聚丙烯主要的气相法生产工艺简介

合集下载

聚丙烯本体法—气相法组合工艺

聚丙烯本体法—气相法组合工艺

聚丙烯本体法—气相法组合工艺聚丙烯是一种重要的塑料材料,广泛应用于包装、电子、汽车等领域。

而聚丙烯的制备过程中,聚丙烯本体法和气相法是两种常用的组合工艺。

聚丙烯本体法是指通过聚合反应直接合成聚丙烯的方法。

首先,将丙烯单体在合适的溶剂中溶解,然后加入催化剂进行聚合反应。

聚合反应中,丙烯单体的双键被打开,形成聚合物链。

随着反应的进行,聚丙烯链不断增长,最终形成高分子量的聚合物。

最后,通过蒸发溶剂和除去残余的催化剂等步骤,得到纯净的聚丙烯产品。

聚丙烯本体法具有反应条件温和、操作简单、产物纯度高等优点。

然而,该方法也存在一些问题。

首先,由于聚丙烯的分子量较大,反应时间较长,反应速率较慢。

其次,聚合反应中产生的热量不易散发,容易导致反应温度过高,影响产物质量。

因此,为了提高反应速率和控制反应温度,可以采用气相法进行辅助。

气相法是指通过将丙烯单体在高温下转化为气体,然后在催化剂的作用下进行聚合反应。

首先,将丙烯单体加热至一定温度,使其转化为气体。

然后,将气体丙烯引入反应器中,与催化剂接触进行聚合反应。

聚合完成后,通过冷却和减压等操作,将产物聚丙烯收集。

气相法的优点是反应速率快、产物纯度高。

由于丙烯单体转化为气体后,分子间的碰撞频率增加,有利于反应的进行。

同时,气相法的反应温度可通过控制供气量和冷却方式等参数进行调节,使得反应温度更易控制。

聚丙烯本体法和气相法的组合工艺是将两种方法有机地结合起来,充分发挥各自的优点。

首先,利用聚丙烯本体法合成聚丙烯的基础,通过反应条件的优化,得到分子量较高的聚丙烯初产物。

然后,将初产物转化为气体,采用气相法进行进一步的聚合反应。

这样做的好处是既可以利用聚丙烯本体法合成高分子量的聚丙烯,又可以利用气相法提高反应速率和产物质量。

使用聚丙烯本体法—气相法组合工艺制备聚丙烯的过程中,需要注意一些关键问题。

首先,需要选择适合的催化剂和溶剂,以提高聚合反应的效率和产物纯度。

其次,需要合理控制反应温度和反应时间,以避免产物质量的下降。

聚丙烯的生产工艺

聚丙烯的生产工艺

聚丙烯的生产工艺聚丙烯,这可是个在现代工业中相当重要的角色啊!咱今天就来好好聊聊它的生产工艺。

我先跟您说个事儿,有一回我去一家化工厂参观,亲眼目睹了聚丙烯的生产过程,那场面,真叫一个震撼!聚丙烯的生产工艺主要有几种方法,其中最常见的就是液相本体法、气相法和淤浆法。

