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聚丙烯生产工艺现状及发展

聚丙烯生产工艺现状及发展
聚丙烯生产工艺现状及发展

聚丙烯生产工艺现状及发展

聚丙烯生产工艺现状及发展

摘要:介绍了目前聚丙烯(PP)主要生产工艺,最广泛和最有发展前途的聚丙烯生产工艺是本体法和气相法,目前主要聚丙烯生产工艺均为国外聚丙烯工艺商掌握。

关键词:聚丙烯生产工艺现状发展

聚丙烯(PP)是一种热塑性的合成树脂,其物理性质是半透明、无色无味无毒的固体,密度较小,具有较好的加工性能。同时,PP 的耐冲击性能较高,具有较强的机械性质,能够抵抗多种酸碱和有机溶剂的腐蚀。PP基于以上的优势,被广阔的应用与日常生活生产的方方面面。

一、世界聚丙烯生产工艺现状

到目前为止,世界范围内生产聚丙烯的工艺中,本体法工艺仍占占据十分重要的地位,随着技术的发展和市场需求的增加,气相法生产工艺也逐渐得到发展,此外催化剂技术的运用也使得聚丙烯的生产水平进一步提高。目前世界上主要采用气相工艺和本体-气相组合工艺,这类生产工艺均是利用本体工艺和气相法工艺,以及两种工艺的组合工艺生产出均聚物和无规共聚物,再利用气相反应装置产生抗冲共聚物。下面介绍目前世界上几种主要聚丙烯生产工艺:

1.Spheripol工艺

Spheripol工艺由Basell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,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,不容易产生热点,不容易粘壁,轴流泵的能耗也较低,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。

2.Borstar工艺

由Borealis公司(北欧化工)推出的Borstar工艺是目前世界范围内一种十分重要的聚丙烯生产工艺。该工艺的产生基于北星双峰聚乙烯生产工艺,尤其是所采用的气相反应器构造和环管构造与该工艺是一致的,主要采用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,再串联一台或两台气相反应器生产抗冲共聚物。该工艺运用了超临界聚丙烯生产技术,将超临界丙烯作为溶剂进行聚丙烯的生产。采用Z-N催化剂或单活性中心催化剂,其主要特点为:采用MgCl2 载体催化剂,大大提升了催化过程的灵活性和有效性;由于反应过程在超临界状态下进行,因而突破了对氢气浓度的限制,气相反应即使在氢气浓度十分高的状态下也可进行;由于气相反应的条件在超临界状态下,因而丙烯中所溶的其他聚合物相当少,大大提升了共聚物的均匀性和乙烯含量。采用这种工艺所生产出来的聚丙烯产品对于纤维、薄膜、管材等的生产十分适用。

3.Innovene工艺

由Ineos集团推出的Innovene工艺采用卧式搅拌床反应器作为反应载体,该反应器上有若干个液相、气相材料进料点,由这些进料点添加液相、气相材料以及催化剂,再通过搅拌促使反应,其主要特点包括:能够较好地确保催化剂的有效性,避免催化短路;过渡时间段且过度产品较少有利于提升目标产品产量;所产出的共聚物产品的刚性明显优于其他生产工艺;该工艺的耗能较少,操作相对简单可靠。但与此同时,该生产工艺也具有一定的缺陷,其中最为突出的是产品中的乙烯含量相对于其他工艺过少,因而今后该工艺的研究中,应着重解决这一问题。

4.Novolen工艺

由德国BASF公司研发的Novolen工艺是一种可以用共聚物反应器生产均聚物的气象反应工艺。该工艺的主要特点有:采用两台带有双螺旋搅拌的立式反应器,使反应过程中气固两相之间分布更均匀;均聚物的产量相对于其他工艺更高,可达30%甚至更多;采用PTK-4催化剂,省去预聚合步骤;能够生产全牌号的产品,包括均聚物、超抗冲共聚物、无规共聚物等等。

