【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子，尤其涉及一种用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法。
技术介绍
1、气相流化床工艺是一种常用的聚乙烯合成工艺；该工艺主要是利用了流态化技术来实现高效催化乙烯聚合的反应过程(王熔，边钢月.气相法聚乙烯装置扩能技术浅析[j].当代石油石化，2001，9(6)：33-36.)。具体说来，乙烯聚合中所使用的气相流化床工艺的基本原理是：首先，将固体催化剂颗粒物料放置在反应器内，然后从反应器底部通入反应气体乙烯；随着气体的不断流动，催化剂颗粒被流态化，形成类似液体的状态；在此状态下，气体与固体催化剂颗粒能充分接触，从而极大地提高了催化剂的反应效率。然而，乙烯聚合反应是一个放热反应，反应效率越高聚合过程中会产生的反应热就越多；如果反应热不能及时地撤走就会导致反应温度升高从而引发一系列问题：例如，高温可能会导致催化剂失活或分解，降低催化效率；此外，高温还可能会导致聚合物的热分解或热氧化，生成大量不希望的副产物；再次，高温可能引发反应器内的热不稳定性从而导致反应过程的不均匀性，影响产品的质量和产量。因此，撤热能力是影响气相流化床反应器时空收率的主要因素之一。
2、此外，催化剂的设计也是影响气相流化床工艺进行乙烯聚合的关键技术之一(艾则孜·麦麦提明.制备全系列聚烯烃材料的高性能单活性中心催化剂研究进展[j].化工进展,2016,35(1):110-124.)。铬系催化剂因其具有最宽的分子量分布而被广泛应用于气相流化床工艺中来生产高分子聚合物材料，如聚乙烯和聚丙烯(王俊,李云,李翠勤,等.铬系聚乙烯催化
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂及其制备方法与应用。
2、为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：
3、一种用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，具体包括如下步骤：
4、(1)将有机硅酸酯缓慢加入到含炭微球的酸溶液中并继续搅拌，然后加入硅酸钠水溶液制得硅源溶液；往所得硅源溶液中加入模板剂并搅拌均匀得到硅胶溶胶；将所得硅胶溶胶老化后制得硅胶凝胶；将所得硅胶凝胶干燥后制成粉末；将所得粉末焙烧后制得硅胶载体；
5、(2)将步骤(1)中制得的硅胶载体加入到由氯化钠、碳酸铵和氯化钾所组成的混合盐溶液中反应制得改性硅胶载体；
6、(3)将步骤(2)中制得的改性的硅胶载体加入到王水中浸渍降低所含钠离子含量后制得脱钠的改性硅胶载体；
7、(4)将步骤(3)中制得的脱钠的改性硅胶载体，铬盐和助催化剂加入到有机溶剂中浸渍一段时间，过滤后干燥所得固体即可制得所述用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂。
8、优选地，步骤(1)中所述的有机硅酸酯为正硅酸乙酯或正硅酸异丙酯中的一种。
9、优选地，步骤(1)中所述的焙烧条件为：焙烧温度为650-800℃；焙烧时间为7-10h。
10、优选地，步骤(1)中所述的碳微球的平均颗粒尺寸(d50)为70-90μm。
11、优选地，步骤(3)中所述的降低所含钠离子含量为降低至小于100ppm。
12、优选地，步骤(4)中所述的有机溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇中的一种。
13、优选地，步骤(4)中所述的铬盐选自醋酸铬、六水合三氯化铬或硫酸铬中的一种。
14、优选地，步骤(4)中所述的助催化剂由醋酸铝和硼酸所组成。
15、前述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法所制备的催化剂，所述催化剂以脱钠的改性硅胶为载体，以铬盐为活性金属，以醋酸铝和硼酸为助催化剂；其中，所述催化剂的比表面积为450-520m2/g，孔容为2.1-2.6ml/g，；所述催化剂中金属铝的含量为1.0-4.0％，金属铬的含量为0.8-1.1％，金属铝与金属铬的摩尔比为2:1-4:1。
16、前述用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂可应用于冷凝态下的气相流化床乙烯聚合反应的长周期运行。
17、相对于现有的方法，本专利技术的原理和增益效果如下：
18、1.本专利技术所提供的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法通过使用混合盐对所制备的硅胶进行改性从而制备出具有更大的比表面积的硅胶载体颗粒。
19、2.本专利技术所提供的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法所制备的催化剂具有更高的金属负载量，主要原因之一是使用了具有更大比表面积的脱钠的改性硅胶载体颗粒。
20、3.本专利技术所制备的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂可成功应用于催化乙烯聚合反应；在催化反应过程中使用含异戊烷的诱导冷凝剂可有效地提高反应器的撤热能力，从而进一步提升反应器的时空收率；结果表明：所使用的催化剂的最大活性可达6.68kgpe/gcat；所得聚乙烯产物的熔点tm为120.9℃；气相法流化床反应器运行1小时后的时空收率sty最高可达125kg/(h·m3)。反应器可长周期运行，运行4天未发现催化剂结块堵塞分布板。
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1.一种用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的有机硅酸酯为正硅酸乙酯或正硅酸异丙酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的焙烧条件为：焙烧温度为650-800℃；焙烧时间为7-10h。
4.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的碳微球的平均颗粒尺寸为70-90μm。
5.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的降低所含钠离子含量为降低至小于100ppm。
6.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的有机溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇中的一种。
7.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态
8.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的助催化剂由醋酸铝和硼酸所组成。
9.权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法所制备的催化剂，其特征在于，所述催化剂以脱钠的改性硅胶为载体，以铬盐为活性金属，以醋酸铝和硼酸为助催化剂；其中，所述催化剂的比表面积为450-520m2/g，孔容为2.1-2.6ml/g，；所述催化剂中金属铝的含量为1.0-4.0％，金属铬的含量为0.8-1.1％，金属铝与金属铬的摩尔比为2:1-4:1。
10.根据权利要求1所述的制备方法制备得到的铬系催化剂或由权利要求9所述的铬系催化剂可应用于冷凝态下的气相流化床乙烯聚合反应的长周期运行。
...【技术特征摘要】
1.一种用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的有机硅酸酯为正硅酸乙酯或正硅酸异丙酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的焙烧条件为：焙烧温度为650-800℃；焙烧时间为7-10h。
4.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的碳微球的平均颗粒尺寸为70-90μm。
5.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的降低所含钠离子含量为降低至小于100ppm。
6.根据权利要求1所述的用于气相法聚乙烯诱导冷凝态工艺的铬系催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的有机溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭晓琪，杜刚，金建耀，丁炎，彭彦博，杨霞永，
申请(专利权)人：上海弘岸化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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