先说液相本体法,这就像是一场精细的化学舞蹈。

原材料丙烯经过一系列的预处理,去除杂质,就像我们做饭前要把食材洗干净一样。

然后在特定的温度和压力下,加入催化剂,引发聚合反应。

这个过程中,丙烯分子们手拉手连接在一起,逐渐形成长长的聚丙烯链。

我在参观的时候,看到那些巨大的反应釜,心里就在想,这小小的丙烯分子在里面可真是经历了一场神奇的变化之旅啊!气相法呢,就有点像在空气中搭积木。

反应在气相中进行,气体状态下的丙烯和催化剂充分接触,快速聚合。

这种方法的生产效率高,产品质量也不错。

再说说淤浆法,这就好比是在泥浆里孕育宝贝。

反应在含有溶剂的淤浆中进行,溶剂就像是温柔的怀抱,呵护着聚合反应的进行。

在整个生产过程中,催化剂的选择可是至关重要。

好的催化剂就像是神奇的魔法棒,能让反应更高效、更精准。

控制反应条件也是关键,温度高一点低一点,压力大一点小一点,都可能影响到最终产品的性能。

而且啊,生产出来的聚丙烯还得经过一系列的后处理,比如去除未反应的单体、干燥等等,就像我们做好一件衣服还要修剪线头、熨烫平整一样。

在工厂里,我看到工人们认真地监控着各种仪表和设备,确保每一个环节都不出差错。

他们专注的眼神,让我深切感受到了这份工作的责任重大。

总之,聚丙烯的生产工艺是一个复杂而又精细的过程,需要先进的技术、优质的原料、高效的催化剂,还有一群认真负责的工作人员共同努力。

这也让我明白,我们生活中那些看似普通的塑料制品,背后都有着不简单的生产故事。

希望通过我的介绍,能让您对聚丙烯的生产工艺有个大概的了解,这可真是一门充满奥秘和魅力的学问呢!。

.气相法聚丙烯主要生产工艺及催化剂技术

.气相法聚丙烯主要生产工艺及催化剂技术

.气相法聚丙烯主要生产工艺及催化剂技术
气相法聚丙烯是一种高效、环保、节能的聚合工艺,其主要生产工艺包括以下几个步骤:
1. 催化剂的制备:催化剂是气相法聚丙烯的重要组成部分,通常选用的催化剂为Ziegler-Natta催化剂或Phillips催化剂。

催化剂的制备需要精密的工艺控制和高水平的科技支持。

2. 反应器设计:气相法聚丙烯反应器通常采用流化床反应器或固定床反应器。

在反应器设计中需要考虑到反应器的热力学参数、气体混合均匀度和反应器气体流量等因素。

3. 清洁气体处理:聚合过程中需要使用纯净的气体,因此需要对气体进行过滤和净化,以确保反应气体的质量。

4. 聚合反应过程控制:聚合反应过程需要进行精确的温度、压力和催化剂用量控制,以保证聚合反应的高效、稳定和环保。

5. 产品分离和后处理:聚合反应结束后,需要对产品进行分离和后处理,以获得符合标准的聚丙烯产品。

总的来说,气相法聚丙烯的生产工艺需要科技支持和精密控制,以确保产品质量
和工艺效率。

关于催化剂技术,气相法聚丙烯的催化剂通常为Ziegler-Natta催化剂或Phillips 催化剂。

其中,Ziegler-Natta催化剂是以金属为主要活性中心,通常采用钛、铝、镁等元素作为催化剂组分,能够控制丙烯的分子结构和分子量分布;Phillips 催化剂则是采用铬催化剂,在高温条件下进行催化反应。

两种催化剂各有优劣,选择催化剂的主要考虑因素包括反应器设备、工艺流程、产品质量等因素。

聚丙烯主要的气相法生产工艺简介

聚丙烯主要的气相法生产工艺简介

聚丙烯主要的气相法生产工艺简介第四代聚丙烯生产工艺主要包括上图所示的二个大类,在这里着重介绍一下气相法工艺。

气相法聚丙烯工艺的研究和开发始于20世纪60年代,1967年BASF公司在Ludwigshafen建成一套采用立式搅拌床反响器的气相聚丙烯工艺中试装置。

1969年BASF和Shell的合资ROW公司在德国Wesseling采用立式搅拌床反响器建成世界上第一套万吨/年气相聚丙烯工业装置,命名为Novolen工艺。

20世纪70年代,美国Amoco公司开发出采用接近活塞流的卧式搅拌床气相反响器的气相法PP生产工艺。

80年代初期,UCC公司将其成熟的气相流化床Unipol聚乙烯工艺用于聚丙烯生产中,推出了Unipol气相聚丙烯工艺。

日本的Sumitomo公司也于同期开发出采用气相流化床的气相法工艺。

目前,世界上气相法PP生产工艺主要有BP公司的Innovene工艺、Chisso工艺、联碳公司的Unipol工艺、BASF公司的Novolen工艺以及住友化学公司的Sumitomo工艺等。

