摘要：在进行丙烯聚合反应中，其丙烯原料内含有微量杂质后，会影响反应催化剂的活性及其产品性能。基于丙烯聚合原理，分析某化工企业生产过程，其丙烯聚合容易受甲醇杂质的影响，在导致主催化剂失活下，无法维持有效的聚合反应。同时展开甲醇来源及丙烯聚合实际生产数据的研究，能确定甲醇对催化剂活性的影响。最后，从引进丙烯脱甲醇床、干燥塔参数设置、再生干燥塔等方面，提出甲醇杂质影响下的丙烯聚合优化策略，并开展实际聚合讨论，以期望可以完成高效的聚合反应。

　　关键词：丙烯聚合；原料杂质；工艺影响

　　0引言

　　具体到甲醇杂质对丙烯聚合反应影响看，一方面会影响催化剂活性致使反应终止，另一方面会干扰聚丙烯产品等规指数，在产生不规则聚合粘料下，易堵塞环管出料系统。以案例企业的2023年6月份的聚合生产数据看，其环管聚合反应存在显著的反应变弱问题。在原因分析中，其生产过程中未开展设备的改造及工艺参数调整，但在原料组分的化学分析中发现，其丙烯原料中存在甲醇超标问题。如何做好原料中甲醇杂质的处理，也成为该企业需要思考的问题，下面将进行处理方案研究。

　　1丙烯聚合反应的概述

　　在丙烯聚合反应中，其应用的催化剂共计三种，分别为过渡金属型主催化剂TiCl₃、Ziegler-Natta型助催化剂三乙基铝、外给电子体Lewis碱。其次，完成三乙基铝、钛系催化剂和给电子体的配置后，其丙烯聚合反应可以分为以下三步：第一，经泵的作用使催化剂进行触罐D20,并在D201中完成催化剂混合和中心活化；第二，催化剂能在小环管中和丙烯单体进行预聚合反应，借助预聚合对初始粒子的形态及生成速率进行控制；第三，完成预聚合后，反应物料会从R200底部出料到R201底部弯管的上部。

　　2甲醇对聚合反应的影响

　　2.1甲醇来源

　　案例企业的丙烯原料为外采购，在采购后会借助预精制系统进行原料的脱水和甲醇吸附。其丙烯的处理流程可以参考图1,虽然预精制系统中的3A分子筛可以对甲醇进行一定的吸附，但在分子筛吸附甲醇达到饱和，受水分子高极性的影响，吸附剂容易析出一定量甲醇，使丙烯存在甲醇超标问题。

　　2.2甲醇影响

　　当丙烯中存在过量甲醇时，甲醇能和三乙基铝催化剂中的烷基铝组分进行反应，进而生成醇铝。在不断生成醇铝后，其整体催化剂体系中的铝含量会降低，同时Al/Ti的比例也会大幅降低，最终其催化剂活性中心无法有效激活，在催化剂的活性过弱/失活下，影响正常的聚合反应。

　　其次，结合聚合反应的经验，在丙烯中甲醇浓度越高下，其主催化剂的活性就越低，两者存在反比特征，尤其是对于DQ催化剂而言，一定量的甲醇，能降低一半的聚合活性。

　　最后，结合部分企业的实际生产看，在甲醇含量无法有效精确控制下，为了确保聚合反应可以有效进行，往往借助增加三乙基铝与主催化剂比值的方式进行生产，不过也存在三乙基铝单耗升高的问题。需要注意的是，当甲醇消耗完后其聚合反应的活性会缓慢恢复，因此在进行三乙基铝含量的调整优化中，应实时关注主催化剂和助催化剂的加入量，预防甲醇含量降低时过量催化剂对反应造成的波动影响[2]。

