一．前言
数字仪表气相法乙烯聚合工艺，由于其不用溶剂，工艺流程简单，建设投资少和能耗低，可以较宽范围内调节产品品种，因而在全世界范围内得到了迅速发展，已成为聚乙烯生产技术的重要发展方向之一，仅UCC公司的Unipol工艺装置在全球有82条生产线，正在建设或设计中的有10条线，占全球聚乙烯生产的最大份额，约25%，冷凝技术的推广应用使流化床具有巨大的扩能潜力，所以研究开发性能优良的适用于Unipol工艺装置的气相聚乙烯催化剂变得尤为重要，在战略上具有重要的意义。
二．概述
PE催化剂与炼油不同，经聚合反应后留于产品中。催化剂是用特殊的方法将钛或铬金属负载到在硅载体上制得。
联合碳化化学品及塑料技术公司(UCC),1968年开发的Unipol气相法流化床聚烯烃工艺是目前最具竟争力的烯烃聚合，工艺近20年来,Unipol对工艺不断改进发展，聚合反应方面的最具历
史意义的创新主要是开发了Unipol聚烯烃冷凝一超冷凝态操作技术。而在催化刹方面，最独特的改进则是在气相法流化床反应器中使用液体催化剂。
三．淤浆催化剂(UCAT-J)系统
1.电子管话筒概况
UCAT-J催化剂活性很高，未经处理的催化剂叫原浆（Precursor）。原浆是四氢咲喃（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%—氯二乙基铝）充分混合，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（25~30%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，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。“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35~50:1，低于35：1会引起T2“饥饿”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。
2.优点
UCAT-J催化剂如下优点：
1.催化剂活性高（16000〜22000kg聚乙烯/kg催化剂），降低了催化剂的消耗。
＞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。
＞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。
＞在铝/钛比为30〜50：1时能够运行。
＞助催化剂含量为100〜200ppm，而使用UCAT-A催化剂时，助催化剂含量为350〜450pp
m。
3.提高了氢调敏感性（10％〜20％）。
4.总单体消耗（TMR）的改善。
＞由于更高的催化剂活性，降低了乙烯操作分压。
5.正弦波滤波器更低的催化剂残余。
＞降低产品灰份，改善了产品颜和抗腐蚀性。
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6.降低了凝胶
＞使产品有更好的树脂外观等级。（FAR约高出10〜20）
7.改善了催化剂进料。
车辆视频监控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。
＞烷基铝溶解到矿物油中。
11.乙酰氨基阿维菌素可能降低添加剂的使用量
3.淤浆催化剂系统工艺流程简介
原批料钢瓶运输，使用前必须将钢瓶滚动至少24小时，保证固体彻底悬浮在矿物油中。滚动后的原批料卸料进原批料罐（C-4050）中，罐中带一连续运转的搅拌器以防原批料沉降，用泵（G-4051A/4051B）将原批料罐的送往充分混合.混合后的浆液被送往DEAC混合罐与来自DEAC罐的DEAC充分混合，这样母体就被TNHAL和DEAC充分还原形成J催化剂，J催化剂由N携带进入反应器，TNHAL和DEAC的进料量由母体进料成比例进行控制来配成不同规格的催化剂。
4.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，而四氢咲喃有毒性和易燃性。
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。
三．其他类型催化剂
1・UCAT-A催化剂
催化剂的主要成份是钛。它们附着在硅载体上，这些细小的钛粒子是催化剂活性点，这些活性点被四氢咲喃包围着。T2（TEAL）分子能吸收四氢呋喃，使钛裸露，并将它还原成二价钛离子，使钛成为活性中心。所以称T2为助催化剂。
当乙烯分子与钛活性中心接触时，将发生反应，与钛离子结合形成共价键——该过程称为链引发。其余的乙烯分子或共聚单体分子继续与钛活性中心接触，并通过共价键连接钛离子和已生成的烷基，即插入到钛和生成的烷基分子之间，分子链得以增长。随着反应的继续，不断有乙烯分子或共聚单体分子以这种方式插入进来，这个过程称为链增长。
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