环管聚丙烯技术育出“第三代”
聚丙烯(环管法)工艺生产方案
聚丙烯（环管法）工艺生产方案设计任务书....................................................2 1、聚丙烯的合成工艺.. (3)1.1概述 (3)1.2多釜串联仿真实验 (3)1.3环管法工艺介绍 (5)1.4多釜串联与环管法工艺评价.............................7 2、环管法生产聚丙烯运行方案计 (8)2.1密度控制范围 (8)2.2原料的进料量 (9)2.3聚丙烯生产开车、停车方案 (9)2.4聚丙烯生产运行方案………………………..11 3、参考文献........... .. (12)设计题目：年产10万吨聚丙烯（环管法）生产方案设计二、设计目的：让学生所学的聚丙烯合成工艺理论与聚丙烯的生产实际相联系，使学生得到动手操作能力、故障处理能力、工艺协调及工艺管理能力的综合训练。
三、设计任务：1、设计项目：聚丙烯生产运行方案的设计；2、设计工艺：环管法液相本体聚合工艺；3、设计产能：年产10万吨；4、设计范围：生产工艺的正常开车，正常运行，正常停车。
四、设计工艺条件:进料比R200：R201=1：10预聚釜R200：T=18?，P=3.5MPa3环管高H=9m，体积V=0.46m，物料流速=4m/s，停留时间=4min。
聚合釜R201：T=70?，P=3.2MPa3环管高H=30m，体积V=45m，物料流速=78m/s，停留时间=1.5h，终点用密度控制射线检测，转化率55%-65%。
五、设计内容：1、聚丙烯的合成工艺1.1概述；1.2多釜串联气液组合生产聚丙烯的仿真实验；1.3环管法气液组合聚合工艺的介绍；1.4多釜串联与环管法两种工艺的评价。
2、环管法生产聚丙烯运行方案的设计2.1设计重点密度控制范围；2.2设计原料的进料量；2.3设计聚丙烯生产开车、停车方案；2.4设计聚丙烯生产运行方案。
六、设计要求：1、给出聚合工艺的历史、现状及发展史；2、给出多釜串联与环管法聚合工艺的差异及优缺点；3、给出环管法聚合工艺流程及终点控制、原料流量等工艺参数；4、给出完整的开机方案、运行方案及停机方案。
聚丙烯工艺技术进展研究
聚丙 烯 是一 种无 毒 、无 味 、无 臭的 乳 白色结 晶聚 合 物 ，它 的分 子
结构 是主体 规整结 构， 它 的分 子量 为 １ ０万到 ５ Ｏ 万 ，能 够耐酸 耐碱 耐机 溶剂 ，更 是一种 具有 良好 的耐 热性 、耐 腐蚀 性 、 电绝 缘 性及 密度 低等
特点 的热 塑性合 成树 脂 。廉价 的原 材料 以及 易 用于开 发 出许 多不 同性 能的 产品 等特点 ，使 其在树 脂 中有 不可 代替 的各 种优 良的作 用 ，因此
为 溶剂 的聚合 方 法 ，不 需要 溶剂 回收 工序 ，又操作 简单 ，所 以发 展较 快 。气 相法是 第 三代工 艺 ，采用 硫化 技术 ，丙烯 自气相 中聚合 。三代 高活 性催化 剂的 研发 成功使 本体 法和 气相 法 分别 得到 成熟发 展 和不 断 更新 ，气相法 或将还 能成 为随聚合 工艺不 断改进 的最优 势的工 艺。
广泛 应用 于多 种行业 和领 域 ，在 世界上 的 消费 量仅 次于 聚 乙烯 。近年
来 ，随着 经济 的迅速 发展 ，我国 聚丙烯 的 消费 量在 以很 快 的速度 增长 着 ，即使 其生 产量 已经在 逐年 的 大量 的增长 ，但 仍然 不 能满 足我 国市 场上 塑料 制品 产业对 聚丙 烯 的大 量需求 。对 于 聚丙烯 的 应用 研究 、技 术创 新 、新产 品开发 、工 艺 改进 正在 世界 范 围类广 泛 的积极 展开 。现 在 ，世 界上在 建和新 建 的聚 丙烯 装置 基本 上采 用气 相法 工艺 和本 体法 工 艺 ，比例逐 年增 加 。对 聚 丙烯 的生 产工 艺技 术 的研究 已经 成 为合成 树脂 领域 的新热 点 ，其发 展前 景非常 广阔 。
