聚丙烯工艺介绍
Spheripol（聚丙烯）工艺（巴塞尔（Basell）聚烯烃公司）
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。
目前该技术已经发展到第二代。
与采用单环管反应器的第一代技术相比，第二代技术使用双环管反应器，操作压力和温度都明显提高，可生产双峰聚丙烯。
聚丙烯注塑工艺(3篇)
第1篇一、引言聚丙烯（PP）是一种常用的热塑性塑料，具有良好的耐化学性、耐热性、绝缘性、机械强度和加工性能。
聚丙烯注塑工艺是将聚丙烯颗粒加热熔化，通过注塑机将熔体注入模具中，冷却固化后得到所需形状的塑料制品。
本文将详细介绍聚丙烯注塑工艺的原理、设备、工艺参数及注意事项。
二、聚丙烯注塑工艺原理聚丙烯注塑工艺主要包括以下几个步骤：1. 预塑：将聚丙烯颗粒加入注塑机料斗，通过料斗加热使颗粒熔化。
2. 注塑：将熔化的聚丙烯熔体通过注塑机的螺杆推进，注入模具腔内。
3. 冷却：注塑完成后，模具中的熔体开始冷却固化。
4. 开模取件：冷却固化后，打开模具取出成品。
5. 后处理：对成品进行清洗、干燥等处理。
三、聚丙烯注塑设备1. 注塑机：注塑机是聚丙烯注塑工艺的核心设备，主要有螺杆式注塑机和柱塞式注塑机两种类型。
2. 模具：模具是注塑工艺中另一个重要设备，用于成型聚丙烯制品。
3. 辅助设备：辅助设备包括料斗、加热器、冷却器、控制系统等。
四、聚丙烯注塑工艺参数1. 加热温度：聚丙烯的熔化温度一般在160℃～220℃之间，具体温度根据聚丙烯牌号和注塑机型号进行调整。
2. 注塑压力：注塑压力一般在60MPa～120MPa之间，具体压力根据制品的壁厚和形状进行调整。
3. 注塑速度：注塑速度分为慢速、中速和快速，应根据聚丙烯的熔化性能和制品的形状进行调整。
4. 冷却时间：冷却时间取决于制品的壁厚和冷却效果，一般控制在15～30秒之间。
5. 模具温度：模具温度一般在50℃～100℃之间，具体温度根据聚丙烯的熔化性能和制品的形状进行调整。
五、聚丙烯注塑工艺注意事项1. 聚丙烯颗粒的干燥：聚丙烯颗粒在注塑前应进行干燥处理，以防止注塑过程中产生气泡和降解。
2. 模具预热：注塑前应对模具进行预热，以防止模具温度过低导致制品表面出现缩痕。
3. 螺杆转速：螺杆转速应根据聚丙烯的熔化性能和注塑速度进行调整，以防止熔体过热或过冷。
4. 注塑压力：注塑压力应根据制品的壁厚和形状进行调整，以防止制品出现变形和缺陷。
聚丙烯生产工艺流程及原理
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PP生产工艺
PP生产工艺目前，聚丙烯的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、本体法和气相法和本体法-气相法组合工艺5大类。
具体工艺主要有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年的时间里一直是最主要的聚丙烯生产工艺。
典型工艺主要包括意大利的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，采用立式搅拌釜反应器，需要脱灰和脱无规物，因采用的溶剂不同，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。
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 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2.5万吨/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。
聚丙烯工艺流程文字叙述
聚丙烯工艺流程文字叙述1淤浆法工艺淤浆法工艺（SlurryProcess）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年的时间里一直是最主要的聚丙烯生产工艺。
典型工艺主要包括意大利的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，采用立式搅拌釜反应器，需要脱灰和脱无规物，因采用的溶剂不同，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。
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本体法工艺本体法工艺的研究开发始于20世纪60年代，1964年美国Dart公司采用釜式反应器建成了世界上第一套工业化本体法聚丙烯生产装置。
1970年以后，日本住友、Phillips、美国EIPsao等公司都实现了液相本体聚丙烯工艺的工业化生产。
