Novolen聚丙烯装置工艺讲义
聚丙烯的合成工艺ppt课件
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气相本体聚合工艺流程图
压缩 泵
Knipol-Shell法聚丙烯流化床生产工艺流程图
冷凝器
分离器
压缩泵
丙烯 （+乙烯）
H2
仓
流化床
单体回收
分离器
催化剂
单体回收 冷凝器
流化床 分离器
吹扫器
贮
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气相本体聚合的工艺参数
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
工业生产的聚丙烯样品
2
聚丙烯的合成方法
•
工业上，聚丙烯的合成方法主要
有淤浆法聚合工艺、液相本体法聚合
工艺、液相气相组合式连续本体聚合
工艺、气相本体法聚合工艺等。而气
相本体法聚合工艺在聚丙烯的合成方
法中拥有举足轻重的地位。
• 气相本体法聚合工艺
在气相本体法聚合工艺中气态的丙 烯与悬浮在聚丙烯干粉中的催化剂直接 接触而聚合。工业生产方法根据聚合热 移去的形式以及聚合反应器的不同，而 分为流化床工艺和机械搅拌床工艺，而 后者又分为直立式搅拌床和卧式搅拌床 两种。
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5
气相本体聚合的优缺点
• 优点最早是 建立在不脱灰、不脱无规物基础上的，
•
采用高效催化剂的气相聚合工艺，具
有一般高效本体法工艺的特点，不需
要脱除催化剂残渣，也不需要脱除无
规物。由于是气相本体聚合，生产过
程中也不需闪蒸分离或离心干燥。
虽然气相本体聚合工艺优点多， 但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，这也是气相本体聚合工 艺回避不了的问题。
聚丙烯工艺流程资料共44页PPT资料
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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。
聚丙烯装置及产品简介
—HDT/A(0.45Mpa)
℃
维卡软化温度—VST/A50(10N) ℃
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NOVOLEN气相聚丙烯工艺
装置原料和产品一览表
序 号
指标名称
单位
数量
备注
一 主要产品和副产品
1
均聚物
2
无规共聚物
3
抗冲共聚物
二 主要原料和辅助原料
1
聚合级丙烯
2
聚合级乙烯
3
氢气
万吨/年 万吨/年 万吨/年
26.6 6.7 6.7
万吨/年 万吨/年 吨/年
37.15 3.68 60
最大43.9 9
1100 VC
1148 TC
1101 L
1148 UC
1101 M
1150 N
1101 N
1184 L
1101 NC
1191 N
1101 P
3048 TC
1101 R
1101 RC
1101 S
1101 SC
1102 G
1102 H
1102 J
1102 K
1102 L
1102 M
1102 N
1102 RC
1100 RC：是一种具有很好流动性的经控制流变(CR)而成的 丙烯均聚物 。（第二个字母一般为C表示加过氧化物）
2500H：嵌段共聚物, 该料具有良好的加工性能，较好的韧 性，高耐冲击，广泛用于汽车保险杠、包装箱、工业容器。
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NOVOLEN牌号举例：均聚物
分析项目
熔体流动速率
黄色指数（小球）
≤
在欧洲汽车保险杠材料大多采用novolen产品为基本原料牌号为2500h2563h2800j被奔驰和克莱斯勒等著名汽车制造商采用作为汽车的前后灯箱除了少量高橡胶含量的牌号其它牌号的产品均可直接接触食品符合美国fda和西欧bgvv标准高纺速低但尼尔的产品欧洲占据最大的市场份额福建炼油化工有限公司高抗冲共聚物已经成为所有著名的旅行箱制造厂的指定用料被欧洲的diversezbikea宜家等家具连锁店采用生产室外家具被3m公司采用专门用于胶带生产产品牌号的命名由于pp生产采用的催化剂体系聚合工艺和配方助剂体系以及改性方法的不同使得产品的加工性能和物理机械性能有一系列差异以分别适用于不同用途的制品
世界常用聚丙烯生产技术工艺介绍
世界常用聚丙烯生产技术工艺介绍世界常用聚丙烯生产技术工艺介绍发布于2007年10月10日| [3 24次阅读近年来，世界上气相法和本体法工艺的聚丙烯生产装置的比例逐年增加，世界各地在建和新建的聚丙烯装置将基本上采用气相法工艺和本体法工艺。
