年产3万吨聚丙烯车间工艺设计

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年产3万吨聚氯乙烯胶状树脂生产车间工艺设计

年产3万吨聚氯乙烯胶状树脂生产车间工艺设计

年产3万吨聚氯乙烯胶状树脂生产车间工艺设计背景介绍本文档旨在提供一份关于年产3万吨聚氯乙烯胶状树脂生产车间工艺设计的详细计划。

该工艺设计旨在确保高质量的生产,并优化生产效率,以满足市场需求。

工艺流程概述1. 原料准备:选择适宜的原料供应商,确保原料的稳定性和质量。

2. 原料处理:将原料进行预处理,包括筛选、清洁和添加必要的添加剂。

3. 聚合反应:将经过处理的原料送入反应釜,进行聚合反应。

根据反应工艺参数和配方要求,控制反应温度和压力,并添加催化剂。

4. 聚合结束:反应结束后,通过紧急冷却和降温,停止聚合反应。

5. 微球化处理:将聚合物液体转化为胶状树脂微球,采用相应的微球化处理设备和工艺参数。

6. 水洗和干燥:对微球进行彻底的水洗和干燥处理,以去除杂质和溶剂残留物。

7. 包装和贮存:将产品分装到适当的包装中,并进行合理的贮存和保管。

设备和设施需求1. 反应釜:具备适当体积和压力等级的反应釜,以满足年产3万吨的生产需求。

2. 微球化处理设备:包括微球化反应器、搅拌设备和过滤设备等。

3. 水洗和干燥设备:提供充足的水洗和干燥设备,以确保产品的品质和干燥度。

4. 控制系统:配备先进的自动化控制系统,能够监测和控制各个工艺环节的参数。

5. 安全设备:安装必要的安全设备,包括火灾报警器、紧急停止按钮和应急处理设备等。

生产能力和效率为了实现年产3万吨的生产目标,需要合理规划生产能力和提高生产效率。

以下是几个优化策略:1. 生产工时调整:根据市场需求情况,合理安排生产计划和生产工时,确保生产线的连续运转和高效生产。

2. 设备维护和保养:定期进行设备的维护和保养,确保设备的正常运行和稳定性。

3. 废料处理:建立有效的废料处理系统,最大程度地减少废料产生,并对废料进行回收利用或安全处置。

4. 质量控制:建立严格的质量控制系统,对产品进行全程监控和检测,确保产品达到相关标准和要求。

5. 连续改进:持续关注生产过程中的瓶颈和问题,并进行改进和优化措施,提高生产效率和产品质量。

丙烯酸酯橡胶乳液聚合车间的工艺设计

丙烯酸酯橡胶乳液聚合车间的工艺设计

目录1 项目简介...………………………………………………1.1 项目名称………………………………………………………1.2 项目设计根据…………………………………………………1.2.1 重要原料及物理性质……………………………………1.2.2 生产措施………………………………………………..1.3 设计根据及必要性………………………………………….1.4 市场前景分析……………………………………………….1.5 生产能力…………………………………………………….1.6 技术方案及设备方案……………………………………..1.6.1 技术方案……………………………………………1.6.2 设备方案……………………………………………..1.7 聚合反应机理及影响反应旳原因……………………….1.7.1 聚合反应机理………………………………………...1.7.2 影响反应旳原因……………………………………..2 生产措施及工艺流程………………………………….2.1 生产措施………………………………………………….2.1.1 原料选择……………………………………………..2.1.2 聚合机理……………………………………………..2.1.3 实行措施…………………………………………….2.1.4 操作过程……………………………………………2.2 集合工艺过程…………………………………………...2.2.2 引起剂旳选择………………………………………….2.2.3 乳化剂旳选择………………………………………….2.2.4 分散介质旳选择……………………………………….2.2.5 其他介质旳选择……………………………………….2.2.6 聚合温度旳选择……………………………………….2.2.7 所选物料物理性质…………………………………….2.3 工艺流程……………………………………………………2.4 工艺参数……………………………………………………2.4.1 工艺配方………………………………………………2.4.2 重要单体参数…………………………………………2.4.3 重要工艺参数…………………………………………2.4.4 产品技术参数…………………………………………2.5 重要设备控制方案………………………………………...2.5.1 反应器温度旳控制……………………………………2.5.2 