5.Spherizone工艺

目前全球最大的聚丙烯生产商Basell公司一直以来都是聚丙烯生产工艺的引导者和创新者,其Spherizone工艺采用多相循环技术,近年来受到世界聚丙烯生产领域的热切关注。该工艺采用球形形态、高选择性和高活性的Z-N催化剂,能够更好地保障所产聚合物的结晶度和均一性。该工艺中,预聚合、均聚合反应采用液相环管反应装置,多相共聚合反应采用气相流化床反应装置。随着Basell公司对该工艺研究的不断深入,如今Spherizone二代工艺已日趋成熟,在增加产品强度和改善聚合物性能,以及提升减小停留时间,提升反应体积有效性,改进生产操作效率和提高生产灵活性等方面发挥出更为显著的优势。此外,该工艺能够生产出全范围的聚丙烯产品,且其中无规共聚乙烯的含量可高达4.5%,橡胶相高达40%以上,抗冲共聚物乙烯高达25%以上。

二、聚丙烯生产工艺的发展

自上世纪50年代Z-N催化剂诞生以来,聚丙烯生产技术得到了不断的改进和创新,尤其是催化剂方面更是不断推陈出新。从需要脱灰和脱无规物的第一代催化剂,发展至目前高效、高灵活性和高选择性的第五代催化剂,聚丙烯生产工艺中催化剂的效用得到了显著的提高,聚丙烯产量和生产流程的简易性、可靠性得到了不断的提升。从目前聚丙烯生产工艺现状和近些年的技术动态来看,催化剂的改良仍然是促进聚丙烯生产工艺进一步发展的主要途径。

总的来说,欧美聚丙烯生产工艺在世界范围内向来占据引领市场和引导技术革新的地位,在世界范围内有着很强的影响力。近些年来,应用于薄膜生产、汽车制造、家电制造、喷涂材料等领域的聚丙烯材料不论在欧美范围内还是在国内市场中是较为热销,在此背景下,聚丙烯生产工艺的研究与发展针对性逐渐增强,更具环保性、经济性更强、高温耐受性更佳、抗冲击性更强的聚丙烯材料受到众生产商家的热捧,相关的聚丙烯生产工艺,包括催化剂、反应器、工艺流程等方面将会在未来几年得到重点研究和快速发展。

三、结束语

总而言之,由于聚丙烯的材料性价比相对较高,没有毒性,应对

了全球环保的趋势,加之各大生产研发商不断的改进聚丙烯的生产工艺和技术,在降低成本的同时,提高了聚丙烯的各项性能,使其能够更加广泛的应用到生活生产的方方面面,因而经过市场调查显示,近几年来聚丙烯的市场需求量急剧增长,因此,深入研究聚丙烯的生产技术和生产工艺,不仅能够进一步提高聚丙烯的各项性能,还对促进经济发展和满足社会需求具有积极意义。

参考文献

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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。 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。催化剂体系采用第四代或第五代Z-N高效催化剂,增加了氢气分离和回收单元,改进了聚合物的高压和低压脱气设备,汽蒸、干燥和丙烯事故排放单元也有所改进,增加了操作灵活性,提高了效率,原料单体和各项公用工程消耗也显著下降。所得产品颗粒度更加均匀,产品的熔体流动指数范围更宽(从0.3-1600.0g/10min),可生产高刚性、高结晶度和低热封温度的新PP牌号。Spheripol工艺的抗冲共聚反应采用气相法生产,反应器是一个或两个串联的密相流化床反应器{HotTag}。反应器采用气相法密相流化床。采用一个气相反应器系统可以生产乙烯含量在 8%-12%(质量分数)的抗冲共聚物,如果需要生产橡胶相含量更高且可能具有一个以上分散相的特殊抗冲共聚物(如低应力发白产品),则需要设计两个气相反应能够器系统,保持两个气相反应器系统中的气相组成和操作条件独立,可以获得两种不同的共聚物添加到均聚物中。 采用汽蒸和干燥两步法处理聚合物,可以很容易将汽蒸尾气中的蒸气冷凝而分离出纯烃类单体,能够完全回收利用尾气中的烃类,降低单体的消耗。闭路氮气干燥系统也降低了装置的氮气消耗量。此外,Spheripol 工艺采用模块化设计方式,可以满足不同用户的要求,易于分步建设(如先上均聚物生产系统,在适时增加气相反应系统),装置的生产能力也容易扩大。Spheripol工艺有严格完善的安全系统设计,使装置有很高的操作稳定性和安全性。新一代Spheripol工艺采用纯的添加剂加入系统,使产品质量更加均一稳定,

