Abstract: В последние годы в ПАО «Нижнекамскнефтехим» введено в эксплуатацию крупнотоннажное производство полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП) методом газофазной полимеризации по технологии SPHERILENE с использованием импортных нанесенных титан-магниевых катализаторов (ТМК). Ключевыми элементами в технологии производства полиолефинов, определяющим технико-экономические показатели процесса и выпуск полимеров различных марок и различного качества являются: (1) катализаторы, (2) условия полимеризации. В результате проведенных исследований в Институте катализа СО РАН разработан технологичный метод синтеза новых модификаций нанесенных катализаторов полимеризации альфа-олефинов на основе оригинальных растворимых магнийорганических соединений. Этот метод позволяет синтезировать титан-магниевые катализаторы с размером частиц > 20 мкм, которые могут быть использованы для получения полиэтилена (ЛПЭНП и ПЭВП) в процессе газофазной полимеризации [1]. Проведены сравнительные исследования каталитических свойств промышленных (Z-218, Z-230) и ТМК-ИКТ катализаторов, разработанных в ИК СО РАН совместно с ООО «Тинол», в суспензионной полимеризации этилена и сополимеризации этилена с 1-гексеном. На основании результатов сравнительных испытаний катализаторов сделаны следующие выводы. Катализаторы ТМК-ИКТ и катализаторы Z-230 и Z-218 имеют близкий размер частиц (30-40 мкм) и близкий уровень активности, но ТМК-ИКТ позволяют более эффективно регулировать молекулярную массу водородом (требуются более низкие концентрации водорода) и позволяют получать полимер с улучшенной морфологией (отсутствие пылевидной фракции). Катализаторы ТМК-ИКТ имеют также более высокие показатели по сравнению с Z-катализаторами при сополимеризации этилена с 1-гексеном (выше активность и сополимеризующая способность). Катализаторы ТМК-ИКТ могут быть альтернативой импортным катализаторам Z-230 и Z-218, используемым в ПАО «Нижнекамскнефтехим» для получения полиэтилена газофазным методом. Разработана лабораторная методика газофазной полимеризации, обеспечивающая получение порошкообразных полимеров, морфология которых близка полимерам, полученным в суспензионном режиме. Установлено, что при переходе от суспензионного режима полимеризации к газофазному режиму снижается чувствительность ТМК к водороду как переносчику цепи (снижение индексов расплава полимера), в тоже время резко возрастает эффективность встраивания сомономера в полимер: при более низкой концентрации 1-гексена – более высокая разветвленность получаемых сополимеров. Эти эффекты наблюдается, как для промышленного катализатора (Z-230), так и для ТМК-ИКТ. Из полученных данных следует, что разработанная нами методика полимеризация позволяет моделировать газофазный режим для тестирования ТМК, оценки новых модификаций катализаторов и отработки условий получения новых марок полимеров. Эта методика рекомендована для использования в НТЦ ПАО « Нижнекамскнефтехим». С использованием этой методики найдены условия полимеризации этилена и сополимеризации этилена с гексеном-1 и бутеном-1 в газофазном режиме, позволяющие получать порошкообразные гомополимеры и сополимеры этилена с гексеном-1 и бутеном-1 с требуемыми характеристиками.

Cite: Микенас Т.Б. , Никитин В.Е. , Захаров В.А. , Мацько М.А. , Николаева М.И. , Ечевская Л.Г. , Шайдуллин Н.М.
Новые модификации титан-магниевых катализаторов для газофазной полимеризации этилена
IX Международная научно-практическая конференция «Современное состояние и перспективы инновационного развития нефтехимии» 05-07 апр. 2016