反应器旳压力控制……………………………………2.5.3 反应器旳液位旳控制…………………………………2.5.4 泵旳控制………………………………………………3 物料衡算及热量衡算…………………………………..3.1 物料衡算…………………………………………………..3.1.1 物料平衡示意图………………………………………3.1.2 所发生旳聚合反应方程式……………………………3.1.4 确定重要物料投料数量……………………………….3.1.5 顺流程设备进行计算…………………………………..3.2 热量衡算…………………………………………………….3.2.1 搜集数据………………………………………………..3.2.2 热量计算………………………………………………..4 设备工艺计算…………………………………………….4.1 反应聚合釜旳设计………………………………………….4.1.1 釜体旳设计……………………………………………..4.1.2 釜体外形尺寸旳设计…………………………………..4.1.3 搅拌装置旳设计………………………………………..4.1.4 传热装置旳设计………………………………………..4.2 各物料进出管口直径确实定……………………………….4.3 轴密封形式………………………………………………….4.4 泵旳工艺设计……………………………………………….4.5 调整釜旳设计……………………………………………….4.6 引起剂罐…………………………………………………….4.7 单体乳化罐………………………………………………….4.8 过滤器……………………………………………………….4.9 工艺管口旳设计…………………………………………….5 参照文献………………………………………………….1 项目简介1.1 项目名称:1万吨/年丙烯酸酯橡胶乳液聚合车间旳工艺设计。

5大聚丙烯生产工艺(四)

5大聚丙烯生产工艺(四)

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。

毕业设计:年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计

毕业设计:年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计

毕业设计:年产10万吨聚丙烯聚合工段工艺设计1. 引言聚丙烯是一种广泛应用于塑料制品、纺织品、药品、包装材料等领域的重要聚合物。

随着市场需求的增加,对聚丙烯的产量也有着不断增长的要求。

本文旨在设计一种年产10万吨聚丙烯的聚合工段工艺,以满足市场对聚丙烯的需求。

2. 聚丙烯聚合工段工艺概述聚丙烯的聚合工艺一般分为以下几个工段:催化剂制备、聚合反应、分离纯化和产品制造。

在年产10万吨的规模下,这些工段需要设计成高效、稳定和可持续的工艺流程。

2.1 催化剂制备催化剂是聚合反应的核心组成部分,直接影响聚丙烯产物的质量和产量。

催化剂应采用高效、稳定和可再生的催化剂,例如Ziegler-Natta催化剂。

本文设计的工艺中,催化剂制备工段将包括催化剂激活、载体处理、催化剂添加等步骤。

2.2 聚合反应聚合反应是将丙烯单体转化为聚丙烯的关键步骤。

聚合反应可采用不同的反应方式,如气相聚合、溶液聚合或乳液聚合。

在设计年产10万吨的聚合工段工艺时,应选择适合规模化生产的聚合反应方式。

本文中,将采用气相聚合的工艺流程,并详细设计反应器的结构和工艺参数。

2.3 分离纯化在聚合反应后,产生的混合物中可能含有未反应的单体、溶剂、催化剂和杂质等。

分离纯化工段将对产物进行纯化处理,以获得高纯度的聚丙烯产品。

分离纯化的工艺流程包括溶剂回收、蒸馏、结晶等步骤。

本文设计的工艺将采用先蒸馏再结晶的方式,以实现高效的分离纯化效果。

2.4 产品制造经过分离纯化后,得到的聚丙烯产品可以通过注塑、挤出、吹塑等方式进行塑料制品的生产。

产品制造工段将根据市场需求和产品质量要求,设计相应的生产线和工艺参数。

本文将重点考虑注塑和挤出两种生产方式,并给出相应的工艺设计和参数。

3. 工艺参数和设备选择设计年产10万吨聚丙烯聚合工段的工艺时,需要根据规模、产品质量要求和经济效益等因素,确定相应的工艺参数和设备选择。

3.1 工艺参数对于聚合反应工段,工艺参数需要考虑反应温度、反应压力、催化剂用量等因素。

天津石化聚丙烯装置生产工艺及产能

天津石化聚丙烯装置生产工艺及产能

天津石化聚丙烯装置生产工艺及产能全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:天津石化聚丙烯装置是国内领先的石化生产装置之一,拥有先进的生产工艺和高效的产能。

