PSP-01催化剂在环管工艺聚丙烯装置的应用

鞠万庆, 王 艳, 薛 迎

（1. 中国石油抚顺石化公司乙烯化工厂， 辽宁 抚顺 113004； 2. 中国石油抚顺石化公司研究院， 辽宁 抚顺 113004）

PSP-01催化剂在环管工艺聚丙烯装置的应用

鞠万庆1, 王 艳2, 薛 迎1

（1. 中国石油抚顺石化公司乙烯化工厂， 辽宁 抚顺 113004； 2. 中国石油抚顺石化公司研究院， 辽宁 抚顺 113004）

中国石油化工研究院自主研发的PSP-01聚丙烯催化剂在抚顺石化公司乙烯化工厂90 kt/a聚丙烯装置上进行了3次工业应用，累计生产均聚、无规共聚、抗冲共聚7个牌号约2万t产品。对三次试用过程进行了详细的总结，结果表明PSP-01催化剂作为主催化剂能够满足聚丙烯生产的需要，生产期间装置运行平稳，产品质量合格。

PSP-01催化剂； 聚丙烯； 环管反应器

中国石油抚顺石化公司乙烯化工厂聚丙烯装置采用Basell公司Spheripol-1工艺技术。聚合反应系统采用的是二环一气工艺路线，即反应系统由2台串联的环管反应器和1台气相流化床反应器组成。原设计生产能力为60 kt/a，1992年正式投料开车。引进牌号为均聚物29种、无规共聚物6种和抗冲共聚物16种共计三大类51个。2001年进行扩能改造，生产能力提高至90 kt/a［1,2］。

中国石油石油化工研究院研发的PSP-01球型聚丙烯催化剂，与装置现用聚合催化剂为同一类型催化剂体系。通过 PSP-01催化剂的工业化应用，主要考察PSP-01催化剂的活性、氢调敏感性、等规度可调性、产品的物理机械性能等［3］。检验PSP-01催化剂在工业生产中的操作稳定性，对促进产品稳定性的作用，以及对所生产产品性能的影响。

抚顺石化公司乙烯化工厂聚丙烯车间于 2010年11月到2012年3月三次对PSP-01催化剂进行了工业应用，累计生产均聚、无规共聚、抗冲共聚三大类七个牌号产品约2万t。使用PSP-01催化剂生产期间装置运行平稳，产品质量全部合格。

1 应用的基本情况

应用时间、产品牌号及产量：抚顺石化公司乙烯化工厂聚丙烯车间使用PSP-01催化剂共计运行82 d，1 967 h，装置平均进料负荷10 t/h, 生产牌号有T30S、T38FE、Z30S、Z30S-2、Z30S-3、RF110、EPS30R等7个，正品料产量19 429 t，具体情况如表1。

表1 试用时间、产品牌号及产量Table 1 The probation time, product grades and yield

2 生产期间的原料种类及来源

主催化剂：PSP-01, 中国石油石油化工研究院（表2）；

助催化剂：三乙基铝, 辽阳石化公司；

给电子体：C-Donor, 天津京凯化工公司；

丙烯： 聚合级, 抚顺石化公司乙烯裂解装置；

乙烯：聚合级, 抚顺石化公司乙烯裂解装置；

氢气：纯度＞95%, 抚顺石化公司乙烯裂解装置。

表2 PSP-01催化剂指标Table 2 Properties of PSP-01 catalyst

3 应用期间的生产运行情况

从2010年11月到2012年3月分3次对PSP-01催化剂进行了工业化试用，期间没有对装置的操作参数进行大的调整，助催化剂、给电子体等加入比例与原来基本保持一致，生产期间装置运行平稳，牌号切换顺利，过渡料少，产品质量合格。

3.1 主要工艺参数

生产试用期间反应器、挤压机等主要设备的运行参数如表3。

表3 生产运行参数Table 3 Operation parameters

3.2 不同牌号的氢气加入量

三次试用共计生产7个牌号产品，产品熔体流动速率从2 g/10 min到40 g/10 min，每个牌号产品的具体加氢量如表4。

表4 氢气加入量Table 4 Addition amount of hydrogen

通过表中的数据，结合以前的生产实际，在生产低熔体流动速率产品时，PSP-01催化剂的氢调敏感性与原使用的催化剂基本相当；在生产高熔体流动速率产品时，PSP-01催化剂的氢调敏感性明显优于原使用的催化剂［4］。

