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1、http:/ 概况一、优点 UCAT-J催化剂相对于UCAT-A催化剂有如下优点：1. 催化剂活性高(1600022000kg聚乙烯/kg催化剂)，降低了催化剂的消耗。l 对于薄膜产品，生产同样的产品所需的UCAT-J催化剂是UCAT-A催化剂的1/4。l 对于高密度注塑产品，生产同样的产品所需的UCAT-J催化剂是UCAT-A催化剂的1/2。2. 降低了助催化剂(三乙基铝)的消耗。l 在铝/钛比为3050：1时能够运行。l 助催化剂含量为100200ppm，而使用UCAT-A催化剂时，助催化剂含量为350450 ppm。3. 提高了氢调敏感性(1020)。4. 总单体消耗(TMR)的改善。l
2、 由于更高的催化剂活性，降低了乙烯操作分压。5. 更低的催化剂残余。l 降低产品灰份，改善了产品颜色和抗腐蚀性。6. 降低了凝胶l 使产品有更好的树脂外观等级。(FAR约高出1020)7. 改善了催化剂进料。8. 改进了反应的稳定性和可操作性。9. 使催化剂还原更加灵活。10. 原浆不会自燃。l 烷基铝溶解到矿物油中。11. 可能降低添加剂的使用量。二、概况UCAT -J催化剂活性很高，未经处理的催化剂叫原浆（Precursor）。原浆是四氢呋喃（THF）、氯化镁（MgCl2）和三氯化钛（TiCl3）混合物。在进料过程中，原浆与T3(50的三正己基铝矿物油溶液)和DC(13一氯二乙基铝)充分混
3、合，使催化剂还原为UCAT-J催化剂。 钛是聚合反应的活性中心，它影响催化剂进料率、反应器中的热量产生和催化剂产率。氯化镁可提高催化剂活性，提高氢气响应灵敏度，促进共聚单体共聚，并能稳定催化剂使分子量分布变窄。由于无载体，干的UCAT -J催化剂流动性差，因此用矿物油辅助UCAT -J催化剂运送及向反应器的供料，原浆(2530固体)贮存在可搬运的并可重复使用的钢瓶中。UCAT -J催化剂原浆有两种颗粒尺寸，14微米的颗粒用于生产低密度树脂。25微米用于生产高密度树脂。颗粒的大小改善了薄膜表观性能，改善了树脂颜色，降低薄膜的共聚单体萃取率。UCAT -J催化剂系统用一定比率的T3和DC还原原浆。
4、“在线还原”（ILRS）就是实现这个过程。原浆在贮运钢瓶罐中充分摇匀后，被贮存在淤浆进料罐中，被不停地搅拌以防止固体沉积。通过泵将原浆送到一静态混合器与T3混合，混合后的淤浆经过一个温度控制系统到DC停留罐，再通过第二个静态混合器与DC进行混合，然后，经过另一个温度控制系统到DC停留罐。这时，被还原的原浆成为有活性的UCAT -J催化剂，再用氮气将它注入反应器。T3和DC的进料与原浆的不同比率，用于生产不同的聚乙烯树脂产品。UCAT -J催化剂是一种需要助催化剂(三乙基铝)来促进聚合反应的钛系催化剂，三乙基铝根据一定的比率直接注入反应器。一般铝/钛比是3550：1，低于35：1会引起T2“饥饿
5、”和催化剂活性降低，以及产品的熔融指数降低。高于50：1会引起熔融指数升高和树脂的己烷萃取率升高。原浆贮存在454升的钢瓶中，为了使固体均匀分散在矿物油中，在进淤浆罐之前先摇匀24小时。钢瓶中的物料倒空后，可送回供应商以重复使用。三、健康与安全在淤浆催化剂系统烷基铝的处理是非常危险的，因此在处理时必须采取预防措施。溶在矿物油中的原浆是易燃、无腐蚀、能与水反应的液体，与空气或水分接触，释放HCl有腐蚀性，而四氢呋喃有毒性和易燃性。纯的烷基铝T3和DC与空气接触易自燃。它和水能剧烈反应产生烃类气体。T3和DC在“在线还原”中用矿物油稀释，以提高进料计量的准确性。而且，矿物油能减少火花的产生。但是处