其生产工艺主要包括原料准备、聚合反应、分离提纯、成品生产等环节,通过精密的操作和严格的控制,生产出优质的聚丙烯产品。

原料准备是整个生产工艺的第一步。

天津石化聚丙烯装置采用石油炼制原料,经过精细的加工和处理,将原料中的杂质和有害物质去除,得到纯净的原料供给后续反应使用。

接下来是聚合反应阶段,这是生产过程中最关键的环节之一。

在高温和高压的条件下,原料经过催化剂的作用,发生聚合反应,单体分子不断连接成为链状聚合物,形成聚丙烯产品的基础结构。

随后是分离提纯环节,通过物理和化学手段将反应产物中的未反应单体、副产物和杂质去除,得到纯净的聚丙烯产物。

这一环节需要仪器设备的高度精密和操作人员的熟练操作,确保产品的质量和纯度。

最后是成品生产,将提纯后的聚丙烯产品进行包装、标识和入库储存,准备发往市场供应。

天津石化聚丙烯装置的产能高达数十万吨,可以满足国内外市场对聚丙烯产品的需求,为石化行业的发展做出了重要贡献。

天津石化聚丙烯装置具有先进的生产工艺和高效的产能,为国内石化行业的发展提供了强大的支撑。

希望随着科技的不断进步和装置技术的不断创新,天津石化聚丙烯装置可以持续发展壮大,为国家经济的繁荣和社会的进步做出更大的贡献。

【2000字】第二篇示例:天津石化聚丙烯装置生产工艺及产能天津石化聚丙烯装置是中国石化公司旗下的一个重要化工装置,是专门生产聚丙烯的生产线。

聚丙烯是一种常见的热塑性树脂,具有优异的物理性能和广泛的应用领域,被广泛用于包装、建筑、医疗、日用品等行业。

天津石化聚丙烯装置采用先进的生产工艺,通过丙烯的聚合制备出聚丙烯产品。

该装置的生产工艺主要包括丙烯的裂解、聚合反应、挤出成型等环节。

丙烯作为原料被送入裂解炉中,经过高温催化裂解,生成丙烯气体。

然后将丙烯气体送入聚合反应器中,在催化剂的作用下,进行聚合反应,形成聚丙烯颗粒。

年产3万吨PC,ABS合金染色造粒工艺设计

年产3万吨PC,ABS合金染色造粒工艺设计

年产3万吨PC/ABS染色抽粒工艺设计摘要本工艺设计了年生产能力3万吨PC/ABS染色抽粒工艺,本设计主要着重于设计染色、抽粒生产工艺流程。

涵盖了配色挤出的影响因素、设备选用、物料流动、能量损耗、人员分配、利润核算等。

本工艺采用连续作业,大大提高了对设备的利用率和生产效率,同时,在生产过程中,注意节能减排,例如生产过程中对水的利用就采用循环利用的方式,使水的利用量减少了一半,取得了资源效益和经济效益。

