液相本体法生产聚丙烯资料
谈谈液相本体法聚丙烯的安全生产
或厂房周围有较高浓度的可燃性气体时 ，必将引
起 恶性 火灾爆 炸 事故 。
２２ 静 电的防 范措施 ．
三乙基铝与空气接触着火 ， 遇水发生爆炸 ， 在 运输、 使用中必须完全在氮气保护下进行 ， 严禁与 空气、 水接触。 操作时要按安全防护规定穿戴防护
上）充氮气（． Ｐ） ， ＯＭａ ２ 反复抽排 ３４次 ， ￣ 分析釜内丙 烯含量小 于 ０ ％后 ， ． ５ 泄压通工业风反复 ２ ３ — 次至 常压方可出料。 ｆ 液相本体法聚丙烯装置大多采用 人Ｔ 包 ４ １
（ 将要进行清理的设备倒空， １ ） 泄压放空 ， 置换
吹扫， 切断相联的所有管线 、 法兰 ， 加好盲板 。 （ 按规定时间吹扫 、 ２ ） 置换后 ， 打开入孑 使其 自 Ｌ
静电是 由物质表面所产生的电荷形运动时都会 产生静电 ． 如聚合釜 、 闪蒸釜进料搅拌 ， 闪蒸釜向 接料斗喷料等都能产生静电。另外丙烯泄漏 向外
喷出时也会产生静电。 在聚丙烯生产过程中．最容易产 生静电并造 成火灾爆炸事故的是聚丙烯成品粉料的流动输送
此掌握聚丙烯 的安全生产技术 ，提高安全生产意
识 。 安全 防护 作 是十 分重要 的 。 做好 １物 料的 危害 特性 、
１１ 丙烯 ．
丙烯是无色 、 有甜味、 化学性质活泼 的易燃气 体 。空气中爆 炸极限为 ２１ ｌ． ． ％～ １ ％，点火能为 ７
过程 。由于输送时速度很快 ， 摩擦激烈 ， 因而产生 大量的静电荷。 聚丙烯在闪蒸釜喷料时， 其速度约 为 １～ ５ ／， ２ １ｍ ｓ加之在闪蒸釜内受到搅拌的摩擦 ， 使 聚丙烯粉料带有极 高 的静 电荷 ，测其 电压可达 ３ ～ ．万伏 。 ．３ ０ ５ 例如 ： 某厂聚丙烯车间 ２０ 年 １ 月 ０１ ２ ２ 在釜内处理粘料时 （ ９日 前期工作都符合安全要 求） ．当班班长从釜壁上清理到第三块靼块时突然 发生爆炸 ． 造成班长本人双手被烧伤 ， 另一操作人
聚丙烯简介
产品名称:液相本体法聚丙烯粉料英文名称:Polypropylene;英文缩写:PP化学名称:聚丙烯为了使小本体间歇式聚丙烯生产装置的平稳生产，提高聚丙烯生产操作工人的技术水平，特编写这份操作规程，便于操作工人了解掌握生产方面的知识，为今后实际操作打好基础，提高技术操作水平。
讲议的具体内容：包括聚丙烯生产的工艺、操作技术、安全技术、生产设备、化工原理等重要知识。
因为这些知识是聚丙烯生产中每位操作工人必须掌握的，今后岗位轮换都应当熟悉全岗位。
这份学习内容适合于学习工、初级工和中级工，可作为复习考核及技术人员命题参考用。
但对中级工的要求可能远不止这些内容的深度和广度，希望这些学习内容能够起到抛砖引玉的作用，激发大家自学成材。
掌握更多的知识和操作技能，学以致用，大力开展生产技术的革新，为企业安全生产的发展和技术的不断进步作出贡献。
由于编制人员水平有限，经验不足，错误之处在所难免，读后提出宝贵意见。
聚丙烯发展历史与回顾的说明聚丙烯(PoIypropyIene，所写为PP)是以丙烯为单体而成的聚合物，是通用塑料中的一个重要品种，结构式：CH3 -[CH2-CH]-n1954年3月意大利的纳塔教授在齐格勒发明的催化剂的基础上，发展了烯烃聚合催化剂，用具有定向能力的三氯化钛为催化剂，以丙烯为原料进行聚合，成功地制得了高结晶性高立构规整性的聚丙烯，并创立了定向聚合理论。
1957年根据纳塔教授的研究成果，意大利蒙特卡蒂尼公司在斐拉拉首先建立了世界上第一套6000t/a间歇式聚丙烯工业生产装置。
同年美国大力神公司也建立了一套9000t/a的聚丙烯生产装置。
1958年---1962年，德国、英国、法国、日本等国先后都实现聚丙烯工业化生产。
