BCE-Ⅰ催化剂制备的聚合物具有很大的堆密度(达到0.36g/cm3),明显高于参考催化剂制备的聚合物的堆密度(0.31g/cm3);BCE-Ⅰ催化剂制备的聚合物的粒径分布窄,细粉含量少,在高氢分压条件下(氢气分压0.68MPa、乙烯分压0.05MPa),140目以下细粉的质量分数约为12%,远低于参考催化剂制备的聚合物中140目以下细粉的含量(质量分数约为36%);同时BCE-Ⅰ催化剂的氢调敏感性和丁烯共聚性能均优于参考催化剂。     

乙醇对BCE催化剂聚合性能的影响

制备了3组不同溶解体系的BCE催化剂,考察了乙醇对BCE催化剂催化乙烯淤浆聚合性能的影响,研究了乙醇对催化剂的钛含量、比表面积、孔隙率、乙烯淤浆聚合活性、氢调敏感性及乙烯与1-己烯共聚性能的影响。用XPS和SEM等手段对催化剂的结构进行了表征。实验结果表明,乙醇的加入使得催化剂中钛的质量分数由2.10%增至6.21%、比表面积由100m2/g增至324m2/g;含有乙醇的催化剂催化乙烯淤浆聚合的活性高达33.6kg/g,合成的产物具有很大的堆密度(0.33g/cm3);含有乙醇的催化剂还具有良好的氢调敏感性及优异的乙烯与1-己烯的共聚性能。     

乙烯淤浆聚合Ziegler-Natta催化剂的研究进展

综述了乙烯淤浆聚合Ziegler-Natta催化剂的发展历程和目前世界上乙烯淤浆聚合工艺中所采用催化剂的主要类别,介绍了不同乙烯淤浆聚合工艺(日本Mitsui公司的CX工艺、Basell公司的Hostalen工艺、Phillips公司的Phillips单环管工艺和Ineos公司的InnoveneS双环管工艺)存在的问题以及国内外乙烯淤浆聚合Ziegler-Natta催化剂的发展情况,并对我国今后乙烯淤浆聚合工艺和催化剂的发展提出了建议。     

MgCl_2-SiO_2复合载体Ti系催化剂的制备及其催化乙烯/1-己烯共聚

在SiO2载体中引入分子状态的MgCl2后再负载TiCl4,制备了高活性的用于乙烯与1-己烯淤浆共聚的双载体Ziegler-Natta催化剂TiCl4/SiO2-MgCl2。催化剂的最佳制备条件:n(TiCl4)∶n(MgCl2)=10,滴加TiCl4温度为-25℃,n(C2H5OH)∶n(MgCl2)=2.4,m(SiO2)∶m(MgCl2)=1。用激光粒度分析仪、SEM和WAXD等手段对催化剂的粒径分布、颗粒形态和结晶情况进行表征的结果显示,催化剂的粒径在20～45μm之间,较均匀;且颗粒形态呈球形。当催化剂中Ti的质量分数为5.1%时,该催化剂可高效催化乙烯与1-己烯进行淤浆共聚,催化效率达1.59kg/g,乙烯-1-己烯共聚物的数均相对分子质量为3.1×104g/mol,相对分子质量分布为16.3,呈宽分布。     

DQ预聚合催化剂的研究

用DQ催化剂制备了DQ预聚合催化剂,考察了不同条件制备的DQ预聚合催化剂对丙烯聚合活性、聚合动力学行为及聚丙烯性能的影响。实验结果表明,DQ预聚合催化剂可以改善聚丙烯的颗粒形态,并使聚合动力学曲线更加平稳,DQ催化剂-DQ预聚合催化剂-聚丙烯之间存在良好的复形关系;采用10℃下制备的DQ预聚合催化剂进行丙烯淤浆聚合时得到的聚丙烯颗粒形态最好,采用在20℃下制备的DQ预聚合催化剂进行丙烯淤浆聚合时活性(以每克催化剂计)最高,达到30.4kg/(g.h);预聚合时,n(Al)∶n(Ti)=0.8～2.0时聚丙烯的颗粒粒径较均匀;随预聚合倍数的增大,DQ预聚合催化剂的活性(以每克钛计)提高。     

聚乙烯催化剂PGE-100的催化性能研究

研制出-种聚乙烯（PE）催化剂PGE-100,分别在淤浆聚合及气相聚合条件下,对该催化剂的聚合动力学进行了研究,并考察了聚合温度、聚合时间对聚合活性的影响,评价了该催化剂的氢调敏感性、乙烯／1-丁烯共聚性能及其稳定性。结果表明,PGE-100的聚合动力学表现为快速引发、快速衰减型,聚合活性主要集中于反应前期;在淤浆聚合条件下,聚合活性随聚合时间的延长而增大,随着聚合温度的升高,聚合活性先增大后减小,在85℃时达到最高值;PGE-100的氢调性及乙烯／1-丁烯共聚性能优良且稳定,不同批次催化剂的性能重复性良好。     