尤其是气相法工艺的快速增加正挑战居第一位的Spheripol工艺。
根据NTJ公司称，1997年以来，世界范围许可聚丙烯新增能力的55%都是采用Novolen气相工艺，今后气相法工艺还将有逐步增加的趋势。
除以上主要的聚丙烯生产工艺外，原Mon tell公司于20世纪90年代又成功开发了反应器聚丙烯合金Catalloy和Hivalloy技术。
这两项技术的开发成功为聚丙烯树脂高性能化、功能化以及进入高附加值应用领域创造了条件，现均已工业化。
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。
聚丙烯工艺技术综述
聚丙烯发展历史
对钛镁催化剂进行分析检测的结果可以发现，真 正存在于催化剂中的各种组分均已失去了它们原来的 检测特征，这表明这些组分已经形成了有较强结合力 的新络合物。
聚合原理及产品用途
分子量和分子量分布 聚丙烯的分子量常用粘度法测定，聚合物在溶液中
的特性粘度[η]和粘均分子量Mv通过Mark-Houwink公式 关联：
[η]=KMv 重均分子量Mw和数均分子量Mn定义如下：
聚合物的多分散性决定了其分子量不可能是单一的 ，而是有一定的分布。因此就有各种不同的统计平均量 。通常采用Mw/Mn的比值来表示分子量分布宽度。
聚合原理及产品用途
聚合原理及产品用途
聚丙烯（PP）是一种通用的热塑性塑料，具有透明 度高、无毒性、比重轻、易加工、抗冲击强度高、耐化 学腐蚀、抗挠曲性、电绝缘性好等优良性能，并易于通 过共聚、共混、填充、增强等工艺措施进行改性，综合 性能优良，价格合理，其应用领域不断扩大，广泛用于 化工、化纤、建筑、轻工、家电、汽车、包装等诸多工 业领域。在聚烯烃树脂中，成为仅次于聚乙烯、聚氯乙 烯的第三大塑料，占有越来越重要的地位，我国聚丙烯 的消费量增长也相当迅速，是近年来消费增长最快的通 用树脂，预计未来将保持继续增长的势头，具有广阔的 前景。
聚丙烯工艺技术综述
2020年4月29日星期三
聚丙烯工艺技术综述
聚合原理及产品用途 聚丙烯发展历史 市场与需求 生产工艺介绍
液相本体法 环管法
气相本体法 Innovene Novolen Unipol Spherizone
Unipol聚丙烯工艺介绍
Unipol聚丙烯工艺介绍Unipol聚丙烯工艺简介Unipol聚丙烯生产技术是以Univation聚乙烯生产技术为基础发展而来，将气相流化床工艺得以应用。
Unipol聚丙烯工艺是将立式反应器生产的粉料树脂颗粒在流化床内流化，将反应热移出系统。
该工艺最早阶段由联碳公司和壳牌公司联合开发，经转让等一系列的过程，现阶段工艺的主要拥有者是Grace公司。
Unipol聚丙烯工艺特点Unipol聚丙烯工艺最大的优势就是整体的流程相对简单，由流化床反应器、循环气压缩机和循环气冷却器形成流化床反应回路，通过产品出料系统将反应生成的粉料树脂转移到下游系统，具备很高的持续生产可靠性。
具体体现为以下几方面：第一点，反应器的整体结构简单。
采用目前公认最具简捷性能的流化床聚合反应器，通过2台串联的反应器系统，就可对全范围的聚丙烯产品进行灵活的生产。
第二点，生产效率高。
通过使用超冷凝态操作使反应器产生的热量快速移出，根本性提高了反应器的生产效率。
第三点，生产操作简单。
通过控制各种原料、助剂的进料实现反应组分的平衡，通过调节冷却水温度实现反应器温度的平衡。
第四点，安全性高。
在生产过程中，若出现任何的意外事故，只需切断所有反应进料，快速注入一氧化碳，对反应器进行泄压，就可以确保反应器的安全，把风险降至非常低的水平。
第五点，兼容性好。
生产过程中需要使用不同的催化剂时，切换不同的催化剂都具备较好的兼容性，提高切换过程的平稳性和操作简便性。
Unipol聚丙烯工艺产品衡量聚丙烯工艺的重要尺度，就是聚丙烯产品。
Unipol工艺可以全面满足对常见的均聚和无规等聚丙烯产品的生产。
在对均聚和无规聚丙烯产品进行生产的过程中，只需应用单台流化床反应器就可以达到生产要求；在对抗冲聚丙烯产品进行生产的过程中，则应用两台流化床反应器系统串联达到生产要求。
Unipol 聚丙烯工艺产品覆盖的应用领域非常广，可以在很宽的范围内实现产品熔融指数和等规度的调节，尤其是在乙烯和丙烯的共聚物之中，实际的橡胶相含量可以达到35%，使产品的抗冲性能大幅度提升上来。
聚丙烯装置工艺及产品
聚丙烯的用途：