剂配置 用 的己烷或 庚烷 溶 剂 ；改进反 映其 冷却 系统 回 路的 设计 ，使 循
浅析本装置采用的ST-Ⅲ+聚丙烯工艺部分优化
浅析本装置采用的ST-Ⅲ+聚丙烯工艺部分优化摘要：本文主要介绍国产中国石化三代半环管法一些工艺流程，说明了装置设计时的一些工艺优化，对同类装置具有一定的指导意义。
关键词：聚丙烯装置；优化；参数调整1.前言本装置采用中石化ST三代+工艺[1,2]，与传统的ST三代工艺相比，流程上的差距主要是在高压闪蒸罐、气相反应器的调整。
高压闪蒸罐增加了直筒段，直筒段上部加入液相丙烯，通过液相丙烯闪蒸带出聚合物中夹带的氢，如果操作中出现液体丙烯闪蒸不充分、粘料的问题，可通过底部吹扫气来缓解，这一设计增加共聚产品的特性粘度。
特殊设计的气相反应器有利于发挥国产DQ催化剂[3]颗粒流动性好、不粘壁的优点，具有流化床温度易控制、聚合物混合均匀、流动性好以及窄的分子量分布的特点，能产生乙烯含量更高的釜内合金产品。
装置主要组成单元依次为：给电子体、助催化剂和固体催化剂的配制和进料、TEAL 冲洗系统和添加剂进料系统、催化剂活化、本体聚合、抗冲共聚物的聚合，聚合物脱气和乙烯汽提、聚合物脱气和汽蒸、聚合物的干燥、丙烯的洗涤和贮存、工艺辅助设施、添加剂进料和挤压造粒、颗粒掺合、贮存、原料精制等。
在设计阶段，结合同类型其它装置的生产情况，调整了部分设备、仪表控制方面的内容，本文主要对这些调整进行简要阐述。
2.抗静电剂加入方式的优化主要体现在流量计的入口和出口增加跨线设置，使两者均可实现P112A/B工作时的计量。
另外，去M802流路与去D201流路分开设置，保证正常生产时去D201的抗静电剂计量精确性。
具体流程如下：图1抗静电剂加入具体流程仪表控制方面：HS10501选择开关，实现来自FIC10101测量值（计算后）、FI80202测量值（计算后）、FC10501设定值的切换；HS10503选择开关，实现FIC10501和FIC10503设定值(SP)的选择；HS10504、HS10505选择开关，实现将液体添加剂两路流量计测得的实际值（PV）能够选择反馈给FIC10501和FIC10503。
聚丙烯熔喷法非织造布发展现状 （下）
作者简介：李振军（1965-），男，《塑料机械》副主编，机械工业塑料机械科技信息网网长。
收稿日期：2020-06-163 熔喷料发展现状聚丙烯熔喷专用料熔体质量流动速率在300~2 000 g/10min 范围，适用于熔喷法无纺布成型工艺，是生产聚丙烯熔喷无纺布产品的主要原料。
3.1 原料制备聚丙烯熔喷料需要较高的流动性，传统无纺布原料（MFI=40~100 g/10 min ）熔指不能满足,将聚丙烯无纺布料转为熔喷专用料，需在聚丙烯生产过程中调节聚丙烯的分子量，通常以两种方式获得：（1）分子量调节剂，用于控制聚丙烯的分子量，从而调节其熔融指数。
分子量调节剂一般为过氧化物，它与聚丙烯长分子链反应，使长分子链降解为短分子链，进而改善聚丙烯的流动性。
目前，使用较为广泛的分子量调节剂包括二叔丁基过氧化物(DTBP )、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己烷(DHBP )和3，6，9-三乙基-3，6，9-三甲基-1，4，7-三过氧壬烷(TPO )等。