　　2.3案例分析

　　在六月份的生产中，后期存在主催化剂活性的波动问题，具体参考表1。结合催化剂活性问题，工作人员先后对主催化剂、三乙基铝的加入量进行了调整，不过无法有效改善催化效果。究其原因在于原料中的甲醇杂质较多，在高量甲醇进入反应系统后容易降低催化剂活性，容易在反应中生成低等规粘料和提高物料料黏度，一方面会影响环管的出料顺畅度，另一份方面局部爆聚也会产生塑化料，进一步堵塞环管，干扰聚丙烯装置的安全运行。

　　3丙烯聚合反应的改进

　　3.1应用丙烯脱甲醇床

　　在进行丙烯聚合反应中，其丙烯原料干燥塔会应用3A分子筛，能实现原料内微量水分、极性甲醇进行吸附。不过若甲醇含量大于3A分子筛的吸附能力时，干燥塔对原料中甲醇的吸附能力便有限。结合经验，部分企业为了确保干燥塔的吸附效果，往往会提高其吸附切换的频率及再生次数，不过缺点是操作复杂和作业能耗较高。因此，结合行业经验，可以在塔内增加丙烯脱甲醇床的应用，通过对干燥系统的合理化改造，利于提高甲醇和水的脱除能力，保证对丙烯原料的处理效果3。

　　3.2优化干燥塔的参数

　　在应用脱甲醇吸附剂时，具体在丙烯原料中甲醇含量、水分含量分别小于20、80 mg/kg时，该吸附剂可以高效完成原料内水分及甲醇含量的吸附，确经原材料在过干燥塔后，内部甲醇含量、水分含量分别小于1、5mg/kg,提高原料的应用质量。具体而言：若装置的处理量为21 t/h,则单塔的吸附周期为12,其单塔吸附情况可以参考表2,其甲醇、水分的标准吸附量为113.8、452.5kg;结合表2数据，在丙烯原料甲醇、水分含量分别小于20、80 mg/kg时，预计单塔吸附周期内对甲醇、水分的吸附量分别为191.4、755kg。

　　3.3保证干燥塔的再生

　　常规丙烯干燥塔为两用一备，在进行丙烯原料监测中，若发现甲醇含量≥5mg/kg或水含量≥10mg/kg时，应及时先将备用的干燥塔并入处理系统中，然后换出隔离已吸附饱和的干燥塔，基于氮气置换合格的条件完成老塔再生的工作。一般干燥塔的再生需要10d左右，需要控制好再生时间。

　　3.4聚合的工业性试验

　　为了确保应用丙烯脱甲醇床、优化干燥塔的参数、保证干燥塔的再生等处理方案，具有良好的应用效果，需要进行丙烯聚合的工业性试验，基于试验数据的讨论，明确甲醇杂质处理效果。在为期三个月的丙烯聚合中，其原料中的甲醇含量可以得到有效控制，甲醇含量、水含量分别小于1、5mg/kg,且对丙烯聚合反应物进行质检，可满足企业需要。

　　4结语

　　基于甲醇对丙烯聚合生产的影响，容易减低催化剂活性和装置处理能力，要开展改进。具体而言：借助丙烯脱甲醇床的应用，可以对原料中的甲醇和水进行一定脱除；在干燥塔的支持下，经过脱甲醇吸附剂的应用，可将丙烯原料甲醇含量、水含量分别控制在1、5mg/kg以内；关注含甲醇丙烯原料的加工期间，确保干燥塔及时再生。最后，为了验证丙烯聚合改造方案的合理性，在进行工业性试验后，可降低甲醇杂质的影响，其聚合反应具有安全可靠性，能满足化工生产的需要。

　　参考文献

　　[1]刘畅达.丙烯原料中甲醇杂质对聚合反应的影响分析及其应对措施研究[J].当代化工研究，2023(10):24-26.

　　[2]柳非非.原料丙烯中的杂质对聚合反应的影响[J].石化技术，2020,27(4):23-24.

　　[3]张文光.影响Novolen工艺丙烯聚合反应的因素[J].化学与粘合，2019,41(5):394-397.