从原料，组分、AL∕SI、AL∕TI、催化剂分布，床层重量，停留时间等方面查找原因并给出应对措施，以达到降本、提质、增效目的。
[关键词]催化剂;活性;杂质;组分;停留时间;AL∕TI
根据某公司年产30万吨聚丙烯粒状树脂产品的气相流化床聚丙烯工艺，使用某国产的高效载体催化剂，经三乙基铝活化后，形成三价钛活性中心，引发丙烯聚合反应，但是在实际生产过程中，有诸多因素影响催化剂的活性，如：催化剂加工工艺，丙烯原料中的杂质，AL∕SI、AL∕TI、催化剂在床层中的分布，床层重量，催化剂停留时间，反应器温度，组分等，通过对各种因素的分析，优化生产过程，提高聚丙烯装置催化剂活性，对企业降低生产成本，增加经济效益有重要意义。
1 影响催化剂活性的因素
催化剂加工工艺
催化剂的主要成分和结构参数是影响催化剂性能的关键因素，它主要由Ticl4、Mgcl2、路易斯碱组成，载体Mgcl2呈球形孔状，Ticl4经过特殊处理吸附在球形孔状Mgcl2载体内部及表面。Ticl4由TEAL还原成Ticl3并形成活性中心与丙烯在球形孔状催化剂内部及表面反应，产物呈球形，某国产催化剂的比表面积较小，平均孔径小而孔体积较大，使催化剂的结构强度大，不易破碎，有利于气相聚合反应。另外，此种催化剂的平均粒径小，粒径分布窄，使催化剂更容易在床层中均匀分布，提高单位催化能力，催化剂的加工工艺会直接影响催化剂的结构，从而影响催化剂的活性。
原料中的杂质
上游供给的丙烯、氮气、氢气原料中可能携带了氧﹑水﹑一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、羰基硫﹑羰基镍、乙烯、乙烷、丙烷﹑硫醇等对催化剂有毒有害的杂质。为了得到高纯的原料，聚丙烯装置设置了丙烯精制系统、氮气精制系统、氢气精制系统，经过精制系统后得到纯度较高的原料，但原料中的杂质含量过高或者含有其他不常见的杂质时，超标的杂质会引起催化剂中毒，造成活性降低。在精制系统长时间运行后精制床达到饱和状态， 不能有效脱除杂质，造成催化剂中毒。
AL∕TI值的影响
在Mg/Ti体系催化剂中，催化剂中的有效活性组分Ti，以Ti4+ 形式存在，Ti4+ 本身并没有催化能力，在主催化剂三乙基铝(TEAL)的作用下，还原为Ti3+，才能引发丙烯的聚合反应，因此催化剂的活性受到三乙基铝(TEAL)的影响，即AL∕TI值，一般来说AL∕TI增加，催化剂活性上升，但AL∕TI增加到一定的值后，此时Ti4+ 完全被还原为Ti3+，活性不在增加，若继续增加AL∕TI比，则造成TEAL的耗量增加，产品灰分升高，影响产品质量。
此外，当反应器中有水、氧等毒物存在时TEAL会先于毒物反应，消耗部分TEAL，造成实际的AL∕TI降低，从而催化剂活性下降，因此恰当的AL∕TI保证催化剂的活性充分释放。
AL/SI值的影响
外给电子体对丙烯聚合的显著影响与外给电子体对催化剂活性中心的作用有关。在聚合反应中外给电子体取代部分内给电子体的位置，将无规Ti活性中心转化为等规Ti活性中心，提高了催化剂的立体定向能力。此外,外给电子体与烷基铝配位或反应，减少Ti活性中心被过度还原(过度还原的Ti活性中心将失去活性)。无规Ti活性中心与等规Ti活性中心相比有较强的Lewis酸性，因而它首先与外给电子体反应而被减活化，选择性的毒化无规活性中心，使聚合反应等规产物的产率增加。Ti活性中心与内外给电子体之间的平衡反应对催化活性、立体选择性及氢调敏感性等产生不同影响。
温度及组分的影响
Mg/Ti载体催化剂的活性随着温度的升高而升高,在75℃附近达到最大值,然后随温度的升高而降低。但在实际生产中,确定反应温度还要综合考虑其它因素,比如反应激烈程度，反应撤热能力等，如控制温度过高，则反应会过于激烈，不能及时撤热，极易造成飞温爆聚事故。经过实践反复，在满负荷下温度在70℃为最佳温度。