聚丙烯装置简介和重点部位及设备(通用版)

聚丙烯装置简介和重点部位及 设备(通用版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0357

聚丙烯装置简介和重点部位及设备(通用 版) 一、装置简介 (一)装置的发展及类型 1.装置发展 聚丙烯(Polypropylene,缩写为PIP)是以丙烯为单体聚合而成的聚合物,是通用塑料中的一个重要品种,结构式为: 1953年德国Ziegler等采用R3Al—TiCl4 催化体系制得高密度聚乙烯后,曾试图用R3 Al—TiCl4 为催化剂制取PP,但是只得到了无定形PP,并无工业使用价值。意大利的Natta教授继Ziegler之后对丙烯聚合进行了深入的研究,于1954年3月用改进的齐格勒催化剂紫色TiCl3和烷基铝成功地将

丙烯聚合成为具有高度立体规整性的聚丙烯。 1957年Montecatini公司利用Natta的成果在意大利Ferrara 建成了6000t/a的生产装置,这是世界上第一套PP生产装置,使PP实现了工业化生产。同年Hercules公司在美国Parlin也建成了9000t/a的生产装置,这是北美第一套PP生产装置。到1962年德国、日本、法国等国家也纷纷建厂,相继实现了PP的工业化生产。 2.装置的主要类型 50多年来已有二十几种生产聚丙烯的工艺技术路线,各种工艺技术按生产工艺的发展和年代划分,可分为第一代工艺,生产过程包括脱灰和脱无规物,工艺过程复杂,主要是70年代以前的生产工艺,采用第一代催化剂;70年代开发的第二代催化剂使生产工艺中取消了脱灰过程,称为第二代工艺;80年代以后,随着高活性、高等规度(HY/HS)载体催化剂的开发成功和应用,生产工艺中取消了脱灰和脱无规物,称为第三代工艺;按照聚合类型可分为溶液法、浆液法(也称溶剂法)、本体法、本体和气相组合法、气相法生产工艺。