与采用溶剂的浆液法相比，采用液相丙烯本体法进行聚合具有不使用惰性溶剂，反应系统内单体浓度高，聚合速率快，催化剂活性高，聚合反应转化率高，反应器的时-空生产能力更大，能耗低，工艺流程简单，设备少，生产成本低，三废量少；容易除去聚合热，并使撤热控制简单化，可以提高单位反应器的聚合量；能除去对产品性质有不良影响的低分子量无规聚合物和催化剂残渣，可以得到高质量的产品等优点。
不足之处是反应气体需要气化、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。
聚丙烯生产工艺
聚丙烯生产工艺聚丙烯：英文名称：Polypropylene分子式：C3H6nCAS简称：PP，由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，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、本体法-气相法组合工艺五大类。
一、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。
该工艺采用一种特殊改进的催化剂体系：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。
固体聚合物用庚烷或类似的烃萃取进一步提纯，同时也除去了无定形聚丙烯，取消了使用乙醇和多步蒸馏的过程，主要用于生产一些与浆液法产品相比模量更低、韧性更高的特殊牌号产品。
溶液法工艺流程复杂，且成本较高，聚合温度高，加上由于采用特殊的高温催化剂使产品应用范围有限，目前已经不再用于生产结晶聚丙烯。
二、淤浆法工艺淤浆法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年的时间里一直是最主要的聚丙烯生产工艺。
典型工艺主要包括意大利的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，采用立式搅拌釜反应器，需要脱灰和脱无规物，因采用的溶剂不同，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。
聚丙烯的生产工艺工艺
聚丙烯的生产工艺工艺
聚丙烯（PP）是一种广泛用于塑料制品制造的热塑性聚合物。
它可以通过采用以下生产工艺来生产：
1. 聚合反应：将丙烯单体（丙烯烯）经过聚合反应进行化学反应，形成高分子聚丙烯。
这个过程通常在高压或者高温下进行。
2. 精炼和去除杂质：聚合后的聚丙烯通常包含一些杂质，需要经过精炼过程去除，以确保最终产品的质量。
3. 挤出和成型：精炼后的聚丙烯通过挤出机或注塑机进行成型和冷却，最终形成成型品，如塑料片、管材、成品制品等。
4. 后处理：生产完毕的聚丙烯制品可能需要经过后处理，如切割、焊接、表面处理等工艺，以满足不同的使用需求。
通过以上工艺流程，可实现聚丙烯的生产。
这个过程需要严格控制温度、压力和化学反应条件，以确保最终产品的质量和性能。
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。
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5
158
120
112
360
挤出和热成形应用；高刚性牌号，挠曲模量超过2000Mpa。热成形容器用于食品、蔬菜水果包装。符合FDA标准
续表2-1-3
牌号
物 性
应 用
熔融指数
230°C 21.6N
（克/10分）
弹性模量
(Mpa)
缺口悬臂
抗冲强度
23°C (J/M)
屈服强度
MPa
延伸率 %
维卡点
10N
单体净化
8.
800
添加剂加入和挤出造粒
非造粒产品冷却和散装
9.
900
聚合物掺混、贮存和码垛
消防系统
2.1.3产品规格
（1）产品质量
表2-1-2产品质量指标表
总灰分
ppm.w
含钛
ppm.w
含铝ppm.w
含氯
ppm.w
含镁ppm.w
黄色指数
%
挥发物ppm.*
均聚物
90～120
0.8～2
20～50
15～30
1800
环境条件要求严格，用于汽车排气管；，吹风机，咖啡机，烤箱，电熨斗，洗衣机部件。
C30G
6
1500
40
35
12
154
94
100
360
家用器皿，板条箱，花园设施，体育馆座椅，玩具，各种容器的盖子和罩子；工业用零件。
X30G
9
1550
37
35
12
154
95
102
360
工艺
2.1工艺设计基础
2.1.1生产能力、产品方案和操作弹性
（1）设计能力和操作时间
a) 聚合
生产能力：20万吨/年（按均聚物考虑）
反应器台数：3台（1台预聚合反应器, 2台串联的环管反应器）
年操作时间：8000小时
b)挤压造粒：一条生产线
设计能力：28吨/小时，按均聚/抗冲产品 按MFR＜1.0g/10min考虑
Q30P
0.7
1400
150
35
12
154
91
100
360
捆扎带；热成形片材；小型管材；挤压制品；中/小型吹塑容器。