在设备的选型上,充分利用设备的特点,使选择能够满足工艺的要求,同时又不造成浪费。

相信本工艺一定能够取得良好的社会效益和经济效益。

关键词:PC/ABS,染色,抽粒,工艺The annual capacity of 300,000 tons of PC/ABS dyeing andgranulating of process designABSTRACTThis process design the annual capacity of 300,000 tons of PC/ABS dyeing and granulating of process, This design mainly focuses on designing dyeing, taking grain production process.Contain almost a match colors squeeze the influence factors, selection of equipment, material flow, energy losses, personnel distribution, profits accounting, etc. This process is a continuous homework, Greatly improving the equipment utilization and production efficiency, meanwhile , In the process of production, pay attention to energy conservation and emission reduction, such as production process to the water by recycling utilization ways, make water consumption reduced half, made resource benefits and economic benefits.In equipment selection Make full use of equipment characteristics,Make choice can meet the technological requirements,at the same time not wasteful . I believe that this process can obtain good social benefits and economic benefits.KEY WORDS: PC/ABS, dyeing, granulation, design process目录前言 (1)第1章PC/ABS简介 (6)1.1PC/ABS简介 (6)1.2 PC/ABS的特点 (6)1.3 PC/ABS的发展现状及前景 (7)第二章染色与抽粒工艺 (8)2.1 染色 (9)2.1.1配色对象特性对染色的影响 (9)2.1.2染色步骤 (9)2.1.3 常用塑料着色方法 (10)2.2 抽粒工艺 (11)2.2.1挤出造粒工艺 (12)2.2.2 挤出造粒加工过程 (12)2.2.3挤出成型设备组成 (12)2.2.4挤出机成型工艺的主要控制因素。

聚丙烯生产工艺

②骤冷态结构像许多其他聚合物一样,从熔体快速骤冷的,即结构是无序的,从所得到的弥散的x射线衍射图可以说明这一点:然而红外光谱(IR)证据表明在骤冷态中存在着螺旋结构,因此又有某种程度的有序结构。

PP骤冷已有许多人研究,先后提出了6种模型。

第1种由Natta和Corradini提出,认为是近晶形(smetic),由在单斜相中发现的3/1螺旋组成,但在垂直于晶轴方向链的堆积是无序的。

第2种模型由Miller拟定,认为骤冷态可用Hosemann提出的酝晶型( paracrystai)来描述,即它基本L是三维有序的,但受缺陷的影响很大。

第3种模型首先由Gsile3}和Ralston提出,认为是由非常细的六角相晶粒组成。

Balcr等。

利用X射线衍射证据提出了第4种模型,认为其结构是由单斜性质的微晶组成。

第5种模型是根据x射线衍射数据由lvl} }}}c}:等提出的,认为骤冷态中约}o%的iPF材料是无定形均,余下的是扭曲的六方或四方晶系的微晶。

最后一种是由Gloti。

等根据1R证据提出的,认为在骤冷iPP玻璃中含有有序的螺旋状分子的枝条,它们是不连贯的,即不能堆砌发展成二维晶体胶束,这些枝条和无序物在玻璃态中是无规律分布的。

(3)影响等规聚丙烯结晶结构的因素影响i即结晶结构的因素很多,主要有样品的特性如等规度、分子量及其分布、接枝链等;力。

工条件如熔化温度和时间、结晶温度和压力等;外加物质如成核剂、稀释剂、共混物等。

(4)成核剂对聚丙烯结晶的影响纯iPP从熔体结晶易生成大球晶,冲击性能差。

提高过冷度和结晶压力能生成较小的球晶。

但过冷度的提高受到了热流动速率的限制,而高压则使产品失去光泽并加大模具损耗,故也受到限制。

因此常在iPP中加人成核剂,使生成较小的球晶来达到提高性能的目的。

(5)等规聚丙烯的性能iP}'是结构规整的结晶聚合物,影响iPP性能的因素有等规度、结晶度、晶体形态、分子量及分犷}C分布。

聚丙烯的生产工艺及行业发展趋势

1.4 Novolen聚丙烯工艺Novolen 聚丙烯工艺可以生产全范围的聚丙烯产品,采用PTK 催化剂,以液相丙烯为载体,通过特殊设计的设备加入到反应器中。

可生产融指(MFR)在0.2~100g/10min 之间的聚丙烯树脂,等规度高达90%~99%,且产品拉伸模量较高,Novolen 工艺两个反应器即可串联操作生产抗冲共聚物,也可并联操作生产均聚物和无规物[3]。