Innovene工艺Innovene工艺又名BP-Amoco工艺。

工艺的主要特点是采用独特的接近活塞流的卧式搅拌床反响器。

用这种独特的反响器,因颗粒停留时间分布范围很窄,可以生产刚性和抗冲击性非常好的共聚物产品。

这种接近平推流的反响器可以防止催化剂短路。

当有乙烯存在时,可以生成大颗粒共聚物,而不是在均聚物颗粒内生成细粉,这些细粉将降低共聚物的低温冲击强度,并形成不必要的胶状体。

因此该工艺很窄的反响停留时间分布可以实现用多个全混反响釜均聚反响器才能生产的高抗冲共聚物的要求。

另外,由于这种独特的反响器设计,该工艺的产品过渡时间很短,理论上产品的过度时间要比连续搅拌反响器或流化床反响器短2/3,因而产品切换容易,过渡产品很少。

Innovene工艺采用丙烯闪蒸的方式撤热。

液体丙烯以一种能保持反响器床层枯燥的方式从各个进料点喷入反响器内,液体丙烯汽化后,其单体的分压小于它的露点压力,并足以撤走反响热。

气相法聚丙烯生产工艺技术进展研究

气相法聚丙烯生产工艺技术进展研究

气相法聚丙烯生产工艺技术进展研究引言聚丙烯是一种重要的合成树脂,广泛应用于塑料制品、纺织品、包装材料等领域。

而气相法聚丙烯生产工艺是一种主要的聚丙烯生产工艺方式之一,具有生产效率高、产品质量稳定等优势。

随着科技的不断进步,气相法聚丙烯生产工艺技术也在不断的改进和完善。

本文将重点讨论气相法聚丙烯生产工艺技术的进展研究。

气相法聚丙烯生产工艺是指以气相聚合的方式合成聚丙烯树脂。

其原理为将乙烯通过裂解装置,得到丙烯气体,然后在催化剂的作用下,使丙烯气体发生聚合反应,最终得到聚丙烯产品。

气相法聚丙烯生产工艺相比于其他生产工艺方式,具有生产效率高、产品质量稳定等优势,因此得到了广泛的应用。

1. 催化剂技术的改进催化剂是气相法聚丙烯生产工艺的核心部件,直接影响到聚丙烯产品的质量和产率。

目前,研究人员在催化剂技术方面进行了大量的改进工作,如探索新型催化剂的合成方法,提高催化剂的活性和选择性,降低催化剂的失活速率等。

这些改进工作不仅提高了气相法聚丙烯生产工艺的效率,也改善了产品的质量。

裂解装置是气相法聚丙烯生产工艺的另一个关键部件,其主要作用是将乙烯裂解成丙烯气体。

目前,研究人员致力于提高裂解装置的裂解效率,降低能耗,减少副产物的生成等方面进行了大量的研究工作。

一些新型的裂解装置技术也被引入到气相法聚丙烯生产工艺中,如等离子体裂解技术、催化裂解技术等,从而进一步提高了生产效率。

3. 反应条件的优化除了催化剂技术和裂解装置技术的改进外,研究人员也在气相法聚丙烯生产工艺中对反应条件进行了优化。

通过调整反应温度、压力和气相成分等参数,提高了聚丙烯的产率和质量,降低了生产成本。

研究人员还对气相法聚丙烯生产工艺中的各个环节进行了系统的优化,提高了工艺的整体效率。

2. 先进的裂解装置技术3. 应用先进的控制技术结论气相法聚丙烯生产工艺技术在不断的改进和完善中,新型的催化剂、裂解装置技术以及控制技术的应用,为气相法聚丙烯生产工艺技术的进一步提高和完善带来了新的可能性。