薄膜制品：PP薄膜占PP用量的10%左右，聚丙烯薄膜制品透明而有光 泽，对水蒸汽和空气的渗透性小，它分为吹膜薄膜、流延薄膜（CPP）、双 向拉伸薄膜（BOPP）等。 注塑制品：PP树脂用在注塑制品中的比例可占一半左右，可用于汽 车、电气、机械、仪表、无线电、纺织、国防等工程配件，日用品，周转 箱，医疗卫生器材，建筑材料等。 其中日用品以普通PP为原料，汽车配件 以增强或增韧PP为原料，而其它用途则以高冲击强度和低脆化温度的共聚 聚丙烯PPC原料为主。 纤维制品：主要包括单丝、扁丝、纤维三类。可用于生产绳索、渔 网、编织袋、打包带、捆扎绳、地毯、毛毯、衣料、蚊帐、人造草坪、人 造毛、尿布、滤布、无纺布和窗帘等。 挤出制品：以PPC为原料的管材管件用于上水、排水、供暖、化工腐蚀 性介质等；以PP/PE共混物为原料的片材，主要用于文具和吸塑制品；还可 以用来挤出棒材、板材等制品。 中空制品：PP中空制品的透明性和力学性能好，单层瓶主要用于洗涤 剂、化妆品和药品的包装，与阻隔材料复合的复合瓶可用于食品、液体燃 料、化学试剂的包装。
聚丙烯生产工艺简介
2、溶剂法（浆液法）：在反应器中加入一种惰性液态烃溶剂（一般为己烷、 庚烷），在较低的温度、压力下进行聚合反应。采用TiCl3和AlEt2Cl助 催化剂。80年代以前的聚丙烯工厂大多采用这种工艺。这种方法工艺历 史悠久，工艺比较成熟，可靠性好，操作条件温和，产品质量易控制， 但操作成本高，现在仍有一批装置在运转。 3、本体法：液态丙稀为聚合介质，液相本体聚合反应速率远高于溶剂聚合 反应速率。本体法由于没有溶剂回收工序，流程短，易于操作。 代表性的工艺：海蒙特公司开发出采用环管反应器具有划时代意义的本 体法工艺 —— Spheripol工艺和三井油化公司开发的釜式反应器的本 体法工艺 —— Hypol工艺。 4、气相法：丙稀在气相聚合，采用搅拌床或流化床反应器，用部分丙稀液 态气化和冷却循环撤出反应热。 代表性的工艺：BP公司的Innovene技术。该技术采用接近活塞流式的 卧式反应器，并带有一个特殊设计的水平搅拌器，是当今最先进的聚丙 烯技术之一。 5、本体和气相组合法
聚丙烯装置简介
二、反应机理
根据甲基（-CH3)排列位置不同分为等规、间规、 无规聚丙烯三种。
全同PP立构
间同PP立构
无规PP立构
二、反应机理
性质
全同PP（iPP）
等规度(％)
密度(克／厘米) 熔点(℃)
在正庚烷中熔解 情况
95
0.92-0.94 176 不溶
间同PP (sPP) 5
0.89-0.91 148～150
三、聚丙烯装置工艺流程描述
2.催化剂配制 高效主催化剂与烃类溶剂在催化剂配制罐内混合，配
制成浆液，然后用泵输送至催化剂加料罐，计量加入 反应器。两种助催化剂也用泵计量加入反应器。 3.聚合反应 聚合反应器为立式，采用螺带式搅拌器。反应在气相 下连续进行，具体的反应条件要根据最终生产产品的 性能决定。
一、聚丙烯装置技术简介
工艺简介
3. 本体聚合工艺 丙烯既是聚合单体，又是反应物稀释溶剂。按聚
合反应器不同，分为釜式聚合工艺和管式聚合 工艺 连续釜式聚合工艺：三井油化的Hypol工艺 特点：采用高效、高立构定向性催化剂TK-II，是 一种无溶剂、无脱灰的生产工艺
一、聚丙烯装置技术简介
工艺简介
三、聚丙烯装置工艺流程描述
4.挤压造粒
采用双螺杆挤压机。固体或液体添加剂直接加 入挤压机，设计有尾气系统以除去挥发物，并 采用一种独特的挤压机设计，向挤压机中加入 水以去活催化剂，通过一个排气口排出在热聚 合物中产品的蒸汽，以避免切粒过程中产生气 泡。
三、聚丙烯装置工艺流程描述
Novolen工艺流程抗冲生产线示意图
三、聚丙烯装置工艺流程描述
含有活性催化剂的均聚物间断地从第一反应器 送入第二反应，乙烯、丙烯、氢气和循环单体 也连续加入反应器中，在均聚物的基体上生成 乙烯-丙烯共聚物。
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PP 装置工艺讲解
目录1.
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10.载气分离塔（7610）
11.冷冻单元（7620）
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工厂风和仪表风（7970）24.消防水系统（7980）
目录
主要产品及生产•
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产品性能指标•
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•一般情况下等规度高一些好。
•••产品性能指标
••••产品性能指标
•••••产品性能指标
1线聚合单元:7310+7320生产无规和均聚产品在反应器的停留时间是1-1.5小
时，生产抗冲产品时的停留时间是2小时
新鲜丙烯和所需的催化剂、助催化剂、氢气和硅烷