聚丙烯工艺参数

PP的注塑成型参数 PP通称聚丙烯,因其抗折断性能好,也称“百折胶”。PP是一种半透明、半晶体的热塑性塑料,具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热就形温度高、密度小、结晶度高等特点。改性填充物通常有玻璃纤维、矿物填料、热塑性橡胶等。 不同用途的PP其流动性差异较大,一般使用的PP流动速率介于ABS与PC之间。 1、塑料的处理 纯PP是半透明的象牙白色,可以染成各种颜色。PP的染色在一般注塑机上只能用色母料。在华美达机上有加强混炼作用的独立塑化元件,也可以用色粉染色。户外使用的制品,一般使用UV稳定剂和碳黑填充。再生料的使用比例不要超过15%,否则会引起强度下降和分解变色。PP注塑加工前一般不需特别的干燥处理。 2、注塑机选用 对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性。需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/m2来确定,注射量20%-85%即可。 3、模具及浇口设计 模具温度50-90℃,对于尺寸要求较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低5℃以上,流道直径4-7mm,针形浇口长度1-1.5mm,直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好,约为0.7mm,深度为壁厚的一半,宽度为壁厚的两倍,并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性,排气孔深0.025mm-0.038mm,厚1.5mm,要避免收缩痕,就要用大而圆的注口及圆形流道,加强筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60%)。均聚PP制造的产品,厚度不能超过3mm,否则会有气泡(厚壁制品只能用共聚PP)。 4、熔胶温度 PP的熔点为160-175℃,分解温度为350℃,但在注射加工时温度设定不能超过275℃。熔融段温度最好在240℃。 5、注射速度 为减少内应力及变形,应选择高速注射,但有些等级的PP和模具不适用(人地幔现气泡、气纹)。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹,则要用低速注射和较高模温。 6、熔胶背压 可用5bar熔胶背压,色粉料的背压可适当调高。 7、注射及保压 采用较高注射压力(1500-1800bar)和保压压力(约为注射压力的80%)。大概在全行程的95%时转保压,用较长的保压时间。 8、制品的后处理 为防止后结晶产生的收缩变形,制品一般需经热水浸泡处理。 聚丙烯(PP) 料筒温度喂料区30~50℃(50℃) 区1 160~250℃(200℃) 区2 200~300℃(220℃) 区3 220~300℃(240℃) 区4 220~300℃(240℃) 区5 220~300℃(240℃) 喷嘴220~300℃(240℃) 括号内的温度建议作为基本设定值,行程利用率为35%和65%,模件流长与壁厚之比为50:1到100:1

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。

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。

世界5大类聚丙烯生产工艺概述

世界5大类聚丙烯生产工艺概述 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 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。该方法工艺流程复杂,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。 3 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

聚丙烯生产装置工艺简介

1 装置简介 1.1 概述 本装置采用意大利HIMONT公司的SPHERIPOL工艺,该工艺采用的聚合反应器为液相环管反应器,用于聚丙烯均聚物的生产。 工艺名称:SPHERIPOL液相本体法 承包商:北京石化工程公司(BPEC) 装置占地面积:3.3公顷 设备总台数:354台 管道总长约:40km 装置年生产能力:7×104t/a PP均聚物本色颗粒 装置年操作时间:7200h 装置h生产能力:9.7吨 装置产品牌号:25种牌号 装置生产线:1条 装置包装线:2条 1.2 装置组成 本装置由下列工艺操作单元组成 100单元:主催化剂、三乙基铝、给电子体和防结垢剂的配制和计量 200单元:催化剂预接触、丙烯预聚合和丙烯聚合 300单元:聚合物的闪蒸脱气和丙烯单体回收 500单元:聚合物的汽蒸和干燥 600单元:排放系统、废油处理和工艺辅助设施 700单元:丙烯精制 800单元:聚合物添加剂的加入和挤出造粒 900单元:聚合物颗粒的掺混、储存、包装和码垛 另外装置还包括丙烯的预精制和消防系统 1.3 工艺简述 从界区来经过预精制的丙烯经丙烯精制单元脱除杂质后进入丙烯储罐,再经丙烯进料泵分别进入预聚合和聚合反应器,氢气由氢压机送入丙烯总管与丙烯混合。配制后的主催化剂、活化剂和给电子体经计量连续加入预聚反应器,少量聚合的聚丙烯包裹着催化剂颗粒随大部分丙烯连续地从预聚反应器进入聚合反应器,反应器内的物料在轴流泵的作用下强制高速循环,进行较均匀的液相本体聚合,聚合热由反应器夹套冷却水带走。流出反应器的淤浆经一蒸汽套管加热后依次进入高低压闪蒸罐,未反应的气态丙烯与聚合物分离后经压缩、冷凝后循环使用。闪蒸后的聚丙烯经过汽蒸脱活和氮气干燥后,加入一定量添加剂,经挤压造粒,产品颗粒掺混后送去包装、码垛和贮存。