五大聚丙烯生产工艺

五大聚丙烯生产工艺

5大聚丙烯生产工艺(二)本体法-气相法组合工艺主要包括巴塞尔公司的Spheripol工艺、日本三井化学公司的Hypol工艺、北欧化工公司的Borstar工艺等。

(1)Spheripol工艺。

Spheripol工艺由巴塞尔(Basell)聚烯烃公司开发成功。

该技术自1982年首次工业化以来,是迄今为止最成功、应用最为广泛的聚丙烯生产工艺。

Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺,工艺采用高效催化剂,生成的PP粉料粒度其催化剂生产的粉料呈园球形,颗粒大而均匀,分布可以调节,既可宽又可窄。

可以生产全范围、多用途的各种产品。

其均聚和无规共聚产品的特点是净度高,光学性能好,无异味。

Spheripol工艺采用的液相环管反应器具有以下优点:(a)有很高的反应器时-空产率(可达400kgPP/h.m3),反应器的容积较小,投资少;(b)反应器结构简单,材质要求低,可用低温碳{TodayHot}钢,设计制造简单,由于管径小(DN500或DN600),即使压力较高,管壁也较薄;(c)带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱,这种结构设计降低了投资;(d)由于反应器容积小,停留时间短,产品切换快,过渡料少;(e)聚合物颗粒悬浮于丙烯液体中,聚合物与丙烯之间有很好的热传递。

采用冷却夹套撤出反应热单位体积的传热面积大,传热系数大,环管反应器的总体传热系数高达1600W/(m2.℃);(f)环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环,流体流速高达7m/s,因此可以使聚合物淤浆搅拌均匀,催化剂体系分布均匀,聚合反应条件容易控制而且可以控制得很精确,产品质量均一,不容易产生热点,不容易粘壁,轴流泵的能耗也较低;(g)反应器内聚合物浆液浓度高(质量分数大于50%),反应器的单程转化率高,均聚的丙烯单程转化率为50%-60%。

以上这些特点使环管反应器很适宜生产均聚物和无规共聚物。

Spheripol工艺一开始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等高效催化剂,催化剂活性达到40kgPP/gcat,产品等规度为90%-99%,可不脱灰、不脱无规物。

聚丙烯生产工艺技术

聚丙烯生产工艺技术

聚丙烯生产工艺技术目前,聚丙烯的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、本体法、气相法和本体法-气相法组合工艺5大类。

具体工艺要紧有BP公司的气相Innovene工艺、Chisso公司的气相法工艺、Dow公司的Unipol工艺、Novolene 气相工艺、Sumitomo气相工艺、Basell公司的本体法工艺、三井公司开发的Hypol 工艺以及Borealis公司的Borstar工艺等。

1. 淤浆法工艺淤浆法工艺〔Slurry Process〕又称浆液法或溶剂法工艺,是世界上最早用于生产聚丙烯的工艺技术。

从1957年第一套工业化装置一直到20世纪80年代中后期,淤浆法工艺在长达30年的时刻里一直是最要紧的聚丙烯生产工艺。

典型工艺要紧包括意大利的Montedison工艺、美国Hercules工艺、日本三井东压化学工艺、美国Amoco工艺、日本三井油化工艺以及索维尔工艺等。

这些工艺的开发都基于当时的第一代催化剂,采纳立式搅拌釜反应器,需要脱灰和脱无规物,因采纳的溶剂不同,工艺流程和操作条件有所不同。

近年来,传统的淤浆法工艺在生产中的比例明显减少,保留的淤浆产品要紧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。

