机械网--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1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5大类。1、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线路，由Eastman公司所独有。该工艺采取1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。额外补充溶剂来降落溶液的粘度，并过滤除去残留催化剂。溶剂通过量个蒸发器而浓缩，再通过1台能够除去挥发物的挤压机而构成固体聚合物。固体聚合物用庚烷或类似的烃萃取进1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进程，主要用于生产1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，且本钱较高，聚合温度高，加上由于采取特殊的高温催化剂使产品利用范围有限，目前已不再用于生产结晶聚丙烯。2、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1套工业化装置1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1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3井东压化学工艺、美国Amoco工艺、日本3井油化工艺和索维尔工艺等。这些工艺的开发都基于当时的第1代催化剂，采取立式搅拌釜反应器，需要脱灰和脱无规物，因采取的溶剂不同，工艺流程和操作条件有所不同。最近几年来，传统的淤浆法工艺在生产中的比例明显减少，保存的淤浆产品主要用于1些高价值领域，如特种BOPP薄膜、高相对分子质量吹塑膜和高强度管材等。最近几年来，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2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%。3、本体法工艺本体法工艺按聚合工艺流程，可以分为间歇式聚合工艺和连续式聚合工艺两种。1、间歇本体法工艺：间歇本体法聚丙烯聚合技术是我国自行研制开发成功的生产技术。间歇本体法工艺优点：生产工艺技术可靠，对原料丙烯质量要求不是很高，所需催化剂国内有保证，流程简单，投资省、收效快，操作简单有无土地证拆迁赔偿一样吗，产品牌号转换灵活、3废少，适合中国国情等。间歇本体法工艺缺点：生产范围小，难以产生范围效益；装置手工操作较多，间歇生产，自动化控制水平低，产品质量不稳定；原料的消耗定额较高；产品的品种牌号少，档次不高，用途较窄。目前，我国采取该法生产的聚丙烯生产能力约占全国总生产能力的24.0%。2、连续本体法工艺：主要包括美国Rexall工艺、美国Phillips工艺和日本Sumitimo工艺。•Rexall工艺：Rexall本体聚合工艺是介于溶剂法和本体法工艺之间的生产工艺，由美国Rexall公司开发成功，采取立式搅拌反应器，用丙烷含量为10%⑶0%（质量分数）的液态丙烯进行聚合。在聚合物脱灰时采取己烷和异丙醇的恒沸混合物为溶剂，简化了精馏的步骤，将残余的催化剂和无规聚丙烯1同溶解于溶剂中，从溶剂精馏塔的底部排出。以后，该公司与美国ElPaso公司组成的联合热塑性塑料公司，开发了被称为“液池工艺”的新生产工艺，采取Montedison -MPC公司的HY-HS高效催化剂，取消了脱灰步骤，进1步简化了工艺流程。特点是以高纯度的液相丙烯为原料，采取HY-HS高效催化剂，无脱灰和脱无规物工序。采取连续搅拌反应器，聚合热用反应器夹套和顶部冷凝器撤出，浆液经闪蒸分离后，单体循环回反应；•Phillips工艺：由美国Phillips石油公司于20世纪60年代开发成功。特点是采取独特的环管式反应器，这类结构简单的环管反利用具有单位体积传热面积大，总传热系数高，单程转化率高、流速快、混合好、不会在聚合区构成塑化块、产品切换牌号的时间短等优点。可以生产宽范围熔体活动速率的聚聚物和无规聚合物；•Sumitimo工艺：由日本Sumitimo（住友）化学公司于1974年开发成功。基本上与Rexene本体法类似，但Sumitimo本体法工艺包括除去无规物及催化剂残余物的1些措施。通过这些措施可以制得超聚合物，用于某些电气和医学用途。Sumitimo本体法工艺使用SCC络合催化剂（以1氯2乙基铝还原4氯化钛，并经过正丁醚处理），液相丙烯在50⑻0℃、3.0MPa下进行聚合农村厂房违建5年还用拆除吗，反应速率高，聚合物等规指数也较高，还采取高效萃取器脱灰，产品等规指数为96%⑼7%，产品为球状颗粒，刚性高，热稳定性好，耐油及电气性能优越。4、气相法工艺目前工业上普遍利用的气相法工艺主要有Univation公司的Unipol工艺、BP公司的Innovene工艺和Basell公司的Sphefilene工艺。气相法工艺主要特点：采取独特的接近活塞流的卧式搅拌床反应器。用这类独特的反应器，因颗粒停留时间散布范围很窄，可以生产刚性和抗冲击性非常好的共聚物产品。这类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，这些细粉将降落共聚物的低温冲击强度，并构成没必要要的胶状体。因此，气相法工艺很窄的反应停留时间散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，由于这类独特的反应器设计，气相法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，因此产品切换容易，过渡产品很少。5、本体法-气相法组合工艺工艺主要包括巴塞尔公司的Spheripol工艺、日本3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、利用最为广泛的聚丙烯生产工艺。Spheripol工艺是1种液相预聚合同液相均聚和蔼相共聚相结合的聚合工艺，工艺采取高效催化剂，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，散布可以调理，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。2、Hypol工艺：Hypol工艺由日本3井化学公司于20世纪80年代初期开发成功，采取HY-HS-II催化剂（TK-II），是1种多级聚合工艺。它把本体法丙烯聚合工艺的优点同气相法聚合工艺的优点融为1体，是1种不脱灰、不脱无规物能生产多种牌号聚丙烯产品的组合式工艺技术。Hypol工艺与Spheripol工艺技术基本相同，主要辨别在于Hypol工艺中均聚物不能从气相反应器旁路排出，部分从高压脱气罐来的闪蒸气被打回到气相反应器。生产均聚物时，第1气相反应器实际上也起闪蒸作用。气相反应器是基于流化床和搅拌（刮板）容器特殊设计的。反应器在生产抗冲击性共聚物时，无污垢，不需要清洗。在生产均聚物期间，气相反应器又可用做终聚合釜，提高了生产能力，而且气相反应器操作灵活，可生产乙烯含量25%的抗冲击性共聚物。3、Borstar工艺：Borealis公司（北欧化工）的Borstar工艺（北星双峰）)PP工艺是1998年才开发成功的PP新型生产工艺，Borstar工艺源于北星双峰聚乙烯工艺，工艺采取与北星双峰聚乙烯工艺相同的环管和蔼相反应器，设计基于Z-N催化剂，也能使用正在中试中的单活性中心催化剂。其基本配置是采取双反应器即环管反应器串联气相反应器生产均聚物和无规共聚物，再串联1台或两台气相反应器生产抗冲共聚物，这取决于终究产品中的橡胶含量，如生产高橡胶相含量的抗冲共聚物则需要第2台气相共聚反应器。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章