茂/后过渡金属复配型催化剂催化乙烯聚合研究

研究了利用一种桥联茂金属催化剂和一种二亚胺铁类后过渡金属催化剂制得的复配型催化剂催化乙烯淤浆聚合的工艺条件.实验结果表明,用一台聚合釜,通过两个温度段的乙烯淤浆聚合,无需加入其它α-烯烃,即可获得中密度聚乙烯树脂,为现有聚乙烯生产装置开发新牌号及提高产品档次提出了可供参考的聚合方法.     

NT-1型高效乙烯聚合催化剂的工业试用

针对淤浆法聚乙烯生产工艺开发了高效乙烯聚合催化剂NT-1。该催化剂在燕化公司化工一厂低压聚乙烯生产装置上的工业试用结果表明:适合淤浆法聚乙烯生产工艺,其活性与原使用的BCH催化剂相当,氢调敏感性和共聚性优于BCH催化剂,并能够显著降低低聚物的生成。用NT-1催化剂生产的聚乙烯颗粒大,粒径分布集中,用NT-1催化剂所生产的树脂产品与用BCH催化剂所生产的树脂产品性能相当,但在耐环境应用开裂、屈服强度、断裂强度、伸长率、冲击强度等方面要略优于用BCH催化剂。     

气相聚乙烯淤浆进料催化剂的研究

研究了新型聚乙烯淤浆进料催化剂的物理性质,考察了催化剂在不同条件下的均聚、共聚和氢调性能,选择了合适的合成工艺,并将其与国外同类催化剂进行了对比。研究表明,该淤浆进料催化剂均聚、共聚和氢调性能良好,可明显减少聚合树脂的低聚物,适用于气相聚合工艺。     

国产钛系BCH催化剂在淤浆法HDPE装置上的应用

淤浆法生产高密度聚乙烯所使用的主催化剂为钛系高效催化剂，大庆石油化工总厂ＨＤＰＥ装置通过对国产ＢＣＨ催化剂的小聚合评价及工业优大批量使用，结果表明：ＢＣＨ催化剂综合性能指标好，催化剂活性高，氢调敏感性好，对产品的质量指标有优化和改善的显著效果，催化剂耗量进口催化剂低。     

新乙烯淤浆聚合催化剂成功运行300天

由北京化工研究院独立研制的BCE乙烯淤浆聚合催化剂在扬子石化淤浆高密度聚乙烯装置上成功运行了300多天，主要用于生产管材树脂，产品质量优异，全部达到企业产品标准。BCE催化剂是北化院继BCH催化剂后研制的新一代高活性乙烯淤浆聚合催化剂。该催化剂可用于乙烯淤浆聚合制备高密度聚乙烯树脂，适用于淤浆聚合工艺。BCE催化剂技术具有自主知识产权。目前已申请中国专利5项，其中已授权3项，并申请国外专利两项。     

淤浆聚乙烯聚合工艺及催化剂的进展

淤浆聚合工艺是高密度聚乙烯最主要的生产工艺。本文综述了国内典型的淤浆聚乙烯聚合工艺及催化剂的研究进展。淤浆聚乙烯工艺主要包括Mitsui公司的CX工艺、LyondellBasell公司的Hostalen/ACP工艺、Inoes公司的Innovene S工艺以及Chevron Phillips Chemical公司的MarTECH^(■)ADL工艺。详细介绍了这几种装置的工艺特点、技术趋势及催化剂的应用情况,并对我国淤浆聚乙烯生产工艺和催化剂的发展提供了建议。     

高等规聚1-丁烯的制备

采用低温淤浆法和高温本体法合成了聚1-丁烯,考察了聚合条件对1-丁烯聚合的影响,并利用DSC,GPC,XRD等方法分析了聚1-丁烯的结构。实验结果表明,低温淤浆聚合时,采用中国石化北京化工研究院BCK催化剂可制备粒子形态好和等规指数高的聚1-丁烯,聚合活性为6.5 kg/(g·h)。BCK催化剂也适用于高温本体聚合,适宜的聚合条件为:二环戊基二甲氧基硅烷为外给电子体,三异丁基铝为助催化剂,加氢量0.05~0.07 MPa。聚1-丁烯中主要存在晶型Ⅱ、晶型Ⅰ′和少量的晶型Ⅲ,其熔点、结晶度和全同五元组分含量与国外产品接近。     

技术动态

<正>辽阳石化开发的淤浆工艺聚乙烯催化剂实现国产化中国石油辽阳石化公司承担的高效淤浆工艺聚乙烯催化剂开发及工业应用项目通过验收。由辽阳石化公司开发的这一国产化聚乙烯催化剂,是中国石油自主研发的第一     