S30S
1.8
1650
60
35
12
154
94
105
360
热成型片材；编织袋丝；单丝；轻质捆扎带；小型吹塑容器。
YS32S
2
1750
60
37
10
155
114
110
360
用于具有高透明度和高硬度的热成形片材。
注塑成型
S30G
1.8
1650
60
35
12
154
94
105
360
设备元件，管配件、线轴、车轮，各种容器的盖子和罩子，家庭用品。
T30G
3.2
1550
55
35
12
156
94
102
360
宽围应用：家用器具，各种容器的盖子和罩子，玩具，汽车工业元件；小型设备。
T50G
3.2
1550
55
35
12
156
94
102
33吨/小时，按均聚/抗冲产品 按MFR≥1.0g/10min考虑
35吨/小时，按均聚/抗冲产品 按MFR≥70g/10min考虑
c)包装码垛：三条全自动生产线，包装生产线采用轨道可移动式。
每条生产线包装能力：1200袋/小时，每袋25kg。
码垛能力：1400袋/小时，每袋25kg。
d)产品装运：两种装车方式。
流延膜：4
b）无规共聚物 21个牌号（预留）
其中：流延和管式膜：6
BOPP膜的热封层：3
挤出和吹塑：4
注塑：5
流延膜(Clyrell牌号)：3
b）高抗冲共聚物 26个牌号（预留）
其中: 适用于全部应用领域: 23
专用TPO牌号:3
（3）催化剂
主催化剂：ZN-GF2A（生产均聚物）
ZN-M1(生产均聚物和无规共聚物)
使用槽车装运散状聚丙烯粒料。
使用叉车、托盘方式装运袋式包装聚丙烯粒料。
一周生产7天，每天两班，每班8小时。
（2）产品方案
本装置可以生产均聚物（包括高刚性牌号）、无规共聚物和抗冲共聚物(作为预留)，产品牌号共103个。
a）均聚物 56个牌号
其中：挤出热成型：10
注塑： 12
纤维： 17
BOPP膜：13
0.46N/MM3
洛氏硬度
(R)
热老化
150°C
(小时)
应 用
挤出和热成形
YD50G
0.3
1450
150
34
13
154
91
100
2250
挤出或压缩成型片材，用于重工业；管材和型材
D50S
0.3
1350
200
34
13
153
89
100
2250
挤出或压缩成型片材，用于工业使用，捆扎带；管材和型材；小型吹塑容器；注塑成型用于车轮和部件。
(0C)
热变形温度
0.46N/MM3
洛氏硬度
(R)
热老化
150°C
(小时)
T2028F
3.5
2000
40
39
6
157
118
112
360
高刚性和高透明度, 适用于鲜花和纺织品包装；烟草膜；巴氏消毒食品包装和打印层压。弹性模量为2000Mpa。
ADXP
7
2000
35
40
7
156
119
360
需要高刚性和极佳透明度的热成型和膜应用，鲜花&纺织品包装；烟草膜；无菌包装和巴氏消毒食品包装，打印层压。
ZN-127L、ZN-101、ZN-104、ZN-126 (生产高刚性、高抗冲等专用牌号)
助催化剂：三乙基铝（TEAL）
给电子体（Donor C）
给电子体（DonorD）
（4）装置操作弹性
从单体净化单元到干燥单元的操作弹性围：70-120%
反应器操作压力围：3.4-4.5MPag
后续关键设备挤压造粒机组的操作弹性围：60-140%
2.1.2装置组成
（1）装置工段组成见下表:
表2-1-1装置工段组成表
序号
单元号
名称
1.
100
助催化剂和催化剂制备
催化剂计量系统
助催化剂冲洗回路
2.
200
预聚合
环管反应器本体聚合
3.
300
聚合物脱气
丙烯洗涤和贮存
氢气分离和回收
4.
400
作为预留
5
500
聚合物汽蒸
聚合物干燥
6.
600
工艺设施
7.
700
T31SE
3.2
1650
50
36
10
155
114
105
360
用于具有极佳透明度部件的热成形片材，尤其适用于SPPF工艺。
T2101F
3.5
2200
40
40
5
158
118
111
360
高刚性牌号，挠曲模量超过2000Mpa。用于挤压和热成形。用于透明的食品容器、高温容器.
ADXP680
3.5
2200
40
7～10
0～2
60～90
无规共聚物
90～120
0.8～2
20～50
15～30
7～10
0～2
90～120
三元共聚物
100～120
0.8～2
20～50
15～30
7～10
0～2
100～130
* -主要是水， 单体含量在3－5ppm围。
聚合物颗粒尺寸围从2.5mm到3mm，取决于催化剂载体成份PSD的不同。
（2）产品规格和用途
均聚物典型规格见表2-1-3；无规共聚物规格见表2-1-4；抗冲共聚物规格见表2-1-5。
表2-1-3聚丙烯均聚物典型规格
牌号
物 性
熔融指数
230°C 21.6N
（克/10分）
弹性模量
(Mpa)
缺口悬臂
抗冲强度
23°C (J/M)
屈服强度
Mpa
延伸率 %
维卡点
10N
(0C)
热变形温度