DF-7310-PPA-020-0001-R04 Model (1).pdf
DF-7320-PPA-020-0001-R04 Model (1).pdf
主要产品及生产•
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•液态丙烯的蒸发
75%～85%
•
•异丙醇
此台反应器不加入催化剂、助催化剂和立体规整剂。
••
1线粉料泻放净化单元(7330)•
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DF-7330-PPA-020-0001-R04 Model (1).pdf
•
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膜分离单元（7340）•
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回收丙烯的纯度达到98％，回收率>90％；氮气的纯度达到99.5％，回收率
１线粉料风送和粉料仓（7350）•
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A-020-0001-R04 Mod
１线挤出单元(7360)•
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DF-7360-PPA-020-0001-R04 Model (1).pdf
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１线粒料水分离（7370）•
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0-0001-R04
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解吸器（7380）•
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仓D-77101A-F。
-0001-R0
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真空脱气，液体废弃物（7390）•
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DF-7390-PPA-020-0001-R04 Model (1).pdf
载气压缩单元（7600）•
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载气分离（7610）•
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往界区外，另外一部分送回到循环气冷却器E-73101, E-74101 和E-74201的上游。
DF-7610-PPA-020-0001-R04 Model (1).pdf
冷冻单元（7620）•
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DF-7620-PPA-020-0001-R04 Model (1).pdf
粒料风送（7700）
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0-0001-R02 PELLET CONVEYING&BLENDING SYSTEM S
•••••
1线粒料风送（7710）•
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放出的碳氢化合物聚集。
10-PPA-020-0001-R04 Model (1
2线粒料风送（7720）•
粒料包装（7750）
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DF-7750-PPA-020-0001-R04 Model (1).pdf
蒸汽/凝液（7910）
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DP-7910-PPA-020-0001-R02 STEAM,CONDENSATE-DISTRIBUTION SHEET 79101.pdf
DP-7910-PPA-020-0002-R02 STEAM,CONDENSATE-CONDENSATE DRUM SHEET 79102.pdf
火炬系统（7930）•
其他公用工程•
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