分子量调节剂DTBP 的作用机理为:(CH 3)3COOC (CH 3)3→2(CH 3)3CO • (CH 3)CO •+RH→ (CH 3)3COH+R •DTBP 先分解为自由基(CH 3)3CO •，生成的(CH 3)3CO •与RH 反应，夺走分子中的叔氢，生成R •，然后，带有自由基的聚丙烯长分子链发生断裂变为短分子链，从而降低聚合物分子量，改善流动性。
加入分子量调节剂后的聚丙烯熔融指数急剧升高，而且分子量调节剂含量越高，熔融指数越大，粒料具有超高的流动性能，而且其力学性能、晶体尺寸和形态基本没有发生变化，综合性能得到了改善。
（2）氢调法，即在聚合过程中加入氢气使聚丙烯分子断链，以此调节聚丙烯的分子量及其分布。
但这种方法对反应条件要求较高，较难控制聚丙烯的流动性，而且由于改变聚丙烯的熔融指数时需要缓慢调节氢气的加入量，会产生过多的过渡料，加大生产成本，所以实际生产过程中一般不用氢调法来调节聚丙烯分子量，而是使用更快、更便捷、更容易控制的分子量调节剂对聚丙烯进行改性。
聚丙烯工艺及其技术进展-第二讲
BRICI
Hypol工艺的特点：
• 装置聚合反应器的数量较多，最多的是扬子石化的装 置，有两个液相釜、两个气相釜。而广石化和洛阳炼油 厂的装置为一个液相釜、一个或两个气相釜。 • 生产均聚物的液相、气相釜之间有大量的丙烯循环， 因而尽管聚合反应器数量多，组成控制只能一样，相当 于一个大的全混釜。 • 在液相釜内有气体空间，存在氢气的溶解问题。生产 高熔指产品有困难。 • 聚合反应器维护困难。 • 聚合反应器内结块、堵塞、粘料问题较多。 • 催化剂进料不稳定。 • 引进技术在聚合物牌号方面的引进不多。
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30t/hr C3=
15t/hr PP
15t/hr PP 15t/hr C3=
10t/hr PP
25t/hr PP 5t/hr C3=
Borstar工艺，单体单程转化率83.3%。 30t/hr C3= 15t/hr PP 15t/hr C3= 20t/hr C3= 两液相本体釜工艺，单体单程转化率50%。 25t/hr PP 25t/hr C3=
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Hypol-II工艺
Exxon(Sumitomo)工艺
BRICI
BRICI
Sumitomo工艺的特点： • 釜式聚合反应器； • 用单体丙烯“洗涤”聚合物，可以除去无规或低分子 的聚合物。 具有釜式聚合反应器工艺的共同特点： • 控制汽化丙烯的量来控制反应温度； • 气相增压后鼓入浆液内，以生产较高熔指的产品。
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Spheripol工艺的背景： 1979年，Ferrara在PP催化剂方面已有了巨大的进步。为 了充分发挥催化剂的特点，提出要开发自己的工艺：
1. 2. 3. 4. 液相反应器用于均聚，气相反应器用于抗冲共聚 高压闪蒸，以省去高耗能的气体压缩机 高预聚倍数，以得到更结实的预聚物 连续预络合、预聚合过程，以得到更均匀、更结实的预聚物
聚丙烯生产技术 聚丙烯岗位操作规程
聚丙烯生产技术
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聚丙烯生产技术
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高聚物生产技术
2、环管反应器本体聚合
均聚物或者无规物的聚合反应是在两个 串联的液相环管反应器中进行的。
均聚物在两反应器内的聚合条件是相同 的，仅在第一反应器内的停留时间较长。反 应温度为70℃/80℃(反应温度与反应器压 力有关)；压力为3.4/4.4MPaG，反应器的 操作压力随反应系统的氢气浓度调整，生产 宽分子量分布的特殊产品时，操作压力最高 可达到4.4MPaG。浆液浓度约为50％wt。
