液相本体法聚丙烯等规度的控制分析

广西轻工业

GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

化工与材料

2009年10月第10期（总第131期）

（下转第45页）

聚丙烯生产中等规度是衡量聚丙烯分子造构规整性的指标，也是聚丙烯产品最重要的质量指标之一。产品等规度的高低及其控制技能直接反映出聚丙烯的生产技术水平。等规度越高，聚丙烯的结晶度就高，树脂拉伸屈服强度就高，硬度大，且对于纺制丙纶纤维时的成丝性能和纤维的质量有益。当聚丙烯等规度越低，虽然其韧性好，耐低温冲击性能好，但树脂的拉伸屈服强度低、硬度低，不利于拉丝，而且还会影响树脂的加工性能，等规度过低，产品发粘、流动性差，包装储存时易板结成块，加工时加料困难甚至无法加工[1]。当等规度低于90%时，产品就会出现发粘现象，低于85%时，产品发粘厉害，在聚合釜、闪蒸釜等设备、

管线内将造成严重的粘壁现象，搅拌负荷加大，卸料十分困难，需开釜清理物料，这就降低了装置的生产能力，增加了原材料动力消耗和生产成本。

为提高聚丙烯产品的等规度首先应选择高定向能力的催化剂，其次对其他条件加以优化配合，满足主催化剂的要求。目前，聚丙烯催化剂已发展到第三代高效载体催化剂，其定向能力有了新的突破，产品等规度可达到97-99%。

TiCl 3催化剂在丙烯聚合时的加入量即加入浓度（以TiCl 3

在丙烯中的重量ppm 表示），既影响聚合反应速度，也对产品等规度有一定的影响，在一定的范围内，TiCl 3在丙烯中的浓度越高，产品等规度也越高。在一般情况下，TiCl 3在丙烯中的浓度（TiCl 3/C =3）可在40-60ppm 范围内调节。当催化剂的活性因某种因素下降时，可以适当提高TiCl 3/C =3在60-80ppm 之间[2]。

１活化剂加入量对产品等规度的影响

在聚合反应的催化剂体系中加入活化剂，除了起烷基化作用与TiCl 3形成活性中心和消除原料及系统中的杂质外，另一个作用是使催化剂中所含少量的TiCl 4还原成TiCl 3[3]，以提高催化剂体系的定向能力。

因此，活化剂的加入量（Al/Ti 表示）对产品的等规度有一定影响。在一定范围内，活化剂的加入量（Al/Ti ）增加，产品等规度也随之提高。一般情况下，Al/Ti 控制在8-12之间较为合适。当活化剂的加入量过小时对产品的等规度有明显的影响，严重时可使产品的等规度降到90%以下。

２活化剂氯铝比对产品等规度的影响

活化剂的氯铝比不符合要求，产品的等规度也难以达到较高的水平。虽然催化剂本身的定向能力较高，

但是在催化剂内部存在着影响定向能力的潜在因素，在催化剂中除了主要有δ型TiCl 3外，还含有1-2%的TiCl 4和少量的β型TiCl 3。这些杂质能影响催化剂体系的定向能力，而这种影响又受活化剂组成的制约。目前活化剂生产厂家生产的活化剂中除了主要含有AlEt 3外，还含有AlEt 2Cl 和AlEtCl 2，这三种烷基铝的还原性、

活性和定向能力是不同的，而且存在着一定的规律，AlEt 3的活性与还原性最强，但其定向能力最差，AlEtCl 2还原性与活性最差，但其定向能力最好。因此活化剂中有AlEt 3存在，就会使催化剂的定向能力降低，因而产品等规度低。相反，如果活化剂中有AlEtCl 2存在，就会使催化剂的定向能力提高，获得高等规度的产品。

AlEt 3会使催化剂的定向能力受到影响，这是因为催化剂体系中除了含有TiCl 3外还含有少量的TiCl 4，AlEt 3能使催化剂中的TiCl 4还原成TiCl 2或β型TiCl 3，而TiCl 2与烷基铝组成的催化剂体系其定向能力很差，大约只有76-85%，β型TiCl 3是TiCl 3四种晶型（α、β、γ、δ）中定向能力最差的一种，因此活化剂中存在AlEt 3就降低了催化剂体系的定向能力。AlEtCl 2则不同，因为它的还原性最弱，可以抑制TiCl 4转化为TiCl 2或β型TiCl 3，因而可以起到稳定催化剂定向能力的作用。

活化剂中AlEtCl 2、AlEt 2Cl 和AlEt 3的含量可以用氯与铝的摩尔比来表示。如果活化剂中有AlEt 2Cl 和AlEt 3而没有AlEtCl 2时则氯铝比小于1，当活化剂中全是AlEt 2Cl 时则氯铝比等于1，当活化剂中有AlEt 2Cl 和AlEtCl 2而没有AlEt 3时则氯铝比大于1。通过实验分析总结得知，产品的等规度与活化剂的氯铝比成正比关系，即当活化剂中氯铝比增加时产品等规度上升。当氯铝比小于1.0时产品等规度低于86%，当氯铝比为1.01时产品等规度为90%，当氯铝比为1.05时产品等规度可达到95%，

当氯铝比为1.08时产品等规度可达到98%，但是如果继续提高氯铝比，产品等规度上升幅度变小。从实际需要来说，等规度达到98%已能满足聚丙烯各种用途的需要，没有必要再提高活化剂的氯铝比，因此活化剂的氯铝比最佳值