6、理稀释的烷基铝和处理纯烷基铝一样，非常重要。连接和拆卸钢瓶或管线时必须穿防护服，戴防护手套和防护面罩，工作时至少有两个人在现场。在打开系统之前管线和设备应用矿物油冲洗，并用氮气吹扫，这需严格遵守制定的操作规程。第二部分 淤浆催化剂系统一、原浆卸料当淤浆进料罐液位低报，原浆钢瓶要放在摇匀器中摇匀准备卸料。卸料前，原浆罐至少要摇匀24小时，保证固体均匀分散在矿物油中。一个鼓形的摇匀器(S一4060)专门用于这项工作，摇匀器的启动开关在现场。摇匀后，钢瓶被迅速运到卸料处，钢瓶通过软管与卸料站相连。卸料时必须小心，软管在输送原浆去淤浆进料罐之前应除去空气和水汽。每个原浆钢瓶都装有氮气进气管和插底的物料
7、出料管。用精制氮气(压力在5.3k/g)，将贮运钢瓶中的原浆压入淤浆进料罐。管线上安装有过滤器，过滤掉一些在贮存过程中形成的块。在输送过程中，两个三通阀用于切换过滤器。在过滤器的每一边都有压力表用于监视压力变化，这样可以指示过滤器是否需要更换或清理。二、淤浆进料罐淤浆进料罐是容积为1.22m3（1183kg）的碳钢容器，有七个接口：顶部有搅拌器安装口、淤浆进口、N吹扫(放空、泄压阀)、备用孔及液位测量孔、侧面有热电偶套管、底部有淤浆出口。进料罐外设保温。搅拌器的轴在进料罐中尽可能的伸向底部，以便在液位较低时也能够起搅拌作用。有液位时，搅拌就不断地进行，以保证催化剂固体很好地分散，保持悬浮。当搅
8、拌停止时，DCS会报警。为了保证正压操作和防止氧气的进入，进料罐设有氮气密封和放空系统，净化氮气通过一个压力调节阀(4PV4050-1A)来控制压力。压力高时通过一个压力调节阀(4PV4050-1B)放空到密封罐。淤浆温度由一个现场温度指示器(4TI4050-5)来监视并有温度高低报警在DCS中显示。淤浆进料罐的液位由现场的液位指示器(LI4050-4A)来指示。它通过DCS来显示液位和报警(报警点：高报为80，低报为50，低低报为20，低低低报为10)。为防止液位过高，设置了高报及声音报警（4LAN4050-4）。液位低报时提供一个报警信号，以便及时进行原浆钢瓶的摇匀，低低报提醒操作人员应该
9、将摇匀后的钢瓶卸料，低低低报将会停止淤浆加料泵。三、淤浆加料泵有两台淤浆加料泵（G-4051/G-4055），泵是Moyno腔式泵(螺杆泵)，腔式泵由转子和定子组成，转子由高强度钢制成上面有延伸的螺旋线，定子是合金钢管有内螺纹，用填料防止磨损与螺纹紧密结合，转子在定子里转动，将液体送出。注意：螺杆泵不能在“无液”的情况下运行，这样在几秒内会损坏定子和转子。每个泵都有变速马达，它从淤浆流量控制器接收信号来调节转速控制流量。两台泵都有现场的开关用于开停泵，DCS上会显示哪一个泵在运行，哪一个备用。 泵出口压力由现场的压力指示器(4PI4051-6)指示，在DCS上显示和报警(PAI-4051-6)
10、(报警点：高报为42.2kg/cmg，高高报为45.7 kg/cmg，高高报时会停泵)，作为压力保护，泵出口有压力安全阀(4PSV-4051-60)，安全阀释放使液体回到泵的入口。由于淤浆中有分散悬浮的固体，所以保持出口管线的顺滑通畅非常重要，停车时也要冲选管线，否则淤浆中的固体在流速较慢处会沉积。 四、淤浆流量泵出口处安装了微动质量流量计(FE-4053-3)和控制器(FIC-4053-3)来指示控制泵出口浆液的流量，微动质量流量计是U形管计量计通过流体流动时的振动来计量并计算流量，误差在读数的2以内，为避免两相物流中的固体沆积，U型管安装在水平位置，避免周围的振动影响到它，还要避免阳光照射