我国从六十年代就开始进行聚丙烯催化剂和生产工艺的研究，二十多年来取得了很大进展。
特别是国内自行研究开发的间歇式液相本体法聚丙烯生产技术和研制成功的络合Ⅱ型催化剂，已被国内普遍采用，成为独具特点的成熟的聚丙烯生产工艺。
聚丙烯资料
聚丙烯生产技术知识与讲解资料一、工艺原理及工艺流程1、反应机理生产高效聚丙烯产品的装置是液相本体法聚丙烯装置，设计是采用高效催化剂为主催化剂，三乙基铝为活化剂，同时加入第三组分（二苯基二甲氧基硅烷简称DDS），氢气，加热增压反应生成的高效聚丙烯。
主催化剂与活化剂形成的络合物具有定向能力，能使丙烯分子上的甲基受催化剂作用而在一定方向主链上有规则排列得到坚韧的高结晶度的聚合物。
该反应属于配位阴离子反应，聚丙烯产品的等规度高低与所用催化剂有关，活化剂三乙基铝与主催化剂TiCl4/MgCl2·ED形成聚合活性中心，同时起到消除粉料中有害杂质的作用，加入DDS是为了在生产反应中提高聚丙烯的等规度。
2、丙烯聚合反应丙烯聚合反应可简单表示为：nC3H6 — ( CH2――CH)— n︱ CH33、影响聚合反应的因素1)原料杂质对聚合反应的影响水份的影响由于高效催化剂中TiCl4和活化剂Al（C2H5）3化学性质很活泼，能与水发生剧烈反应，当丙烯中H2O含量＞20ppm时，反应时明显受到影响，当H2O＞100ppm时，聚合反应基本不发生或清汤，但当H2O ＜20ppm以下时，聚丙烯等规度随水含量增加而略有提高。
这是因为H2O能抢先使催化剂中低定向能力的活性中心失活。
氧的影响氧对聚合反应的影响比水严重，特别是氧含量在20ppm以上时，随氧含量的增加，产品等规度下降明显。
硫的影响硫是丙烯中极有害的杂质，不论是无机硫还是有机硫对反应都是有危害的。
尤其是COS、CS2能使聚合反应链终止，使用高效催化剂，当S＞10ppm以上时，反应明显受影响，催化剂活性下降，单釜产量降低，粉料中有小塑化块。
当硫含量达一定程度，造成堵釜无法正常生产。
催化剂加入量的影响每个反应釜加入的催化剂量，应视聚合釜的加料量及催化剂的活性而定，在其它条件不变时，催化剂加入量增多，则丙烯的转化率和聚丙烯的等规度有所提高，但随着催化剂量的增加，则催化剂得率相对降低。
聚丙烯工艺流程资料
间歇式液相本体法聚丙烯 工艺技术简介
2011年5月
绪论
液相本体法聚丙烯工艺
液相本体聚丙烯工艺
什么是液相本体法聚丙烯工艺？ 是在反应体系中不加任何其他溶剂，将催化剂直接分散在液相丙 烯中，进行丙烯液相本体聚合反应。聚合物从液相丙烯中析出， 以细颗粒状悬浮在液相丙烯中，随着反应时间的增长，聚合物在 液相丙烯中的浓度增高，当丙烯转化率达到一定程度时，经闪蒸 回收来聚合的丙烯单体，即得到粉料聚丙烯产品，这是一种比较 简单和先进的聚丙烯工业生产法。
二、工艺原理及流程
聚丙烯生产工艺流程主要由精制系统、 聚合系统、闪蒸系统、丙烯回收系统、 循环水系统等几部分组成。
二、工艺原理及流程
聚丙烯工艺流程图
E101
R101
放空
P102 E301 真空压缩机
精 制 一
精 制 二
V201
V202
气 柜 C301
R102
V307
去罐区 放空
P201
丙烯至罐区来
1、精制系统
（2）丙烯脱硫 硫对聚合的影响很大，高效载体催化剂要求总硫含量 在1ppm以下。脱硫时，先采用三氧化二铝在微量水的 作用下将有机硫水解为无机硫，然后在脱硫剂的催化 作用下发生化学反应将无机硫脱去(固碱也有一定的脱 硫作用)。其水解反应式为：
Al2O3
COS＋H2O
CO2+H2S
1、精制系统
〔Cat〕+－－CH2─CH ( CH2─ CH )n R＋H2 CH3 CH3 〔Cat〕+─--H＋CH3─CH ( CH2─CH )n R CH3 CH3
2、聚合系统
总聚合反应式为：