聚丙烯生产技术
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高聚物生产技术
3、气相聚合
当生产抗冲共聚物时，聚合反应在两个 不同相态中进行，闪蒸罐中排出的聚合物进 入共聚反应器R401中与原料乙烯、丙烯和 氢气进行共聚反应。
聚丙烯生产技术
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高聚物生产技术
三、聚合物闪蒸和丙烯回收单元
1、高压闪蒸及丙烯回收
第二环管反应器排出的聚合物浆液进入闪 蒸罐，丙烯单体与聚合物在此分离，经回收后 重新参与反应。
闪蒸操作是从环管反应器排料阀出口处开 始进行的，聚合物浆料自R202经闪蒸管线流到 闪蒸罐，其压力由3.4/4.4MPaG降到 1.8MPaG，使丙烯汽化。
聚丙烯生产技术
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高聚物生产技术
2、聚合物低压脱气及单体压缩
来自闪蒸罐含有少量丙烯单体的聚合物 进入循环气过滤器， 在过滤器中聚合物和 单体进一步分离，聚合物在料位控制下，从 过滤器进入汽蒸罐，而丙烯气体从过滤器顶 部排出，然后进入低压丙烯洗涤塔。过滤器 用来自洗涤塔顶部经适当减压后的丙烯气反 吹而自动清洗。液体分离器，作为反吹气罐， 防止液体丙烯进入过滤器。
团队协作、科学精神
聚丙烯生产技术
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高聚物生产技术
二、聚丙烯装置工艺及产品简介
聚丙烯生产工艺简介
PP-B是在单一的丙烯聚合后除去未反应的丙烯，再与乙烯聚合而得到的，实际上 是由聚丙烯、聚乙烯和末端嵌段共聚物组成的混合物，它既保持了一定程度的刚性， 又提高了聚丙烯的抗冲击性能，特别是低温抗冲击性能，但透明度和光泽度下降明 显。
PP-R是将丙烯及乙烯单体混合在一起聚合，在聚合物主链上无规则地分布着丙烯 单体或乙烯单体反应后的链段。乙烯链段的存在使共聚物无法结晶，即使乙烯含量很 少，也会使聚丙烯的结晶能力大大降低。例如含3%乙烯时，聚丙烯的玻璃化温度下降 11℃，如果用此种聚丙烯为原料制成薄膜，其使用最低温度可降低10℃左右。
该工艺在PSC催化剂系统的存在下，用丙烯单体反应或丙烯与乙烯共聚 反应生产聚丙烯，该工艺无需乙醇脱灰，脱无规物 。
该装置分为三个工段：聚合工段、挤压工段、包装工段。聚合工段 主要是将丙烯中加入三种催化剂进行聚合反应，生成的粉料经过闪蒸、汽 蒸、干燥后进入挤压工段，在按照比例加入各种添加剂后进入挤压机进行 造粒。造粒后的粒料经过均化后进入包装工段进行包装。
8.橡胶，TPR(热可塑性橡胶)与TPE(热可塑性弹性体)，有时很难界分， 而各种界定说法都有，大部份的橡胶都可与PP相混合，除EPR系列外，也很 难界定混合是定位在合金或复合材料项内。一般常与PP混合的橡胶有EPR及 EPDM，适合与PP直接混料的产牌有CATALLOY、LASTOMER、ENGAGE、AFMER 、KRATON及SANTOPLENE等。
第二节 14万吨/年聚丙烯装置 生产工艺及产品简介
14万吨/年聚丙烯装置
一、装置简介及流程简图
聚丙烯共有2套设计生产能力为7万吨/年的装置，全部采用海蒙特 [HIMONT]公司的SPHERIPOL工艺生产本色聚丙烯粒料。1PP装置反应器系统 采用一个六脚环管反应器和一个气相流化床反应器串联组成，2PP装置采用 双环管反应器。
聚丙烯生产工艺技术进展及发展趋势