聚丙烯(pp)的注塑加工工艺介绍

来源于:注塑财富网聚丙烯(PP )的注塑加工工艺介绍 PP通称聚丙烯,因其抗折断性能好,也称“百折胶”。PP是一种半透明、半晶体的热塑性塑料,具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热就形温度高、密度小、结晶度高等特点。改性填充物通常有玻璃纤维、矿物填料、热塑性橡胶等。 不同用途的PP其流动性差异较大,一般使用的PP流动速率介于ABS与PC之间。 1、塑料的处理。 纯PP是半透明的象牙白色,可以染成各种颜色。PP的染色在一般注塑机上只能用色母料。在华美达机上有加强混炼作用的独立塑化元件,也可以用色粉染色。户外使用的制品,一般使用UV稳定剂和碳黑填充。再生料的使用比例不要超过15%,否则会引起强度下降和分解变色。PP注塑加工前一般不需特别的干燥处理。 2、注塑机选用 对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性。需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/m2来确定,注射量 20%-85%即可。 3、模具及浇口设计 模具温度50-90℃,对于尺寸要求较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低5℃以上,流道直径4-7mm,针形浇口长度,直径可小至。边形浇口长度越短越好,约为,深度为壁厚的一半,宽度为壁厚的两倍,并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性,排气孔深,厚,要避免收缩痕,就要用大而圆的注口及圆形流道,加强筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60%)。均聚 PP 制造的产品,厚度不能超过3mm,否则会有气泡(厚壁制品只能用共聚PP)。 4、熔胶温度 PP的熔点为160-175℃,分解温度为350℃,但在注射加工时温度设定不能超过275℃。熔融段温度最好在240℃。 5、注射速度 为减少内应力及变形,应选择高速注射,但有些等级的PP和模具不适用(人地幔现气泡、气纹)。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹,则要用低速注射和较高模温。

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。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%。 三、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,产品牌号转换灵活、三废少,适合中国国情等。 间歇本体法工艺缺点:生产规模小,难以产生规模效益;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。

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| 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Montell 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。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

聚丙烯工艺介绍

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 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。 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 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) 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(Donor D) (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

聚丙烯管生产工艺(pp-r管)

聚丙烯管(PP-R管)生产工艺 摘要:三型聚丙烯管具有节能,耐腐蚀,不结垢、卫生,无毒,耐热、耐压,使用寿命长,质轻高强,流体阻力小等优点,是替代镀锌钢管的新一代产品。介绍PP -R管的特点,原料生产工艺,国内现状、施工方法、项目投资估算及市场前景分析。 1前言 80年代以前,我国的住宅及公共建筑的上水管基本上是镀锌钢管,由于受材质自身的局限,镀锌钢管存在使用寿命短、易造成水质二次污染等缺点。为了保障人们日常饮用水的质量,我国部分地区,如上海、浙江、河北、江苏等省市已先后提出淘汰镀锌钢管,用高质量的塑料管代替。目前,在我国已相继开发了PVC管、PE 管、铝塑复合管、玻璃钢管、钢塑复合管和PP-R管等一批塑料管材,并取得了一定的市场占有率。 PP-R管是欧洲90年代开发的,以新型无规聚丙烯为原料,经挤出成型制作的塑料管材。由于其优越的性能,正日益受到人们的青睐。 2PP-R管的主要性能 聚丙烯管分为均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和无规聚丙烯(PP -R)3种。PP-H、PP-B、PP-R管材的刚度依次递减,而抗冲击强度则依次增加。给水用聚丙烯管是用特殊的PP-R制成。PP-R管作为一种新型的管材,具有以下性能特点: 2.1节能 PP-R管的生产能耗仅为钢管的20%,并且其导热系数低[0.2W/(m.K)],也仅为钢管的1/200,应用于热水系统将大大减少热量损失。 2.2耐腐蚀、不结垢、卫生、无毒 使用PP-R管可免去使用镀锌钢管所造成的内壁结垢、生锈而引起的水质“二次污染”。由于PP-R组份单纯,基本成份为碳和氢,符合食品卫生规定,无毒,更适合于饮用水输送。 2.3耐热、耐压、使用寿命长 PP-R管的长期使用温度达95℃,短期使用温度可达120℃。在使用温度为70℃,工作压力为1.2MPa条件下,长期连续使用,寿命可达50年以上。 2.4轻质高强、流体阻力小 PP-R管密度仅为金属管的1/8,耐压力试验强度高达5MPa,且韧性好、耐冲击。由于内壁光滑、不生锈、不结垢,流体阻力小。

