BCE-H200催化剂在Hostalen ACP工艺生产膜料的工业应用

采用BCE-H200催化剂,在300 kt/a Hostalen ACP工艺高密度聚乙烯装置上生产了膜料树脂F5706P。利用GPC、熔体流动速率、旋转流变性能、力学性能等测试考察了催化剂和膜料树脂的性能。实验结果表明,BCE-H200催化剂装置适应性强,具有较高的催化活性、良好的氢调敏感性和共聚性能。与参比催化剂相比,活性提高49.2%,氢气单耗降低23.0%,丁烯单耗降低52.4%,所得聚合物粉料粒径分布更集中,大粒子和细粉含量明显下降。BCE-H200催化剂制备的膜料树脂具有优异的加工性能和力学性能,符合企业标准。BCE-H200催化剂可以替代专利商催化剂进行高性能膜料树脂的生产。

乙烯淤浆聚合BCE催化剂生产双峰聚乙烯树脂的工业应用

介绍了BCE 催化剂工业生产高性能双峰聚乙烯树脂的情况,并与进口催化剂进行对比;研究了两种催化剂生产的双峰聚乙烯树脂的物理性能和力学性能。实验结果表明,BCE 催化剂能明显改善装置的运行情况,具有较好的氢调敏感性和丁烯共聚性能。BCE 催化剂制备的双峰聚乙烯树脂具有较高的堆密度(0.34～0.37g/cm^3),高于进口催化剂制备的双峰聚乙烯树脂的堆密度(0.27～0.34g/cm^3);BCE 催化剂制备的树脂粒径分布集中,细粉含量少,粒径小于75μm的细粉的质量分数约为14.9%,远低于进口催化剂制备的树脂中的细粉含量(质量分数为38.4%)。BCE 催化剂在制备双峰聚乙烯树脂过程中低聚物生成明显低于进口催化剂。

乙烯淤浆聚合BCE催化剂的工业应用

介绍了BCE催化剂工业应用的情况,并与国产同类型BCH催化剂进行对比,考察了装置的运行情况,并研究了两种催化剂生产的聚乙烯的物理性能和力学性能。试验结果表明,BCE催化剂能明显改善装置的运行情况,它的的活性较高(22.2kg/g),所制备的聚乙烯的堆密度(0.38g/cm3)明显高于BCH催化剂制备的聚乙烯的堆密度(0.29g/cm3);BCE催化剂制备的聚乙烯的粒径分布窄,细粉含量低,小于325目细粉的质量分数约为6.1%,远低于BCH催化剂制备的聚乙烯中小于325目细粉的含量(质量分数为23.5%);同时BCE催化剂的氢调敏感性优于BCH催化剂,丙烯与氢气的消耗量分别减少了11.1%和16.6%。

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。

BCES催化剂在CX工艺装置上的工业应用

采用BCES催化剂在CX工艺装置上进行工业应用试验,生产了高密度聚乙烯(HDPE)管材料和牌号为5000S的产品。考察了BCES催化剂的性能及其在CX工艺装置上运行的平稳性、经济性及制备的聚乙烯产品的性能。BCES催化剂的聚合活性与BCE催化剂相当,但聚合物堆密度更高、聚合物粒径分布更集中且细粉含量更低。在CX工艺装置上应用BCES催化剂时装置运行平稳,聚合釜液位、搅拌电流、离心机扭矩和干燥蒸汽用量等运行参数明显降低,实现了HDPE管材料的长周期稳定生产。工业应用试验结果表明,将BCES催化剂应用于CX工艺装置上有利于提高装置负荷、节约能耗及降低产品成本。

BCE型催化剂的共聚合性能

采用分光光度计、粒径分析仪等表征了BCE型催化剂的组成、粒径和形态等;采用核磁共振仪、高温凝胶渗透色谱仪等研究了催化剂的共聚合性能,并与参比催化剂进行了比较。结果表明:BCE型催化剂的聚合活性达16.6 kg/(g·h),较参比催化剂高约8%;所制聚乙烯(PE)的堆密度为0.34 g/cm3,粒径≥75~830μm的粉料质量占PE总质量的97.2%;BCE型催化剂的共聚合性能更好,用其催化乙烯和1-丁烯共聚合时,有更多的1-丁烯插入到高相对分子质量部分,有利于提升所制管材的力学性能。

BCE-SCH100型催化剂在Hostalen工艺的应用

在300 kt/a高密度聚乙烯（HDPE）装置上进行了国产BCE-SCH100型催化剂的工业应用试验,生产了相对分子质量分布呈双峰的薄膜用HDPE HM9455F1。试用BCE-SCH100型催化剂期间,装置运行平稳,所制HM9455F1性能优良,与参比催化剂相比,BCE-SCH100型催化剂的活性达11-12 kg/g,为参比催化剂的2-3倍;氢调敏感性提高约22%,共聚合性能优良。HM9455F1粉料颗粒形态优良,粒径小于32μm的细粉质量分数降低约92%,大幅延长了装置运行时间,降低了生产成本。

小角X射线散射表征BCE催化剂孔隙结构的研究

应用小角X射线散射(SAXS)法研究了BCE催化剂的孔隙结构,分别对催化剂散射曲线进行了形态定性分析、Porod分析和分形分析。分析结果表明,催化剂散射强度是由催化剂颗粒外表面界面和颗粒内部孔隙联合产生的,前者产生的散射强度遵守Porod的q-4规则(q为散射矢量的模量);采用Porod模型计算催化剂的比表面积时发现,SAXS法得到的催化剂比表面积比BET法测得的结果大,这是由于SAXS法不仅可测得催化剂开孔孔隙的结构还可测得闭孔孔隙的结构;分形分析结果表明,催化剂的孔隙空间分布呈质量分形或表面分形的特征,且Porod指数能与催化剂颗粒形态形成一定关联,Porod指数越大的催化剂颗粒形态越好。