LHQ-12负载型茂金属催化剂乙烯淤浆聚合

以乙烯为原料,采用自制负载型茂金属催化剂(牌号为LHQ-12),在反应压力为1 MPa,反应温度为(83±2)℃,反应时间为2 h的条件下,采用淤浆聚合法制备了聚乙烯。结果表明,LHQ-12与进口催化剂相比,粒径分布相似,聚合活性较高。当最佳氢气质量分数为300×10-6,最佳1-己烯/乙烯(摩尔比)为0.008时,聚合活性可达到4 000 g/g。     

乙烯淤浆聚合Ziegler-Natta催化剂的制备及性能

在乙烯淤浆聚合Ziegler-Natta催化剂的制备中,加入了不同的给电子体,得到了孔容为0.298 mL/g,比表面积为326.6 m2/g,平均孔径为32.45×10-10m的高效催化剂。考察了催化剂的催化活性、氢调敏感性和乙烯/1-丁烯共聚性能,并与催化剂BCH和催化剂RZ进行了对比。结果表明,以乙二醇二甲醚为给电子体制备的催化剂颗粒形态好,催化活性最高(41.1 kg/g),所制备的聚合物堆密度为0.34 g/cm3,100μm以下细粉质量分数为1.24%,低聚物质量分数为0.64%,催化剂的综合性能优于催化剂BCH和催化剂RZ。     

新型高效淤浆工艺聚乙烯催化剂的制备及其催化性能

采用浸渍法制备了新型高效淤浆工艺聚乙烯催化剂(BCE催化剂)。研究了其组成、粒径分布、微观形态和对乙烯淤浆聚合的催化性能,并与国产、进口两种同类催化剂进行了比较。研究结果表明,在己烷为溶剂、聚合温度80℃、聚合时间2h、氢气压力0.28MPa、乙烯压力0.45MPa的条件下,BCE催化剂的催化活性(每克T i每小时产生的聚乙烯的质量)达351kg/(g.h),与国产、进口两种同类催化剂的催化活性适当;BCE催化剂所得聚合物的颗粒形态呈较大类球形,所得聚合物的细粉含量较少,粒径为75~850μm之间的粒子的质量分数为96.7%;BCE催化剂的氢调敏感性好。     

XY-H催化剂在淤浆法HDPE装置上的应用

介绍了XY-H型催化剂在兰州石化公司7万L／a淤浆法高密度聚乙烯装置上的试用情况,并与日本三井油化公司PZ催化剂进行了比较。结果表明,XY-H催化剂活性较高,氢调敏感,可生产出各项性能均能达到国标优级品标准且拉伸强度和扯断伸长率均优于PZ催化剂的5000S产品。     

上海工程公司对SPG聚丙烯工艺流程进行模拟研究和优化

SPG是中国石化上海工程有限公司拥有自主知识产权的聚丙烯（PP）生产工艺技术。该工艺采用丙烯液相本体淤浆聚合与卧式气相聚合相组合的生产方法，以高效载体催化剂为主催化剂、烷基铝（三乙基铝）为助催化剂、硅烷为给电子体，氢气为分子量调节剂，丙烯为聚合单体，先后通过丙烯淤浆聚合和气相聚合得到聚丙烯粉料。SPG聚丙烯工艺技术包括催化剂配置及输送、预聚合、淤浆聚合、气相聚合、气／固分离、聚丙烯粉料干燥和丙烯气回收。[第一段]     

新型高性能气相法聚乙烯Ziegler-Natta催化剂

通过简化的合成方法,制备了新型高性能MgCl2-SiO2复合载体型气相法聚乙烯Ziegler-Natta催化剂(NGE),通过BET,SEM,XRD等方法对催化剂进行了表征,采用淤浆聚合的方法评价了催化剂的乙烯/1-己烯共聚性能,考察了催化剂的形态、结构与聚合活性之间的关系。实验结果表明,NGE催化剂的聚合活性达到4 510⁷ 526 g/g(以单位质量催化剂上共聚物的产量计),当共聚单体1-己烯的加入量为2 mL时,催化剂的性能较好,共聚物产品的堆密度达0.382 g/cm3,熔体流动指数(10 min)为0.45 g,粒径为757 526 g/g(以单位质量催化剂上共聚物的产量计),当共聚单体1-己烯的加入量为2 mL时,催化剂的性能较好,共聚物产品的堆密度达0.382 g/cm3,熔体流动指数(10 min)为0.45 g,粒径为75⁷50μm的颗粒含量为99.32%(w);NGE催化剂是传统M催化剂的聚合活性7倍左右,共聚物产品的堆密度提高了10%左右,NGE催化剂的共聚能力优于M催化剂。