目前世界淤浆法PP的生产能力约占全球PP总生产能力的13%。

2.溶液法工艺溶液法生产工艺是早期用于生产结晶聚丙烯的工艺路线,由Eastman公司所独有。

该工艺采纳一种专门改进的催化剂体系-锂化合物〔如氢化锂铝〕来适应高的溶液聚合温度。

催化剂组分、单体和溶剂连续加入聚合反应器,未反应的单体通过对溶剂减压而分离循环。

额外补充溶剂来降低溶液的粘度,并过滤除去残留催化剂。

溶剂通过多个蒸发器而浓缩,再通过一台能够除去挥发物的挤压机而形成固体聚合物。

聚丙烯生产工艺--气相法

聚丙烯生产工艺--气相法
由于活塞流式的反应器设计,使得催化剂的停留时间分布较窄,抗冲共聚物的橡胶相分布更加均匀,性能更加优异,尤其是抗冲击性和刚性的平衡性能更好。该工艺也可以采用一台反应器生产均聚物和无规共聚物,但是该工艺也有不足,产品中乙烯含量(或橡胶组分比例)不高,不能获得高抗冲和超高抗冲牌号的PP产品。该工艺的另外一个重要特征是聚合反应可以通过停止催化剂注入而快速平稳地停止(约15-20分钟),并可以在几小时后重新开车,不会影响反应器内部条件及聚合物的质量。在遇到停电等事故时,反应器可以在事故停车或慢停车状态下,通过释放反应器压力,在3分钟内停车,并可在重新加压及注入催化剂后再次开车。由于Innovene工艺流程简短,反应器设计独特,聚合压力比较低,没有大型的转动设备,电能消耗在各种PP工艺中处于最低之列。由于是气相聚合系统,不必象液相法那样用蒸汽加热反应器随聚合物排出的液体丙烯,因而蒸汽消耗量很少,生产均聚产品的能耗在各种工艺中是最低的。Innovene气相法工艺与其他气相法工艺一样,聚合系统内没有大量的液态烃,本质上比本体法要安全一些。Innovene气相法工艺反应器的操作压力,在各种工艺技术中是最低的。聚合系统没有废水排放,是一种清洁的生产工艺。目前,世界上采用Innovene工艺技术的聚丙烯生产装置有10多套,总生产能力约为300万吨/年,约占世界聚丙烯总生产能力的7.6%;
(3)Unipol工艺。Unipol工艺是联碳公司和壳牌公司在20世纪80年代中期联合开发的一种气相流化床PP工艺,是将应用在聚乙烯生产中的流化床工艺移植到PP生产中的工艺。该工艺采用高效催化剂体系,主催化剂为高效载体催化剂,助催化剂为三乙基铝和给电子体。具有简单、灵活、经济和安全等特点,只需要用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物和无规共聚物产品,可在较大范围内调节操作条件而使产品性能保持均一。该工艺另外一个显著特点是可以配合超冷凝态操作,即所谓的超冷凝态气相流化床工艺(SCM)。由于超冷凝操作能够最有效地移走反应热,能使反应器在体积不增加的情况下提高很大的生产能力,如通过将反应器内液相的比例提高到45%,可使现有的生产能力提高200%,这对于节省投资具有十分重要的意义。另外,该工艺路线较短,对材质没有特殊要求,主反应器及其下游设备都为普通的碳钢(除挤压造粒单元外),管材65%以上采用普通碳钢,再加上其占地面积少,装置生产潜力很大,产品成本低,性能好,因而具有较强的竞争力。该工艺只用较少的设备就能生产出包括均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物在内的全范围产品,而且只用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物、无规共聚物;可在较大操作范围内调节操作条件而使产品性能保持均一;由于该工艺的设备数量较少而使维修工作量较小,装置的可靠性提高。由于流化床反应动力学本身的限制,加上操作压力低使系统中物料的储量减小,使得该工艺比其它工艺操作安全,不存在事故失控时设备超压的危险。此工艺没有液体废料排出,排放到大气的烃类也很少,因此对环境的影响非常小,与其它工艺相比,更容易达到环保、健康和安全的各种严格规范。Unipol工艺采用SHAC系列催化剂,该催化剂无需预处理或预聚合,而且使用同一种催化剂可以生产任何种类的PP产品。Unipol聚丙烯工艺采用两台串联反应器系统生产的抗冲共聚产品的MFR分子量分布很宽。商业化均聚物产品的MFR为0.5-45g/10min,可以生产MFR高达100g/10min的产品;对于无规共聚产品,工业化生产的产品牌号中乙烯含量在0.5%-5.5%(质量分数),最高乙烯含量为7%(质量分数),中试装置生产的产品乙烯含量可以达到12%(质量分数);商业化生产的抗冲击共聚物乙烯含量最高达21%(橡胶相含量为35%),中试装置可生产高达含60%(质量分数)橡胶相的产品。Unipol工艺的抗冲共聚物产品也有很好的抗冲击性和刚性的平衡。目前,世界上有15个国家的36套生产装置采用Unipol工艺进行生产,总生产能力为538.0万吨/年,约占世界聚丙烯总生产能力的13.5%;
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