11、。 便用选择开关来选择要运行的泵，用控制器来调整马达转速提高或降低流量，流量指示、报警、控制都通过DCS实现。这个控制器(4FT-4051-2)将淤浆流量的信号输出，用来设定T3、DC和T2的流量。操作人员输入固体的重量百分比、四氢呋喃的百分比、每批原浆中钛的百分比，烷基铝流量控制就会调整到合适的比率。因此，原浆流率必须准确地监控以使催化剂达到最佳效果。五、在线还原系统原浆作为催化剂送入反应器前必须还原。原浆在还原过程中变为活性聚合催化剂，还原步骤需要加入T3、DC。铝的含量越高，催化剂活性越低，但生产的产品堆积密度越高。这两种烷基铝对控制聚合反应有不同的影响。DC控制催化剂活性，己烷萃取率，
12、共聚单体的响应；T3用于控制树脂性能，如堆积密度、熔流比、对氢气的响应。不同的T3、DC比率用于不同的产品，来平衡反应器的操作能力和树脂性能。 在线还原有一个很大的优点就是能够通过调整加入原浆中的T3和DC的进料速度来。来改变催化剂还原比率。这样就可以通过调节和控制催化剂的混合来生产一系列的产品。而不需准备几种不同的UCAT-J催化剂。 专门的UCAT-J催化剂命名法和UCAT-A催化剂相似。用四位数字(XXYY)来表示需用的催化剂。原浆中四氢呋喃（THF）的分子量决定了所需烷基的量。前面两个数字（XX)代表DC：THF。即0.XXmolDC/molTHF，类似地，后两位数字代表T3/四氢呋喃
13、即0.YYmolT3/molTHF。在命名中T3在前。 在线还原系统包括烷基铝卸料站、计量泵、静态混合器、停留罐，为保证正确的还原和重复性的UCAT-J催化剂注入至聚合反应器中每部分的作用都很重要。不准的计量和混合不够会导致催化剂聚合效果发生变化。 1. 烷基物处理 烷基铝是反应过程中的还原剂和助催化剂。这些烷基物装在贮运钢瓶里，卸料时必须严格遵守操作步骤。烷基铝包括： 三正己基铝，指TnHAL或T3(50溶于矿物油) 二乙基氯化铝，指DEAC或DC(13溶于矿物油)。 三乙基铝指TEAL或T2(纯助催化剂)。注：这些纯烷基物易自燃，自燃物是指那些与氧气或水接触时能自己着火并发出火焰的物质。当
14、烷基物燃烧时，释放有危险性的毒烟。这些烟包括氧化铝、可燃性的烃和挥发性溶剂，它们被吸入人体后，对健康有害。管线的设计取决于物料的类型，不应有死角，要有利于矿物油冲洗。在钢瓶切换时要加倍小心，防止氧气和水汽进入管线。 每个烷基物钢瓶装有氮气进气管和工艺物料排出插底管，使用精制氮气将烷基物压出，进入到它们各自的进料罐。这些进料罐最小容积为DC罐166.5升，T3罐74升。当进料罐低液位报警时，说明钢瓶空了需要更换。当更换钢瓶时，进料罐要有足够的供料保证泵维持运行。当进料罐液位是90%时在控制室显示低液位报警。现场也有液位计以防止进料罐过满。2. 烷基铝泵有三台双隔膜正位移计量泵用于向催化剂中加入还
15、原烷基铝：T3加料泵(G-4054)、DC加料泵(G-4053)一台备用泵(G-4058)。这些泵的作用是在静态混合器之前将烷基物加到原浆管线中。烷基铝流量通过DCS来调节，与原浆流量成一定比例。隔腹泵原理是由隔膜的前后运动来增大或减少泵内腔的体积。在吸入冲程时，隔膜向后，形成部分真空，液体流过入口止回阀并填入腔内。隔膜向前时，将液体强制从排出止回阀排放到出口管线中。3. T3和DC加料泵泵有现场的两位开关(4HS4053-3/4HS4054-3开/停)，用于现场开停泵。当泵运行时，在DCS上有指示。马达运行信号是一个逻辑允许信号，它可以打开出口处的球阀，让选择的烷基铝注入原浆进料管线。正常情况下出口压力是35.2 kg/cmg，压力高报是38.0kg/cmg，高报时泵停车并在控制室报警。出口压力在DCS上报警显示。出口管线上安全阀(4PSV4053-60/4PSV4054-60)作为超压保护，当超压释放物料返回泵的入口。泵内有密封泄漏检测，监视隔膜的泄漏情况。当密封失效时，压力感应器会报警并停泵。微动（micromotion）质量流量计，用来指示和控制流量