TiCl4 Al(C2H5)3 H2 CMMS
聚丙烯工艺流程资料共44页PPT资料
5
7
固碱塔
水解塔 脱硫塔 氧化铝塔 脱氧塔 分子筛塔 脱砷塔
至聚合釜
V201
P201
1、精制系统
流程说明：
来自罐区的原料丙烯经调节流量不大于6m3/h，送入固 碱干燥塔(T201A、B)，利用固碱(NaOH)的吸水性和强 碱性脱除原料丙烯中的大部分水和无机硫后进入水解 塔(T202) ，水解塔中的三氧化二铝在微量水存在下将 丙烯中的有机硫转化为无机硫(H2S)和CO2，生成的无 机硫及丙烯中的硫经脱硫塔(T203)脱除；经脱除大部 分水及硫的丙烯进入氧化铝干燥塔(T204)进一步干燥， 然后进入脱氧塔T206脱除其中的微量氧，从T206出来 的丙烯再经分子筛干燥塔(T205) 脱除丙烯中的微量水, 然后进入脱砷塔（T207）脱除丙烯中的砷。
聚丙烯装置全貌
一、装置简介
聚丙烯装置建于2000年，由青岛化工设计院负 责设计，一期设计规模为10，000吨/年，后经 技改和投用高效催化剂，装置生产规模增加至 20，000吨/年，2019年二期扩建两条生产线， 现装置规模已达到30，000吨/年，在同行业中 处于中等规模。聚丙烯装置现生产十二个牌号 的通用料和专用料，产品质量优于行业考核标 准，“恒昌”牌聚丙烯在2019年度获山东省名 牌产品称号。
东明恒昌化工有限公司
间歇式液相本体法聚丙烯 工艺技术简介 2019年5月
绪论
液相本体法聚丙烯工艺
液相本体聚丙烯工艺
什么是液相本体法聚丙烯工艺？ 是在反应体系中不加任何其他溶剂，将催化剂直接分散在液相丙 烯中，进行丙烯液相本体聚合反应。聚合物从液相丙烯中析出， 以细颗粒状悬浮在液相丙烯中，随着反应时间的增长，聚合物在 液相丙烯中的浓度增高，当丙烯转化率达到一定程度时，经闪蒸 回收来聚合的丙烯单体，即得到粉料聚丙烯产品，这是一种比较 简单和先进的聚丙烯工业生产法。
液相本体法聚丙烯生产及应用
液相本体法聚丙烯生产及应用液相本体法聚丙烯生产及应用聚丙烯是一种重要的合成塑料，广泛应用于包装、家具、医疗器械等行业。
近年来，液相本体法聚丙烯技术的发展为聚丙烯的生产带来了新的机遇和挑战。
液相本体法聚丙烯生产技术是指将丙烯溶解在流动的介质中，通过催化剂的作用，在高压高温条件下进行聚合反应。
相比于传统的气相法聚合，液相本体法聚丙烯具有以下优势：首先，液相本体法聚丙烯具有更高的聚合效率。
由于丙烯在液相中的溶解度较高，催化剂可以更好地与丙烯分子接触，从而提高聚合反应的速率和选择性，减少了副反应的发生，提高了聚合产率。
其次，液相本体法聚丙烯的产品性能优良。
由于液相聚合过程中的高温高压条件，聚合物的结晶度较高，分子链排列更加有序，从而提高了聚合物的物理性能，如强度、硬度、耐热性等。
另外，液相本体法聚丙烯还具有较好的环保性能。
由于聚合反应在封闭系统中进行，反应液体被循环利用，减少了废水、废气的排放，降低了环境污染。
液相本体法聚丙烯技术的应用也越来越广泛。
在包装行业，由于液相聚丙烯产品具有较高的物理性能和透明度，被广泛应用于食品包装、化妆品容器等领域。
在家具制造中，液相聚丙烯的耐磨损性和耐腐蚀性使其成为家具制造材料的理想选择。
在医疗器械领域，液相本体法聚丙烯制成的一次性医用器械材料，既符合卫生要求，又具有较高的使用性能。
尽管液相本体法聚丙烯技术在生产和应用中取得了显著成果，但在实际操作中仍面临一些挑战。
首先，液相聚合反应中需要控制好温度、压力等工艺参数，确保聚合反应的稳定性和选择性。
其次，催化剂的选择和寿命也对聚合反应的效果产生重要影响，需要进一步研究和探索。
此外，液相本体法聚丙烯的生产成本较高，需要进一步降低生产成本，提高技术的经济性。