聚丙烯主要的气相法生产工艺简介第四代聚丙烯生产工艺主要包括上图所示的二个大类,在这里着重介绍一下气相法工艺。

气相法聚丙烯工艺的研究和开发始于20世纪60年代,1967年BASF公司在Ludwigshafen建成一套采用立式搅拌床反应器的气相聚丙烯工艺中试装置。

1969年BASF和Shell的合资ROW公司在德国Wesseling采用立式搅拌床反应器建成世界上第一套万吨/年气相聚丙烯工业装置,命名为Novolen工艺。

20世纪70年代,美国Amoco公司开发出采用接近活塞流的卧式搅拌床气相反应器的气相法PP生产工艺。

80年代初期,UCC公司将其成熟的气相流化床Unipol聚乙烯工艺用于聚丙烯生产中,推出了Unipol气相聚丙烯工艺。

日本的Sumitomo公司也于同期开发出采用气相流化床的气相法工艺。

目前,世界上气相法PP生产工艺主要有BP公司的Innovene工艺、Chisso工艺、联碳公司的Unipol工艺、BASF公司的Novolen工艺以及住友化学公司的Sumitomo工艺等。

Innovene工艺Innovene工艺又名BP-Amoco工艺。

工艺的主要特点是采用独特的接近活塞流的卧式搅拌床反应器。

用这种独特的反应器,因颗粒停留时间分布范围很窄,可以生产刚性和抗冲击性非常好的共聚物产品。

这种接近平推流的反应器可以避免催化剂短路。

当有乙烯存在时,可以生成大颗粒共聚物,而不是在均聚物颗粒内生成细粉,这些细粉将降低共聚物的低温冲击强度,并形成不必要的胶状体。

因此该工艺很窄的反应停留时间分布可以实现用多个全混反应釜均聚反应器才能生产的高抗冲共聚物的要求。

另外,由于这种独特的反应器设计,该工艺的产品过渡时间很短,理论上产品的过度时间要比连续搅拌反应器或流化床反应器短2/3,因而产品切换容易,过渡产品很少。

Innovene工艺采用丙烯闪蒸的方式撤热。

液体丙烯以一种能保持反应器床层干燥的方式从各个进料点喷入反应器内,液体丙烯汽化后,其单体的分压小于它的露点压力,并足以撤走反应热。

操作中必须严格控制液体丙烯的进料速度和其在反应器中的汽化,以保证床层干燥程度、流化程度与反应温度范围之间的平衡。

气锁系统是该工艺的另一特色。

当物料从第一反应器输送到第二反应器时,气锁系统可避免两反应器互相串流。

尤其是生产共聚物时,两反应器的气相组成不同,第一反应器中含有大量氢气,同时第二反应器中含有乙烯和少量氢气,如果第一反应器中的氢气进入第二反应器或第二反应器中的乙烯进人第一反应器,都将严重影响产品质量,因此将两反应器隔离是关键。

本工艺所用的CD催化剂具有很好的形态控制,高的活性和选择性,能控制无规聚丙烯的生成,产品有很高的等规指数,聚合产品粒度分布窄,粉料流动性好,灰分含量低,色泽好等。

采用该催化剂,可以使工艺流程得到简化。

只使用一种催化剂就可生产所有牌号的产品,不需要切换催化剂。

CD催化剂的活性在25000-55000kgPP/kg cat范围内,取决于原料纯度和反应器的数量。

生产的粉料产品的等规指数最高可以达到99%。

CD催化剂的另外一个特点是不需要预处理或预聚合,可以直接加入反应器,并且该催化剂可以生产所有聚丙烯产品。

该工艺均聚产品的MFR可以从10min到100g/10min,产品韧性高于其他气相聚合工艺所得产品;无规共聚产品的MFR为2-35g/10min,其乙烯含量可以达到7%-8%(质量分数);抗冲共聚产品的MFR为1-35g/10min,乙烯含量为5%-17%(质量分数)。