聚丙烯生产工艺技术进展及发展趋势摘要：综述了苯丙烯三类生产工艺技术，及本体法、气相法和本体-气相法，并详细阐述了一些具体方法，如Hypol工艺、Novolen工艺、Spherizone工艺等，并分析了我国在聚丙烯技术方面存在的差距,对我国聚丙烯工业的发展提出了建议。
关键词：聚丙烯生产工艺发展一、引言聚丙烯（PP）是五大通用合成树脂之一，是一种性能优良的热塑性塑料，具有密度小、冲击强度高、易加工、抗挠曲性、无毒、及电绝缘性好等优点，广泛应用于建材、电子电器、汽车、包装、医疗等领域[1]。
随着我国经济的发展，一些生产技术也是在不断的进步，聚丙烯工艺的技术也是在不断的发展和进步。
传统的聚丙烯工艺有溶液法、浆液法、本体法和气相法，由于能耗高及工艺流程复杂，目前浆液法和溶液法基本上被淘汰，目前聚丙烯工艺生产的方法已经完全被本体法和气相法占据。
二、生产工艺技术进展1.本体法工艺本体法是一种丙烯既是聚合单体，又是反应物稀释溶剂，在50-80℃、2.5～3.5MPaG条件下进行聚合反应的方法。
按采用的聚合反应器的不同，本体法分为管式聚合工艺和分釜式聚合工艺。
以下是几种本体法的简述。
1.1Hypol工艺Hypol工艺是三井油化于1963年实现工业化生产的一种连续釜式聚合工艺。
该工艺采用高立构、高效的定向性催化剂TK-II，是一种无脱灰、无溶剂的生产工艺。
1984年，Hypol聚丙烯工艺在千叶工厂的两条4万吨/年的生产线上首次投产。
世界采用此工艺的生产装置及在建装置20多套，总生产能力在200万t/a 以上。
由此工艺生产得到的聚丙烯产品品种多、牌号全、光学性能好、白度高、挥发性和灰分含量低、产品质量优异。
1.2 环管工艺Phillips公司环管工艺是最早的本体聚合工艺之一，也是连续管式聚合工艺的典型代表。
Phillips工艺采用的反应器是环管型，使用常规催化剂进行生产。
环管工艺具有全容积装料、单位反应容积所占用的传热面积大、传热系数高、生产强度高且环管内物料流速快、凝胶少、切换牌号时间短等特点。
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环管聚丙烯技术育出“第三代”
这套聚丙烯装置一年多来整体运行平稳，操作简便，能耗物耗达到设计值，产品性能优良，各项技术经济指标达到国际先进水平。
12 月4 日，武汉乙烯聚烯烃分部副经理周爱武向中国化工报这样评价采用第三代环管聚丙烯技术新建的20 万吨/年聚丙烯装置。
就在上周，被列入中国石化十条龙攻关项目的第三代环管法聚丙烯成套技术通过中国石化组织的技术鉴定。
目前，该成套技术申请了6 项发明专利。
环管法技术被认为是聚丙烯最理想的生产方法之一，多年来，我国自主开发的环管法聚丙烯生产技术在不断完善升级之中。
第三代环管聚丙烯成套技术项目由中国石化工程建设有限公司牵头，中国石化北京化工研究院、武汉石化和石家庄炼化共同开发。
该技术以自主开发的催化剂、非对称外给电子体技术和丙丁二元无规共聚技术等为基础，与第二代环管法聚丙烯技术相整合，重点解决了反应工艺、工程放大和设备国产化等技术难题。
项目组开发了35 万吨/年第三代聚丙烯环管法技术工艺包，完善了系列化高性能产品生产技术，使环管法聚丙烯技术不仅可生产高性能BOPP、高熔体强度聚丙烯、PPH 管材专业料、高熔指抗冲聚丙烯、透明聚丙烯等性能优异的新产品，并且产品的主要性能指标优于同类产品，达到国际领先水平，具有较高的附加值和市场前景。
据悉，武汉石化和石家庄炼化采用第三代环管法聚丙烯成套技术已分别建成20 万吨/年聚丙烯工业化装置。
其中，武汉石化20 万吨/年聚丙烯装置去年7 月12 日建成投产。
该装置通过引入非对称外给电子体技术和系列均聚聚丙烯创新牌号，实现了第三代环管法聚丙烯技术中均聚新工艺和产品的工。