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| 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Montell 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。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

聚丙烯工艺介绍

工艺 2、1工艺设计基础 2、1、1 生产能力、产品方案与操作弹性 (1)设计能力与操作时间 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。 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)、无规共聚物与抗冲共聚物(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 流延膜:4

b)无规共聚物21个牌号(预留) 其中:流延与管式膜:6 BOPP膜的热封层:3 挤出与吹塑: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(生产均聚物与无规共聚物) 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(Donor D) (4)装置操作弹性 从单体净化单元到干燥单元的操作弹性范围:70-120% 反应器操作压力范围:3、4-4、5MPag 后续关键设备挤压造粒机组的操作弹性范围: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

聚丙烯生产工艺现状及发展

聚丙烯生产工艺现状及发展 聚丙烯生产工艺现状及发展 摘要:介绍了目前聚丙烯(PP)主要生产工艺,最广泛和最有发展前途的聚丙烯生产工艺是本体法和气相法,目前主要聚丙烯生产工艺均为国外聚丙烯工艺商掌握。 关键词:聚丙烯生产工艺现状发展 聚丙烯(PP)是一种热塑性的合成树脂,其物理性质是半透明、无色无味无毒的固体,密度较小,具有较好的加工性能。同时,PP 的耐冲击性能较高,具有较强的机械性质,能够抵抗多种酸碱和有机溶剂的腐蚀。PP基于以上的优势,被广阔的应用与日常生活生产的方方面面。 一、世界聚丙烯生产工艺现状 到目前为止,世界范围内生产聚丙烯的工艺中,本体法工艺仍占占据十分重要的地位,随着技术的发展和市场需求的增加,气相法生产工艺也逐渐得到发展,此外催化剂技术的运用也使得聚丙烯的生产水平进一步提高。目前世界上主要采用气相工艺和本体-气相组合工艺,这类生产工艺均是利用本体工艺和气相法工艺,以及两种工艺的组合工艺生产出均聚物和无规共聚物,再利用气相反应装置产生抗冲共聚物。下面介绍目前世界上几种主要聚丙烯生产工艺: 1.Spheripol工艺 Spheripol工艺由Basell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,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,不容易产生热点,不容易粘壁,轴流泵的能耗也较低,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。

聚丙烯工艺技术综述

聚丙烯工艺技术综述 聚丙烯工艺技术综述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 国产化聚丙烯工艺技术的发展聚丙烯polypropylene缩写为PP是以丙烯为单体聚合而成的聚合物是通用塑料中的一个重要品种其结构式如下 [ CH2 CH ]n CH3 PP的热性能和机械性能的优异结合使其在很多领域如注塑薄膜及纤维生产中得到广泛应用它的通用性加上经济性使其应用在60年代和70年代初期得到了快速发展很快成为最重要的热塑性产品之一催化剂发展历史 60年代第一代ZN催化剂时期活性1000kgkg催化剂浆液法工艺技术商业化生产 70年代第二代ZN催化剂出现活性10000kgkg催化剂产品等规度提高开始本体法和气相法工艺技术的开发聚丙烯工业化发展历史 50年代53年卡尔·齐格勒教授首次合成高结晶度聚乙烯 54年朱利奥·纳塔教授首次合成结晶聚丙烯 57年在意大利的费拉拉建成第一套6000吨年浆液法间歇式聚丙烯工业生产装置 80年代第三代ZN催化剂开发成功活性15000 kgkg催化剂产品等规度进一步提高大大降低了无规聚合物的产品省去了脱无规聚合物的工艺步骤简化工艺流程能够生产高乙烯含量的无规共聚物和抗冲共聚物采用本体法和气相法以及组合法工艺技术开始大规模建设工业装置 90年代应用第四代ZN催化剂活性60000 kgkg催化剂改进产品形态生产高结晶性聚合物开始研制茂金属催化剂开发等规和间规聚丙烯进一步简化本体和气相工艺流程装置