【作者简介】高青松（1975-），男，助理工程师，从事化学工程领域的研究与生产工作。

液相本体法聚丙烯等规度的控制分析

高青松，王海明，郭小龙

（中油庆阳石化公司聚丙烯车间，甘肃庆城745115）

【摘

要】聚丙烯生产中产品质量的的好坏不但影响产品的加工应用，

而且还会影响聚丙烯生产本身能否正常运行，以及原材料的的动力消耗、生产成本等其他技术经济指标。其中等规度是衡量聚丙烯分子造构规整性的指标，也是聚丙烯产品最重要的质量指标之一。

【关键词】等规度；催化剂；活化剂；氯铝比【中图分类号】TQ325【文献标识码】A

【文章编号】1003-2673(2009)10－22－01

（上接第22页）

为1.05-1.08，在此范围内可以根据产品需要对活化剂的氯铝比进行调节[4]。

３丙烯原料中杂质对聚丙烯产品等规度的影响原料丙烯中杂质含量不但影响催化剂的实际效率，而且也会影响催化剂的定向能力，从而影响产品的等规度，这是因为原料丙烯中的杂质一氧化碳、炔烃、二烯烃、乙烯在反应中参加聚合到链中间去，破坏催化剂体系的定向能力，使产品的等规结构发生变化，因此严格把好原料质量关，尽量减少杂质的影响是提高聚丙烯等规度的又一措施。

４工艺条件对聚丙烯产品等规度的影响

4.1聚合温度的影响

使用不同催化剂时，聚合温度对产品等规度影响的程度也不同，络合Ⅱ型TiCl

3

催化剂的定向能力对聚合温度的影响不太敏感，在70—75℃的温度下反应，仍然能保持96%的等规度，但与其他催化剂一样，络合Ⅱ型催化剂的定向能力随着聚合温度的升高而略有下降。

4.2加氢量的影响

在加氢调节聚合物分子量和熔体流动速率时随着加氢量的增加，产品熔体流动速率增高，同时产品等规度有所下降，不同催化剂的定向能力受加氢量的影响程度不同。这里所说的加氢量的影响，实质上应该是氢调效果的影响，而氢调效果又受加氢量和搅拌转速的制约，如果加氢量大，搅拌转速高，氢调效果就好，对产品的等规度的影响就大。因此，在提高熔融指数的同时，也应该考虑对产品等规度的影响，二者应兼而顾之。

５结论

间歇式液相本体法生产聚丙烯其产品等规度的影响因素较多。除了以上五个方面最常见的主要因素和可以采取提高产品等规度的措施外，还有一些因素如设备状况、辅材漏油、操作方式、釜内存料过多也会影响产品的等规度，而且在特定情况下还有可能成为主要因素。因此，对上述的众多影响因素和措施，在不同装置和不同条件也要区别对待，根据实际情况找出影响产品等规度的主要原因，然后采取相应的措施，以满足产品等规度的要求。

参考文献

[1]洪定一.聚丙烯——

—原理、工艺与技术[M].北京:中国石化出版社, 2002.

[2]李光正.聚丙烯生产技术与应用[M].北京:石油工业出版社,2006.

[3]陈运瑾,李杨.低等规聚丙烯的研制:Ⅱ.间歇式液相本体法聚合工艺[J].合成树脂及塑料,2000,17(3).

[4]钟赤锋,高明智,毛炳权.丙烯聚合用MgCl2—TiC14催化剂——

—外给电子体的影响[J].高分子材料科学与工程,2003,(19):3.

换成带过流保护的低压空气开关，并且用户的末端保护仍采用漏电保护器。对于之前举例的花桥镇、开发区（蓬朗镇），以及千灯镇大部分地区的农村低压电网已经经过多年的农网建设与改造，应该说各项安全技术指标已经达到标准要求：低压线路都采用绝缘导线、低压线路的拉线都装绝缘子，所以在低压电网中出现电击伤亡的可能性只存在断线、偷拉乱接等现象了。另外，在低压用户中的临时用电及农业排涝用电中都要求安装了漏电保护器，使得用户在末端就受到保护，避免电力伤害。

同时对低压改造未全部完成的区域，这类地区仍然要采用IT或TT系统，对这类区域的电网实行三级漏电保护，既要防止人身触电伤亡事故和因剩余电流引起的火灾及电器损坏事故，又要避免因部分用户发生漏电事故造成大部分或全网停电。如周庄镇，40％的面积是水，剩余大部分区域也以农田灌溉、排涝为主，这类区域的低压电网仍然要实施三级保护。

５住宅总进线仍需加装漏电保护器

目前在低压住宅电气设计工程中，经常碰到末端保护中住宅进线总开关需不需要加装漏电保护器的问题。而根据《住宅设计规范》中对漏电保护装置的设置已经明确说明，在6.5.2条第7款：“每幢住宅的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能”。其条文解释是接电电弧短路是常见多发的电气火灾起因，但电弧短路的电流小，一般的断路器和熔断器不能或不能及时切断电源，而具有漏电保护功能的断路器对电弧短路电流有很高的动作灵敏度，能及时切断电源，防止电气火灾的发生。从设计规范中可以看出对进线总电源设置漏电保护器还是有明确要求的。而在实际中我们也可以采用总开关不带漏电保护器，但是分路开关带漏电保护器。

６结语

农村低压电网的接地方式的合理选择，及根据农村低压电网合理配置漏电保护器，可以大幅度提高供电系统的安全性，保障人身和设备安全。同时，也需要加强对农村电网的管理和用电宣传，这样才能进一步提高安全水平。

参考文献

[1]黄晓峰.浅谈低压配电系统的漏电保护[J].民营科技,2008,(7):4.

[2]巩廷文.漏电保护器在农村低压电网中的运用[J].四川电力技术,2008,

(2):10-11.

[3]GB13955-2005.剩余电流动作保护装置安装和运行[S].