10万t/a气相法聚乙烯装置SEG型催化剂试用情况

刘卫东，白 鸿

（1. 沈阳石蜡化工有限公司，辽宁 沈阳 110141； 2. 沈阳金碧兰化工有限公司，辽宁 沈阳 110000）

沈阳化工集团 10万 t/a全密度聚乙烯装置自2009年8月21日化工投料开车以来，生产逐渐趋于稳定，目前装置生产平稳。根据公司三剂国产化及降低成本的要求，现试用任丘市利和科技发展有限公司生产的 SEG型淤浆催化剂代替进口UCAT-J1P25淤浆催化剂。既可以降低生产成本，又可以减少催化剂库存。

1 试用过程

试用时间：2011年2月14日至2011年3月13日；

试用量：共计560 kg；

试用牌号：DFDA-7047、DFDA-7042；

SEG催化剂质量指标（见表1）。

表1 SEGc催化剂质量指标Table 1 SEG catalyst quality index

SEG型催化剂试用工艺条件（见表2）。

表2 SEG型催化剂试用反应条件Table 2 Reaction conditions of SEG catalyst

2 SEG型催化剂试用情况

2.1 催化剂活性

整个测试过程分为4个阶段：第1阶段2月14日至2月21日，测试中含国产催化剂浓度为20.8%；第2阶段2月21日至2月25日，测试中含国产催化剂浓度为40.9%；第3阶段2月25日至3月3日，测试中含国产催化剂浓度为62.5%；第4阶段3月3日至 3月 13日，测试中含国产催化剂浓度为80.1%。其中第 1、2、3阶段生产的产品为DFDA-7047；其中第 4阶段生产的产品为DFDA-7042。

收集了2月14日至3月13日反应活性数据，趋势如图1。

图1 2月14至21日反应活性趋势（含20.8%国产催化剂）Fig.1 Reaction activity trend from 14 to 21,Feb.( 20.8%domestic catalyst)

由图1可以看出，在生产DFDA-7047的生产条件下排除产量波动对催化剂活性的影响，含有20.8%国产催化剂的混合催化剂活性与 Ucat-J1P25催化剂活性相当，进口UCAT-J活性平均在28 000～30 000 kg/kg（催化剂干粉活性）；含有20.8%国产催化剂的活性保持在28 000～30 000 kg/kg（催化剂干粉活性）。

由图2可以看出，在生产DFDA-7047的生产条件下排除产量波动对催化剂活性的影响，2月21日至2月25日试用含有40.9%国产催化剂的混合催化剂时，催化剂活性保持在29 000～31 000 kg/kg（催化剂干基活性），相比含有20.8%国产催化剂的混合催化剂时，活性略有提高。

图2 2月21至2月25日反应活性趋势图（含40.9%国产催化剂）Fig.2 Reaction Activity Trend from 21 to 25,Feb.( 40.9%domestic catalyst)

由图3可以看出，在生产DFDA-7047的生产条件下排除产量波动对催化剂活性的影响，2月25日至3月3日试用含有62.5%国产催化剂的混合催化剂时，催化剂活性保持在30 000～32 000 kg/kg（催化剂干粉活性），相比含有40.9%国产催化剂的混合催化剂时，活性略有提高。

图3 2月25日至3月3日反应活性趋势图（含62.5%国产催化剂）Fig.3 Reaction activity trend from 25 Feb to 3 Mar.(62.5%domestic catalyst)

由图4可以看出，3月3日至3月13日试用含有 80.1%国产催化剂的混合催化剂时，催化剂活性增加，催化剂活性保持在35 000～36 000 kg/kg（催化剂干粉活性），相比含有UCAT-J催化剂的33 000～35 000 kg/kg（催化剂干粉活性），活性略有提高。

图4 3月3日至3月13日反应活性趋势图（含80.1%国产催化剂）Fig.4 Reaction activity trend from 3 Mar.to 13 Mar. ( 80.1%domestic catalyst)

2.2 H2/C2、C4/C2情况

在测试过程中H2/C2比值变化不大，产品的熔指也没有太大变化，说明催化剂的氢气响应性与进口催化剂没有明显区别。

在测试过程中C4/C2比值变化不大，产品的密度也没有太大变化，说明共聚单体响应性与进口催化剂没有明显区别。

3 产品质量

试用期间生产 DFDA-7047产品 7批，DFDA-7042产品5批，树脂性能测试数据见表3。

表3所有标准为优级品标准，可以看出所有产品出厂指标全部合格。

其它指标如APS、灰分、堆积密度等均与进口催化剂产品无明显差别。

表3 试用期间树脂产品性能测试数据Table 3 Resin product performance data during test operation

3 试用效果评价

⑴ 2月14日至3月3日国产催化剂分别以20.8%、40.9%、62.5%的浓度与 UCAT-J催化剂进行混合使用，在使用期间装置维持之前的操作条件：反应器温度91 ℃，乙烯分压620 kPa，产量8 t/h；试用结果如下：

①使用过程中催化剂活性约为 28 000~32 000 kg/kg（催化剂干粉活性），达到供应商的保证值，随着国产催化剂浓度的增加催化剂活性略有增加，说明与进口UCAT-J催化剂相比国产催化剂活性略高于进口催化剂。

②在使用过程中，装置的氢气响应性及共聚单体响应性与进口催化剂没有明显区别。

③在使用期间，成品的分析指标全部合格。其它中控指标如APS、灰分、堆积密度等也全部合格。

⑵ 3月 3日至 3月 13日国产催化剂分别以80.1%的浓度与UCAT-J催化剂进行混合使用，在使用期间装置的操作条件：反应器温度88℃，乙烯分压690 kPa，产量8 t/h；试用结果如下：

①使用过程中催化剂活性约为 35 000~36 000 kg/kg（催化剂干粉活性），达到供应商的保证值，与进口UCAT-J催化剂此条件下平均活性351 520 kg/kg（前五个月平均值）相比略高。

②在使用过程中，装置的氢气响应性及共聚单体响应性与进口催化剂没有明显区别。

③在使用期间，成品的分析指标全部合格。其它中控指标如APS、灰分、堆积密度等也全部合格。

通过测试证明任丘利和公司生产的 SEG型催化剂可以满足生产要求。与进口催化剂混兑（国产占80%）能保证装置的长周期稳定运行。