1.5 Unipol聚丙烯工艺Unipol 工艺采用气相流化床技术,其特点是流程简单,装置布置紧凑,所需设备不多,项目投资也相对较少。

另外,Unipol 工艺还可进行超冷凝态气相流化床工艺操作,反应器在体积不增加的情况下可大大提高生产能力,实验证明如果将反应器内液相的比例提高到45%,则反应器生产能力能提高到200%,两台串联反应器生产的抗冲共聚产品分子量分布很宽,抗冲共聚物乙烯含量最高可达21%,橡胶相含量为35%[4]。

2 国内聚丙烯生产现状2.1 聚丙烯产能2019年是中国聚丙烯产能投放大年,总产能达到2549万吨,较去年增长9%,聚丙烯投产装置达到113套,华北地区12套,占总产能8.4%;东北地区14套,占总产能11.26%;华东地区21套,占总产能22.73%;华南地区20套,占总产能18.20%;华中地区9套,占总产能4.55%;西南地区2套,占总产能2.35%;西北地区35套,占总产能33.46%。

由此可看出,我国聚丙烯生产装置西北地区较多,华东以及华南地区次之。

西北地区煤炭蕴藏丰富,导致煤制聚丙烯装置多建于此地区,2019年煤制聚丙烯总量达654万吨,占比26.16%。

由于东部沿海地区丙烷采购较为方便,丙烷脱氢(PDH)制聚丙烯装置多集中在华东地区,2019年以丙烷脱氢(PDH)为来源的聚丙烯产能占9%左右,发展速度较快。

石油制聚丙烯装置占总产能60%以上,主要分布在中石油、中石化等国有企业所在地,以及部分地方企业。

聚丙烯酸钠生产工艺设计

目录第1章合成工艺相关背景知识 (1)1.1 聚丙烯酸钠简介 (1)1.2 聚丙烯酸钠的产品性能和用途 (1)1.3 反相悬浮聚合 (2)第2章聚合物合成的原理 (3)2.1 合成原料以及原料的要求 (3)2.2 反应方程式 (3)2.3 反相悬浮聚合及相关高分子化学及物理的原理 (4)第3章工艺流程设计 (5)3.1工艺流程图及简介 (5)3.2 工艺流程的分析 (7)第4章物料衡算 (9)CH=CH-COOH)的投料量 (9)4.1主要原料丙烯酸(24.2 V102(中和罐)物料衡算 (9)4.3 V101(NaOH溶液调配罐)物料衡算 (11)4.4 V103(分散介质调配罐)物料衡算 (12)4.5 R101(聚合反应器)物料衡算 (13)4.6 V104(引发剂调配罐)物料衡算 (14)4.7整理并校核计算结果 (15)第5章聚合物反应器的设计 (17)5.1反应器的类型 (17)5.2反应器体积的计算 (18)5.3外形尺寸的设计 (19)5.4搅拌器的设计 (21)设计总结 (23)参考文献 (24)第1章合成工艺相关背景知识1.1 聚丙烯酸钠简介聚丙烯酸钠,英文名Sodium polyacrylate,缩写PAAS或简称PAA-Na,结构式为[-CH2-CH(COONa)]n-。

是—种水溶性高分子化合物。

商品形态的聚丙烯酸钠,相对分子质量小到几百,大到几千万,外观为无色或淡黄色液体、粘稠液体、凝胶、树脂或固体粉末,易溶于水。

因中和程度不同,水溶液的pH一般在6-9。

能电离,有或无腐蚀性。

易溶于氢氧化钠水溶液,但在氢氧化钙、氢氧化镁等水溶液中随碱土金属离子数量增加,先溶解后沉淀。

无毒。

丙烯酸分子式1.2 聚丙烯酸钠的产品性能和用途食品级聚丙烯酸钠的用途1、增稠剂。

2、作为电解质与蛋白质相互作用,改变蛋白质结构,增强食品的粘弹性,改善组织。

3、由于在水中溶解较慢,可预先与砂糖、粉末淀粉糖浆、乳化剂等混合,以提高溶解速度。

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。

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第一章文献综述1.聚丙烯概述1.1概述聚丙烯是一种结构规整的结晶性聚合物,为白色粒料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂。