4 产品指标

4.1 粉料筛分

从表5中可以看出，粉料粒径分布较好，主要集中在20、30目，占到90%左右。

表5 粉料筛分Table 5 Particle size distribution of powders

4.2 产品质量指标

从表6看出，PSP-01催化剂能满足均聚、无规和抗冲共聚产品的生产，产品等规度可调，产品灰分低，产品的各项性能达到要求。

表6 产品质量指标Table 6 Properties of pp product

5 结 论

（1） PSP-01催化剂在抚顺石化公司乙烯化工厂9万t/a Spheripol-Ⅰ工艺聚丙烯装置共试验1967小时，生产均聚、无觃共聚、抗冲共聚三个系列7种牌号产品共计19 429 t，装置连续运行平稳，催化剂对装置适应性强，操作简便，与工业装置现用催化剂可以平稳切换；

（2）开发了 6种牌号新产品包括高熔体流动速率纤维专用料Z30S、Z30S-2和Z30S-3，无觃共聚产品BOPP专用料T38FE和流延膜专用料RF110，抗冲共聚专用料EPS30R,产品挃标均达到优级品标准；

（3）通过 3次生产试验，催化剂平均活性达到32 kg/g cat；

（4）PSP-01催化剂生产的聚合物产品灰份低、等觃度可调性好，在高氢浓度下生产 Z30S系列产品时，等觃度能够保持在97%以上；

（5）PSP-01催化剂生产的聚合物粒度分布窄，细粉含量低，8、20、30、40目的占97%以上，100目以下含量低于1%，200目以下的小于0.05%，能够满足连续生产的需要；

（6）PSP-01催化剂调敏感性好，特别是生产高熔体流动速率产品时效果更明显；

（7）PSP-01催化剂具有优良的共聚合性能，开发生产了两种无觃共聚产品T38FE和RF110，一种抗冲共聚产品 EPS30R。生产的无觃共聚产品中无觃含量较高，乙烯含量在3%左右的RF110产品，二甲苯可溶物在8%～9.2%之间；抗冲共聚产品刚性和韧性达到较好的平衡。

［1］聚丙烯装置工艺设计包[R]. 抚顺石化公司,1989.

［2］聚丙烯装置操作觃程[R].抚顺石化公司,2013.

［3］崔亮,等.聚丙烯催化剂PSP-01在开发高熔挃纤维专用料中的应用[C].2013年全国高分子学术论文报告会摘要集.

［4］李志飞,等.一种含噻吩基取代硅烷的烯烃聚合反应催化剂：CN,102746425A[P].2012.

Application of PSP-01 Catalyst in Polypropylene Plant With Loop Process

JV Wan-qing1，WANG Yan2，XUE Ying1
（1. PetroChina Fushun Petrochemical Company Ethylene Chemical Plant, Liaoning Fushun 113004，China；2. PetroChina Fushun Petrochemical Company Research Institute, Liaoning Fushun 113004，China）

PSP-01 Catalyst developed by PetroChina Petrochemical Research Institute has been used three times in 90 kt/a polypropylene unit in Fushun Petrochemical Company ethylene chemical plant, the cumulative production of 7 grades of homopolymer, random copolymer, impact copolymer has reached about 20 000 tons. In this paper, the three trial processes of PSP-01 catalyst were summarized. The results indicate that the PSP-01 catalyst as the main catalyst can meet the need of polypropylene production; in the production, the unit runs smoothly, the quality of the products is qualified.

PSP - 01 catalyst; Polypropylene; Loop reactor

TQ 426

A

1671-0460（2014）10-2126-02

2014-08-11

鞠万庆（1973-），男，辽宁抚顺人，工程师，硕士学位，2014年毕业于辽宁石油化工大学，研究方向：聚丙烯生产技术及新产品开发。E-mail：juwqyxsc@petrochina.com.cn。