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聚丙烯(简称PP)是一种热塑性合成树脂,用途十分广泛,市场需求一直呈快速增长态势。近十年,我国聚丙烯生产能力以年均17%的速度增长,大大超过了世界约8%的平均增长水平。在五大通用塑料中,产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,国内消费量仅次于聚乙烯列第二位。聚丙烯工业技术发展的关键是丙烯聚合的催化剂及其相应的聚合工艺的进步。而催化剂则是聚丙烯技术发展的核心。
聚丙烯用的Ziegler-Natta催化剂经过从1957年的首次工业化到现在40多年的改进发展,已由最初的第一代TiCl3常规催化剂发展到现在第四代催化剂,聚合工艺也从浆液法发展到了气相法。
扬子石化20万吨/年的聚丙烯装置是引进BP Amoco专利技术,该工艺为卧式反应器气相本体法,其中一个特点就是使用专有的CD催化剂,每年需要大量进口,由于没有国产催化剂与其竞争,进口催化剂的价格非常昂贵。因此进行催化剂的国产化非常有意义和必要。
NA催化剂为北京化工研究院发明的拥有自主知识产权的第四代催化剂,是其针对气相法聚丙烯工艺研发的且有CD催化剂相近的特点。
本文介绍和研究了NA催化剂在扬子石化20万吨/年聚丙烯装置上的几次工业化试用情况,并从聚合活性、氢调敏感性、产品质量和与乙烯聚合能力等方面比较了NA催化剂和CD催化剂。也探讨了使用NA催化剂进行生产的遗留问题和经济效益。
NA催化剂的工业化试用表明:NA催化剂可以取代进口CD催化剂在BP Amoco气相法聚丙烯工艺上的生产绝大多数聚丙烯牌号的产品,实现了BP Amoco气相法PP工艺的催化剂国产化。