密度0.90~0.91g/cm³,表观密度≥0.38 g/cm³。

机械性能优良,抗拉伸屈服强度打(≥22MPa),表面硬度大,弹性好,耐磨性能好。

耐热性能良好,具有160℃以上的熔点和120℃以上的软化点。

化学稳定性好,聚丙烯基本不吸水,与大多数化学药品不发生作用,耐酸碱和有机溶剂。

聚丙烯具有良好的绝缘性。

聚丙烯缺点是易脆化,低温冲击强度差,但可以用添加剂、共混或共聚等方法来改进。

聚丙烯(Polypropylene,PP)是热塑性塑料中发展最快的一种,目前产量规模已经超过聚乙烯和聚氯乙烯。

(一)发展过程我国的聚丙烯工业化生产始于1971年,当时兰州化学工业公司从英国维克斯吉玛公司引进5kt/a浆液法聚丙烯装置投产,而后燕山石化公司从日本三井油化公司引进80kt/a浆液法聚丙烯装置和辽阳石油化纤公司从美国阿莫科(Amoco)公司引进35kt/a浆液法聚丙烯装置;80年代引进了日本三井油化公司的Hypol工艺(液相-气相本体法)在扬子石化公司建设140kt/a聚丙烯装置,又引进了意大利海蒙特(Himont)公司的Spheripol工艺(液相-气相本体法)在齐鲁石化公司和上海石化股份公司分别建设70kt/a聚丙烯装置,使国内的聚丙烯生产技术达到比较先进的水平。

与此同时,80年代采用国内自行开发的技术和催化剂,利用炼厂催化裂化装置的丙烯建设了一批规模较小的间歇式液相本体法聚丙烯装置;进入90年代国内聚丙烯的发展更快,利用蒸汽裂解装置和炼厂的丙烯建设了20多套聚丙烯装置,其中最大的为燕山石化200kt/a采用阿莫科公司气相本体法工艺,一般的生产能力为70kt/a,使聚丙烯成为我国发展最快的一种合成树脂。

到1998年底,全国共有聚丙烯生产企业50多家,总生产能力已达到2620kt/a,成为我国合成树脂中生产能力最大的一个品种。

在这些生产能力中采用Spheripol工艺的约占45%,采用Hypol工艺的约占21%,采用国内自行开发的间歇式液相本体法工艺的约占25%,采用其他工艺的约占9%。

目前我国已能自行设计液相-气相本体法(釜式或环管式)聚丙烯装置,开发了能用于上述工艺的催化剂,并向外国转让了聚丙烯催化剂的专利技术。

(二)我国聚丙烯生产的主要问题(1)装置规模偏小目前我国聚丙烯装置规模最大的为北京燕山石化公司聚丙烯装置,生产能力200kt/a,一般生产能力在40~70kt/a,相当一部分聚丙烯装置,生产能力只有3~10kt/a。

因此除了一些规模较大的聚丙烯装置生产成本稍低外,其余中型的聚丙烯装置由于单位生产能力投资较大,生产成本较高。

采用国内的间歇式本体法聚丙烯装置由于投资低,原料丙烯来自炼厂副产,价格低,因此目前尚有一定的竞争能力,但由于产品品种单一,只生产均聚物,质量差,消耗高,且生产的都是粉料,应用上受到一定限制。

(2)抗冲共聚产品、专用料等高档产品生产较少由于多种原因,如生产控制要求严格,产品市场开拓难度大,技术开发滞后,因此多数企业生产的都是通用料和大路货,而市场短缺的洗衣机专用料、BOPP 薄膜料、汽车专用料等几乎全部依赖进口。

(3)产品质量不稳定,售后服务差国内生产的聚丙烯注塑料主要为均聚物,只能用于生产日用品等对性能要求不高的产品。

也有部分经过改性的产品用于生产家用电器的部件,但嵌段共聚物的抗冲击性能较差,特别如洗衣机内桶专用树脂,在流动性和抗冲击性能等方面不能满足要求,因此国外聚丙烯就乘虚而入。