由于活塞流式的反应器设计,使得催化剂的停留时间分布较窄,抗冲共聚物的橡胶相分布更加均匀,性能更加优异,尤其是抗冲击性和刚性的平衡性能更好。

该工艺也可以采用一台反应器生产均聚物和无规共聚物,但是该工艺也有不足,产品中乙烯含量(或橡胶组分比例)不高,不能获得高抗冲和超高抗冲牌号的PP产品。

该工艺的另外一个重要特征是聚合反应可以通过停止催化剂注入而快速平稳地停止(约15-20分钟),并可以在几小时后重新开车,不会影响反应器内部条件及聚合物的质量。

在遇到停电等事故时,反应器可以在事故停车或慢停车状态下,通过释放反应器压力,在3分钟内停车,并可在重新加压及注入催化剂后再次开车。

由于Innovene工艺流程简短,反应器设计独特,聚合压力比较低,没有大型的转动设备,电能消耗在各种PP工艺中处于最低之列。

由于是气相聚合系统,不必象液相法那样用蒸汽加热反应器随聚合物排出的液体丙烯,因而蒸汽消耗量很少,生产均聚产品的能耗在各种工艺中是最低的。

Innovene气相法工艺与其他气相法工艺一样,聚合系统内没有大量的液态烃,本质上比本体法要安全一些。

Innovene气相法工艺反应器的操作压力,在各种工艺技术中是最低的。

聚合系统没有废水排放,是一种清洁的生产工艺。

目前,世界上采用Innovene工艺技术的聚丙烯生产装置有10多套,总生产能力约为300万吨/年,约占世界聚丙烯总生产能力的%。

国内燕山石化化工二厂的第一套和第三套PP装置均采用此工艺生产,第一套,英力士的Innovene气相法聚丙烯生产装置,设计生产能力12万吨/年;第三套,英力士的Innovene气相法聚丙烯生产装置,设计生产能力20万吨/年,改造后,实际生产能力28万吨/年。

第一套聚丙烯生产装置生产PPH管材专用料B1101,透明料K4912、B4808、K4818,医用料B4902、B4908,高刚性高流动K1840、K1860、K1885,土工格栅T1701、T2701,三元共聚聚丙烯F5606、F5006、C5608、C5908等牌号;第二套聚丙烯生产装置专门生产PPR管材专用料4220;第三套聚丙烯生产装置生产PPR管材专用料4400,PPB管材专用料B8101,低VOC抗冲共聚K7726H、K7760H、K7100,高橡胶高抗冲K9820H、K9829H,瓶盖料K6606,抗冲共聚K8303,汽车料K9016、K9026等牌号。

扬子石化和赛科石化也有Innovene气相法聚丙烯生产装置。

Chisso工艺。

Chisso聚丙烯工艺是在Innovene气相法工艺技术基础上发展起来的,两者有很多相似之处,尤其是反应器的设计基本相同。

与Innovene气相法工艺技术相比,Chisso气相法聚丙烯工艺技术有以下两个独特之处,工艺更适合生产高乙烯含量的抗冲共聚产品。

Chisso工艺的第一反应器布置在第二个反应器的顶上,第一反应器的出料靠重力流入一个简单的气锁装置,然后用丙烯气压送入第二反应器。

而Innovene气相法工艺的两个反应器平行水平布置,第一反应器的出料靠压差送入高处的沉降器,分离出的未反应气体经压缩机压缩升压,冷凝后循环回反应器,聚合物粉料靠重力进入气锁器,用丙烯气压送入第二反应器。

两者相比,Chisso工艺的设计要更简单,能耗更小。

Chisso气相法聚丙烯工艺采用由Toho Titanium公司研制的THC-C催化剂,该催化剂有很高的活性和选择性,能够控制无定形聚合物的生成,同时保持生成很高收率的等规聚合物。