总之，液相本体法聚丙烯是一种具有广阔前景的聚合技术，其在聚丙烯生产和应用中具有重要的意义。
通过不断的研究和创新，相信液相本体法聚丙烯技术将为塑料工业的发展带来更多的机遇和突破。
液相本体法聚丙烯等规度的控制分析
广西轻工业GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY化工与材料2009年10月第10期（总第131期）（下转第45页）聚丙烯生产中等规度是衡量聚丙烯分子造构规整性的指标，也是聚丙烯产品最重要的质量指标之一。
产品等规度的高低及其控制技能直接反映出聚丙烯的生产技术水平。
等规度越高，聚丙烯的结晶度就高，树脂拉伸屈服强度就高，硬度大，且对于纺制丙纶纤维时的成丝性能和纤维的质量有益。
当聚丙烯等规度越低，虽然其韧性好，耐低温冲击性能好，但树脂的拉伸屈服强度低、硬度低，不利于拉丝，而且还会影响树脂的加工性能，等规度过低，产品发粘、流动性差，包装储存时易板结成块，加工时加料困难甚至无法加工[1]。
当等规度低于90%时，产品就会出现发粘现象，低于85%时，产品发粘厉害，在聚合釜、闪蒸釜等设备、管线内将造成严重的粘壁现象，搅拌负荷加大，卸料十分困难，需开釜清理物料，这就降低了装置的生产能力，增加了原材料动力消耗和生产成本。
为提高聚丙烯产品的等规度首先应选择高定向能力的催化剂，其次对其他条件加以优化配合，满足主催化剂的要求。
目前，聚丙烯催化剂已发展到第三代高效载体催化剂，其定向能力有了新的突破，产品等规度可达到97-99%。
TiCl 3催化剂在丙烯聚合时的加入量即加入浓度（以TiCl 3在丙烯中的重量ppm 表示），既影响聚合反应速度，也对产品等规度有一定的影响，在一定的范围内，TiCl 3在丙烯中的浓度越高，产品等规度也越高。
在一般情况下，TiCl 3在丙烯中的浓度（TiCl 3/C =3）可在40-60ppm 范围内调节。
当催化剂的活性因某种因素下降时，可以适当提高TiCl 3/C =3在60-80ppm 之间[2]。
１活化剂加入量对产品等规度的影响在聚合反应的催化剂体系中加入活化剂，除了起烷基化作用与TiCl 3形成活性中心和消除原料及系统中的杂质外，另一个作用是使催化剂中所含少量的TiCl 4还原成TiCl 3[3]，以提高催化剂体系的定向能力。
年产3万吨聚丙烯液相本体法聚合车间工艺设计分析解析
物料衡算⑴ 聚合时所用催化剂CS-2的用量计算催化剂CS-2外观褐色细颗粒，活性指标：> 20000Gpp/gTiCb,查R TCB/PP (质量)取值为(40~60ppm)，即TiCI/PP < 50ppm 则由公式Wcat「、c3H6V K (R TCI3 ).0.8-500 12 0.8 50 10<0.8=330g上式中：Wcat 一催化剂的用量，kg;V聚合釜容积，m3;K—装料系数，0.75;匚此丙烯在30C时的密度，kg/m3;R TCI3—钛烯比，ppm;0.8—催化剂中TiCl3含量⑵聚合时活化剂的用量计算W A L =W)at 沁、AL R ALE C Ti ^-cat C AL=300 114 0.04 12/(134.5 0.98)= 124.543g上式中：W AL活化剂的用量，kg ;C Ti催化剂中TiCl3的含量，一般为80%的质量C AL—浓的活化剂中Al ( C2H5) 2CI含量，一般为98% ;J AL Al (C2H5) 2CI 的分子量，114;7at—TiCl3 的分子量，134.5; R ALE—活化剂与Ti之比，0.04。
因为活化剂为25g/100ml，所以应加三乙基铝：V AL =124.543/0.25 = 498.172ml⑶聚合时氢气用量计算H2在聚合过程中作分子量调节剂，产品熔融指数为M I =2.0~6.0g/10min，在这里取M i =3.8g/10min。