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聚丙烯反应器中主要存在丙烯、丙烷、氢气、氮气等组分，氮气和丙烷为惰性组分,不参与聚合反应在工艺过程中会累积起来。丙烷和氮气浓度越高，丙烯浓度就越低。反应速率是与活性中心浓度和单体浓度有关的,过多的丙烷和氮气会阻碍丙烯与活性中心的接触，造成反应速率降低,催化剂活性得不到有效的发挥,从而降低了催化剂活性。因此，装置必须排出部分丙烷和氮气，从而保证反应器中组分恒定。
床重与催化剂停留时间的影响
催化剂在反应器中停留时间越长，催化剂效率越高，延长催化剂的停留时间有助于提高催化剂活性。流化床反应器中催化剂的停留时间由床重和负荷决定：停留时间=床层重量/反应负荷，装置在满负荷运行情况下，适当提高床重有利于提高催化剂的活性，但是床重过高影响流化床的流化状态，高床重需要较高的流化气速，气速过高细粉含量增加，造成仪表管口堵塞，仪表失真;细粉摩擦易产生静电，反应器结片;细粉进入循环器冷却器，堵塞冷却器;细粉挂壁等一系列问题。床重过高还会使催化剂活性集中爆发，造成反应器撤热不及时，局部热点产生块料等问题。根据生产经验，停留时间一般控制在0.95-1.05小时为最佳状态。
其他因素的影响
除了上述影响因素以外，催化剂的活性还会受到流化气速，催化剂协助气流量，催化剂注入口位置，产品出料系统出料效率，催化剂滚动时间，催化剂氮封状态等因素的影响，优化这些工艺条件，也有利于催化剂活性的提高。
2 催化剂活性低的应对措施
2.1 选用高效稳定的催化剂
催化剂的加工工艺直接决定了催化剂的活性，同一种催化剂不同批次也可能存在活性不一样高的问题，所以在切换催化剂批次时，要密切关注催化剂活性的变化，当催化剂活性有异常时，及时与催化剂生产厂家沟通，尽可能使用活性稳定且高效的催化剂。
2.2 提高原料纯度，降低杂质含量
原料中的有毒有害杂质会使催化剂中毒失活，当催化剂活性异常变低时，可以通过原料采样，分析有毒有害物质的含量，确定催化剂是否中毒，把好原料关，及时调整精制系统，降低有毒有害物质含量，提高催化剂活性。精制系统达到饱和状态时，及时进行再生，保证精制系统正常运行。当反应器中已经存在一些有毒有害的杂质时，可以适当提高三乙基铝(TEAL)注入量，多余的三乙基铝(TEAL)会和部分杂质反应，降低有毒有害物质的含量，提高催化剂活性。
2.3 优化AL∕TI、AL∕SI，降耗曾活
优化AL∕TI使TI4+得到充分的还原，让催化剂活性达到最大化，最优化，在保证产品质量的前提下优化AL∕SI，充分释放催化剂活性。
2.4 控制组分和温度，创造良好的反应条件
控制反应器的氢气/丙烯，使产品熔指稳定，适量的丙烷有利于反应器趁热和消除静电，通过排放和回收脱除不断累积惰性组分，提高反应物的分压，控制反应器温度稳定，创造良好的反应条件，有利于催化剂活性的提高。
2.5 适当提高停留时间
流化床的床层重量过高过低都不利于反应器的稳定运行，较高的床重可以增加停留时间，从而提高催化剂活性，以年产30万吨聚丙烯反应器为列，停留时间在0.95-1.05小时为最佳状态，根据不同反应器状况进行调整。
2.6 优化工艺条件提高操作水平
通过调整流化气速，催化剂协助气流量，使催化剂在反应器中快速扩散，均匀分布;加剂操作前确保催化剂滚动时间，加剂时减少静置时间，避免催化剂沉降，确保氮封有效，避免中毒;提高产品出料系统的出料效率，减少因频繁出料造成额外三剂损耗。
结论
影响气相流化床聚丙烯工艺催化剂活性的因素有很多，本文结合某公司30万吨聚丙烯实际生产情况，通过经验总结和理论分析，从催化剂工艺、原料、温度、组分、AL∕SI、AL∕TI、催化剂分布，床层重量，停留时间等方面入手，给出相应的应对措施：
1.选用高效稳定的催化剂。
2.提高原料纯度降低杂质含量。
3.优化AL∕TI、AL∕SI，降耗曾活。
4.适当提高停留时间。
5.优化工艺条件，提高操作水平。——论文作者：徐欣锴