采用该催化剂所生产的聚丙烯形态好,细粉少,粒度分布窄,流动性好,易于输送到第二个反应器。

THC-C催化剂典型活性为25000-40000kgPP/kgcat,但该催化剂需要预处理,用己烷配成浆液,加入少量丙烯处理几个小时,否则产品中细粉增多,流动性降低,共聚反应器的操作困难。

Chisso 气相法聚丙烯工艺能够生产全范围的产品。

反应器中聚合粉料产品的MFR通常小于20g/10min,均聚物产品的MFR范围在10min,无规共聚物的典型MFR范围是10min,最高乙烯含量为5%(质量分数),抗冲共聚物产品的MFR范围在10min之间,乙烯含量高达15%(质量分数)。

Chisso气相法聚丙烯工艺生产的无规共聚物有很低的封焊温度,适宜作BOPP薄膜。

对于均聚物的BOPP牌号,能够控制立体规整度,适宜各种用途,如高加工性和高刚性-低热收缩性膜。

目前,世界上采用Chisso气相法聚丙烯工艺的生产装置主要有6套,总生产能力为万吨/年,约占世界PP总生产能力的%。

Chisso聚丙烯工艺简图台塑美国年产36万吨的Chisso装置(德克萨斯)Unipol工艺。

Unipol工艺是联碳公司和壳牌公司在20世纪80年代中期联合开发的一种气相流化床PP工艺,是将应用在聚乙烯生产中的流化床工艺移植到PP生产中的工艺。

该工艺采用高效催化剂体系,主催化剂为高效载体催化剂,助催化剂为三乙基铝和给电子体。

具有简单、灵活、经济和安全等特点,只需要用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物和无规共聚物产品,可在较大范围内调节操作条件而使产品性能保持均一。

该工艺另外一个显着特点是可以配合超冷凝态操作,即所谓的超冷凝态气相流化床工艺(SCM)。

由于超冷凝操作能够最有效地移走反应热,能使反应器在体积不增加的情况下提高很大的生产能力,如通过将反应器内液相的比例提高到45%,可使现有的生产能力提高200%,这对于节省投资具有十分重要的意义。

另外,该工艺路线较短,对材质没有特殊要求,主反应器及其下游设备都为普通的碳钢(除挤压造粒单元外),管材65%以上采用普通碳钢,再加上其占地面积少,装置生产潜力很大,产品成本低,性能好,因而具有较强的竞争力。

该工艺只用较少的设备就能生产出包括均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物在内的全范围产品,而且只用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物、无规共聚物;可在较大操作范围内调节操作条件而使产品性能保持均一;由于该工艺的设备数量较少而使维修工作量较小,装置的可靠性提高。

由于流化床反应动力学本身的限制,加上操作压力低使系统中物料的储量减小,使得该工艺比其它工艺操作安全,不存在事故失控时设备超压的危险。

此工艺没有液体废料排出,排放到大气的烃类也很少,因此对环境的影响非常小,与其它工艺相比,更容易达到环保、健康和安全的各种严格规范。

Unipol工艺采用SHAC系列催化剂,该催化剂无需预处理或预聚合,而且使用同一种催化剂可以生产任何种类的PP产品。

Unipol聚丙烯工艺采用两台串联反应器系统生产的抗冲共聚产品的MFR分子量分布很宽。

商业化均聚物产品的MFR为10min,可以生产MFR高达100g/10min的产品;对于无规共聚产品,工业化生产的产品牌号中乙烯含量在%%(质量分数),最高乙烯含量为7%(质量分数),中试装置生产的产品乙烯含量可以达到12%(质量分数);商业化生产的抗冲击共聚物乙烯含量最高达21%(橡胶相含量为35%),中试装置可生产高达含60%(质量分数)橡胶相的产品。

Unipol工艺的抗冲共聚物产品也有很好的抗冲击性和刚性的平衡。

目前,世界上有15个国家的40套生产装置采用Unipol工艺进行生产,总生产能力为700万吨/年,约占世界聚丙烯总生产能力的%。

相关文档
最新文档