由加氢量与熔体流动速率关系知：IgM I =2.41g〔H2】2.3上式中：M|—熔体流动速率，g/10min ;[H 2] 液体丙烯中H的摩尔百分率。
代入数据得lg[H2]=(lg3.8 -2.3)/2.4一0.717［出］= 0.192=19.2%又由于［H 2】=n H2/ (n03 H6' n H2).n^ 二0.201kmol贝V V H2=0.201 22.^4.5024m3m H=门出2 = 0.402kg⑷聚合时第三组分DDS的用量密度f=1.070-1.080g/ml (25C),这里取片1.08，分子量为244.4。
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聚合物和催化剂残渣，可以得到高质量的产品
缺点
反应气体需要气化、冷凝后才能 循环回反应器 反应器内的高压液态烃类物料容 量大，有潜在的危险性
省去了常规催化剂淤浆法中的脱灰、稀释剂、 和甲醇的回收等工序，无规物也大大减少，流 产品需脱催化剂残渣、无规物 淤浆聚合 程大大简化。
采用高效催化剂的气相聚合工艺，不需要脱除 催化剂残渣和无规物。 气相本体 由于是气相本聚合，生产过程中也不需闪蒸 分离或离心干燥。
淤浆聚合法工艺流程
淤浆聚合法工艺参数
1.常规催化剂淤浆法
聚合条件：用溶液做催化剂，催化剂悬浮于反应介质中，丙 烯聚合生成的聚丙烯颗粒分散于反应介质中呈淤泥状。将丙 烯和催化剂加入到几个串联的反应器中。反应釜为附搅拌装 置的釜式压力反应器，容积10~30m³,最大者100m³。催化剂在 反应釜内的停留时间约1.3~3h。在50~80℃、1~2MPaG下进行 聚合。
液相本体法生产聚丙烯
液相本体法工艺流程
精制
H2 催化剂 活化剂
粗丙烯→干燥塔→脱氧塔→分子筛干塔→脱水脱氧→精丙烯→聚合釜→
N2
空气
丙烯回收
闪蒸去活→有机气体置换→催化剂脱活→PP粉料→混炼→挤出造粒→混批
抽真空
尾气回收
→包装→入库
润滑剂 稳定剂
原料及工艺参数
• 粗丙烯 • 催化剂：三氯化钛（固体粉
末） • 分子量调节剂：氢气 • 活化剂：二乙基氯化铝（液
相） • 其他：N2、空气 • 聚合温度：75℃ • 聚合釜压力：3.5MPa
精制：脱除丙烯中含有的水、硫、 氧、砷、CO、CO2 闪蒸：除去聚丙烯粉料中的挥发性 物质，并降低粉料的温度 回收：丙烯在一定的温度下对应一 定的蒸汽压，常温时，将气相丙烯 压缩到2.0MPa，冷却至32℃以下气 相丙烯变为液相丙烯，而在这一温 度下，N2不能液化，气液分离后得 到液相丙烯
气相本体聚合工艺流程
气相本体聚合工艺参数
原料： 丙烯（+乙烯）、氢气、催化剂
反应条件： 反应温度： <88oC 反应压力： <4MPa
工艺比较
工艺方法
优点
不使用惰性溶剂，反应系统内单体浓度高，聚
合速率快，转化率高，容易除去聚合热
能耗低、工艺流程简单、设备少、成本低 液相本体 能除去对产品性质有不良影响的低分子量无规
气相本体聚合反应器内容易形成 局部热点导致聚合物结块，从而 导致装臵停车，连续运行周期比 不上环管装臵
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
•2.高效催化剂淤浆法 •聚合条件：采用超高活性的高效催化剂。
•淤浆法制备pp的现状：近年来,传统的淤浆法工艺在生产中的比例明 显减少,保留的淤浆产品主要用于一些高价值领域,如特种BOPP薄膜、 高相对分子质量吹塑膜以及高强度管材等.近年来,人们对该方法进行 了改进,改进后的淤浆法生产工艺使用高活性的第二代催化剂,可删除 催化剂脱灰步骤,能减少无规聚合物的产生,可用于生产均聚物、无规 共聚物和抗冲共聚物产品等