又如BOPP料,成膜性及熔体强度较差,只能用于生产普通的光膜和部分珠光膜,能用于生产烟膜和电工膜的不多。

用于宽幅、高速BOPP生产线的原料都要依赖进口。

此外,国内生产的聚丙烯纤维料不能满足高档无纺布和运动服装的用料要求,主要是灰分和可纺性差。

(三)我国聚丙烯的消费状况40年来,以聚合物为基础的丙烯已经成为为用户提供价格优惠、性能优良的树脂家庭中的一员。

聚丙烯以其浓度低、拉力强;焊接温度高;刚性和撞击强度平衡好;应力裂缝阻力强;化学抗阻性高;承受温度不变形等特性为用户提供了经济实惠的效用。

聚丙烯树脂有三种类型:均聚物,无规共聚物和抗振共聚物。

树脂可适应于许多不同的纺丝工艺,如挤压,热成型,注入成型,吹模成型。

聚丙烯广泛用于生产绳、索所用的纤维和长丝;地毯背面和发货麻袋打包的包裹等所用机织织物;消耗品如菱形花纹盖布和医用服装所用非机织织物;用于卷烟和食品包装的弹性模;汽车内部装潢,家庭用具,小型器具,洗碟机衬里,冷冻机衬里,箱包和玩具的吹膜部件。

聚丙烯树脂不断寻找着适合多种经营市场新的应用,替换成本较高的材料,如ABS、尼龙、热塑高弹体(TPE)等。

由于其价格、性能的要求,树脂这个家庭已经很满意其在近20年来产品每年增长近10%的成绩,而且1996年全球产量达22.7百万吨的优异成绩。

进入新千年,聚丙烯的前途以其高于GNP增长的速度成长还会是很光明的。

亚洲东南部地区和太平洋周边国家具有巨大的增长潜力,因为其人口密集,市场广阔,经济增长迅速,平均收入和消费水平等方面都很有潜力。

在亚洲东南部地区(不包括日本)人均聚丙烯的消费大约为1.85kg,而欧洲西部为11.2kg,日本为19.6kg,美国为20.9kg。

全球聚丙烯年需求量增长为6%,亚洲南部地区的增长速度更高一些(10%)。

在中国,1996年,聚丙烯的需求为220万吨,中国为世界第三大市场,仅次于美国和日本,进口大约44%。

中国现有的大多数聚丙烯工厂的生产规模不大,而且主要生产均聚物。

今年来,工厂建设规模扩大,均聚物,无规共聚物和抗冲共聚物产量大幅增加。

虽然我国聚丙烯工业发展迅速,但仍不能满足国内市场对聚丙烯的需求。

从80年代初开始,我国每年都要进口几十万吨的聚丙烯树脂,到90年代,聚丙烯的进口量以平均每年11.3%的速度增长。

1995年我国聚丙烯进口量突破100万吨,1999年达到147.3万吨。

预测2005年,聚丙烯生产能力将达到400万吨/年,产量为370万吨,需求量为540万吨,缺口170万吨;到2010年聚丙烯生产能力将达到510万吨/年,产量为480万吨,需求量为670万吨,预计缺口190万吨。

我国的聚丙烯的消费以编织袋和捆扎绳为主,注塑、薄膜、纤维等所占比较小,说明我国聚丙烯消费市场还不成熟。

预计未来十年中,我国聚丙烯的应用结构将逐渐接近发达国家的水平,用于工业、汽车、家电制品的注塑级聚丙烯将有明显增长,纤维级聚丙烯、BOPP、家用电器专用料、汽车专用料的需求将会有较大的增长,编织袋消费的比例将下降。

同时丙纶纤维及无纺布将是我国聚丙烯树脂发展潜力最大的一个市场,并且在医疗卫生材料方面的消费增长将大幅度地增加。

80年代以后,世界聚丙烯生产技术的发展有以下特点:(1)本体法Montell的Spheripol工艺和Amoco、UCC的气相法工艺占有优势,生产工艺趋向简化,建设投资及生产成本逐渐降低。