聚合温度对BCE催化剂的影响

以MgCl_2和TiCl_4为主要原料制备了BCE催化剂,通过乙烯淤浆聚合考察了聚合温度对BCE催化剂的聚合反应动力学和聚合性能的影响。实验结果表明,聚合温度越高,乙烯聚合的初始反应越强烈,但随聚合时间的延长,催化剂的活性衰减速率也越快。随聚合温度的升高,聚合活性增大,聚合物的熔体流动速率增大,聚合温度为95℃时,BCE催化剂的聚合活性接近32 kg/g。聚合温度升高有利于乙烯和己烯共聚。随聚合温度的升高,聚合物的粒径分布变宽,粒径大于830μm的大颗粒和小于75μm的细粉含量均升高。

乙醇在乙烯淤浆聚合BCE催化剂制备中的作用研究

以乙醇(EtOH)、环氧氯丙烷(ECH)、磷酸三丁酯(TBP)等作溶剂,通过设计一系列不同的溶解体系用于溶解MgCl2,并对不同溶剂溶解MgCl2后滴加TiCl4的体系进行了考察。结果表明,EtOH的加入可加速MgCl2的溶解过程,在共同作用溶剂TBP和ECH用量减少的情况下,EtOH的加入可使MgCl2的溶解时间由2.5 h缩短至1.5 h;加入EtOH后无需再加助析出剂,就可以直接析出催化剂颗粒,简化了催化剂的制备工艺,且所制备催化剂催化乙烯聚合活性达33.6 kg/g。

BCE催化剂在PE100管材专用树脂生产中的应用

在300kt/a高密度聚乙烯装置上采用BCE-H100催化剂生产了PE100级管材专用聚乙烯树脂,考察了装置的运行情况,利用DSC,GPC等方法研究了催化剂的聚合性能以及聚乙烯树脂的性能,并与参比催化剂进行了对比。运行结果表明,使用BCE-H100催化剂生产时,催化剂进料平稳、粉料干燥床运行稳定。BCE-H100催化剂的聚合活性约为15000 g/g,氢气和1-丁烯的平均消耗量分别约为0.59kg/t和15.9kg/t(消耗量均基于聚乙烯的产量),共聚性能优于参比催化剂。BCE-H100催化剂制备的聚乙烯粉料粒径分布更集中,平均粒径215μm左右,大颗粒和细粉的含量更低,力学性能和加工性能优于参比催化剂制备的聚乙烯,当M_w>10~6时,分子链段中的丁烯含量也高于参比催化剂制备的聚乙烯。

BCE-H100催化剂制备的PE100级管材专用树脂的性能

在Hostalen工艺装置上利用BCE-H100催化剂制备了PE100级管材专用树脂(BCE-H100树脂),考察了催化剂的聚合性能,采用GPC,^(13)C NMR,SEM,DSC等方法研究了树脂的性能,并与参比树脂进行了对比。实验结果表明,BCE-H100催化剂的活性约为15.0 kg/g,氢气和1-丁烯平均消耗量分别约为0.59 kg/t和15.1 kg/t(基于聚乙烯产量),共聚性能优于参比催化剂。BCE-H100树脂的相对分子质量分布较宽,超高相对分子质量组分更多,共聚单体1-丁烯更多地插入大分子链段;颗粒形态良好,细粉和大颗粒含量更低;结晶性能与参比树脂相当,拉伸屈服应力、拉伸断裂标称应变、弯曲模量和简支梁缺口冲击强度等力学性能优于参比树脂;熔体强度较高,适用于开发高品质的PE100级低"熔垂"大口径管材,生产的PE100级管材外观光泽度高,内外表面光滑。

BCE-H100催化剂在Hostalen工艺装置生产注塑料

BCE-H100催化剂在四川石化Hostalen工艺装置上首次生产HDPE注塑料HC7260,试验证明BCE-H100催化剂活性高,PE粉料的细粉含量低;同时制备的树脂性能良好,而且装置运行稳定,生产负荷高于装置设计能力。BCE-H100催化剂实现了在Hostalen工艺装置单双峰牌号连续平稳切换生产。

BCE催化剂制备高密度聚乙烯管材料

采用分光光度法、滴定法、粒度分布仪和13C NMR等方法研究了BCE催化剂与国外同类催化剂(Cat A)的组成、粒径分布、聚合物细粉含量及共聚性能等。实验结果表明,BCE催化剂的细粉含量低且粒径分布集中,制得的聚合物细粉含量低;BCE催化剂的共聚性能优于CatA催化剂。采用BCE催化剂生产聚乙烯管材料时,母液中的低分子固含量较使用CatA催化剂时平均减少11%(w)。BCE催化剂制得的聚乙烯管材料耐慢速裂纹扩展(缺口管)性能超国家标准,耐静液压破坏性能良好。

瓶盖专用高密度聚乙烯树脂的研发

将BCE催化剂用于催化乙烯聚合研究,考察了催化剂的氢调性能和共聚能力,以及纯净水瓶盖专用料生产情况,并利用示差扫描量热法(DSC)和熔体流动速率(MFR)等对聚合物性能进行了表征.结果表明:随着氢气加入量增加,催化剂活性迅速下降,且聚合物熔融指数增大;共聚单体1-丁烯加入量增加,催化剂的共单体效应明显,催化剂活性先升高再降低,但聚合物的熔点和密度降低.此外,BCE催化剂生产的高密度聚乙烯(HDPE)5603JP具有适宜的密度、熔融指数、力学性能和卫生性,适合做瓶盖料.