(2)茂金属催化剂技术使产品的性能得到显著改进,将会进一步扩大聚丙烯的应用领域。

改进的Ziegler-Natta催化剂也使聚丙烯产品的性能得到很大的改进。

(3)聚丙烯催化剂的发展已经导致以聚丙烯为基础的工程塑料的发展,如Himont的Catalloy和Hivalloy工艺,通过这些技术生产的聚合物大大拓宽了产品的应用范围。

(4)新开发的丙烯/乙烯嵌段共聚PP、高乙烯含量抗冲PP共聚物,高熔体强度热成型PP、超高流动性PP等共聚物改进了聚丙烯的性能,开辟了新的市场,许多高增长率的聚丙烯的应用都要求采用共聚物,共聚物性能比均聚物好并且稳定,共聚物的应用领域正在逐步扩大。

(5)聚丙烯改性产品的消耗量正在不断增加,改性可使聚丙烯在很宽的应用范围内适应市场的要求。

(6)近年来我国聚丙烯行业也得到了十分迅猛的发展,而且潜在的市场空间仍十分广阔。

随着石化行业的发展,我国的聚丙烯技术必将迅速达到世界领先水平。

(四)我国聚丙烯的发展前景随着我国国民经济的快速增长,预计到下世纪初国内聚丙烯的应用结构将向发达国家的应用结构靠拢,即注塑级聚丙烯将有明显增长,纤维级聚丙烯、BOPP、家用电器、汽车等专用料需求会有较大的增长,编织袋应用比例将有所下降。

但编织制品仍将是国内聚丙烯消费的第一大领域,其主要用户是粮食、化肥、水泥的包装,其次是糖、盐、蔬菜及其他工业用包装。

今后编织制品一方面将向大型、重型化包装袋发展。

各种功能性编织袋,如耐高温、耐老化等编织袋的需求也将有一定的发展。

注塑制品为聚丙烯的第二大消费领域,主要用于硬包装(如容器、周转箱、托盘、瓶盖等)、消费用品(如厨具、家具、花盆、旅行箱等)、运输(如汽车内装饰、保险杠、蓄电池壳等)、器械及医疗制品(如注射器、工具箱、料盆等),在这些应用中聚丙烯将替代传统材料如木材、玻璃和金属等。

薄膜是聚丙烯的第三消费领域,包括BOPP、CPP等,其中BOPP由于其具有防潮、机械强度高、尺寸稳定性好、质轻、无毒、无臭、印刷性能良好而广泛用于印刷、涂布、香烟及食品包装袋、真空镀铝、电容器等方面,预计到2005年仅BOPP的需求量将达到630~660kt。

丙纶将是聚丙烯发展潜力最大的品种,除用作服用纤维外,产业用丙纶是最活跃的市场。

随着对工程质量的重视,聚丙烯无纺布将在道路、水库、堤坝建设等方面的应用将迅速增加。

此外,在医疗及卫生材料方面的消费增长也会变很快。

预计到了2005年,丙纶的需求量将达到550~600kt。

据初步预测,2000~2005年国内聚丙烯的需求将以年均7%左右的速度增长,到2005年全国聚丙烯的消费量将达到6000kt左右。

根据有关建设计划报道,1999~2000年新增的聚丙烯生产能力有大庆石化总厂100kt/a,荆门石化总厂70kt/a,前郭炼油厂40kt/a,华北化学药剂厂50kt/a,2000年全国聚丙烯生产能力将达到2900kt左右。

“十五”期间,根据目前安排,预计可新增的聚丙烯生产能力有扬子石化公司200kt/a,上海石化股份公司200kt/a,广东惠州壳牌项目240kt/a,此外大庆、吉化、茂名等乙烯及几套140kt/a乙烯扩建,预计可新增聚丙烯生产能力约600kt/a,合计新增聚丙烯生产能力1240kt/a。

如果这些计划能够顺利实施,则到2005年全国聚丙烯生产能力将达到4100kt/a左右,产量约3700kt,与需求相比,差距很大,自给率仍维持在60%左右。

由此可见,“十五”期间必须进一步加快发展我国的石化工业,否则大量进口石化产品不可避免。

(五)今后的发展和对策a.我国烯烃聚合技术当前的发展方向应从降低成本和提高产品性能入手。

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