大型化降低了投资和操作费用开始建设大型工业装置单线生产能力达到年产30万吨聚丙烯本色粒料最新发展简述二醚类和琥珀酸酯类催化剂的开发 ND 催化剂的开发国外市场概况国外市场概况世界聚丙烯的主要用途是生产注塑制品其中货物的周转箱工业零部件仍是其主要用途由于其密度低具有良好的机械性能因此也大量用于汽车配件另外聚丙烯在纤维和薄膜方面所占的比例也较大 19952000年间国内聚丙烯产量的年均增长率达到260远远超出了表观消费量和进口量的年均增长率186和83自给率也由1995年的492迅速上升到2000年的667 到2005年编织制品所占的比例将有所下降拉丝料市场转向饱和而专用料市场的供需缺口大幅扩大注塑制品中洗衣机料因产量接近饱和对PP树脂的需求量增长放缓供需缺口仅略有增加而共聚注塑料将成为供需缺口最大的品种BOPP薄膜料和CPP薄膜料因包装业的发展而快速发展供需缺口进一步扩大纤维料因土工材料的发展而获得了新的市场机遇需求增长较快供需缺口扩大另外PP管材料和PP高透明料将成为市场发展的新热点主要工艺参数及控制主要工艺参数及控制工艺流程图工艺特点工艺特点第二反应器的操作系统与第一反应器基本相同只是在生产抗冲产品时增加了乙烯单体进料乙烯对丙烯的进料比率根据所需产品精确控制生产均聚物时第一第二反应器中只加入丙烯单体生产无规共聚物时乙烯以较低的控制比例加分别加入两反应器生产抗冲共聚物时只向第二反应器加入乙烯粉末从第二反应器排出经气体粉末分离系统减压输送至脱气仓脱气仓底部通入湿氮气使聚合物粉末失活同时将未反应的单体从聚合物粉末中脱除这部分单体可以送到附近的烯烃装置回收或经过膜分离单元将丙烯和氮气分离后再循环使用脱活的聚合物粉末靠重力排出输送至挤压造粒机工

国内外PP聚丙烯生产工艺介绍 气相法详解

国内外聚丙烯生产工艺介绍 一、PP生产工艺简介 聚丙烯的生产工艺按聚合类型分类主要有3种,即本体法工艺、气相法工艺和本体-气相法组合工艺。早期还有溶液法工艺和溶剂浆液法工艺(简称浆液法、也称淤浆法)。 丙烯聚合催化剂性能的提高促进了PP生产工艺的不断进步,PP生产工艺已经从初期的低活性、中等规度的第一代工艺(溶液法、浆液法),以及高活性、可省脱灰工序的第二代工艺(浆液法及本体法),发展到超高活性、无需脱灰及无需脱无规物的第三代工艺(气相法、本体-气相组合工艺)。近年来,传统的浆液法工艺在PP生产中的比例明显下降,新建的PP装臵已不再采用传统的浆液法工艺。 当前,世界上先进的PP生产工艺主要是属于第三代PP 生产工艺的本体-气相组合工艺和气相法工艺。本体-气相法组合工艺典型的专利技术有:Basell公司的Spheripol本体-气相法组合工艺技术、Prime Polymer公司的Hypol本体-气相法组合工艺技术、Borealis公司的Borstar本体-气相法组合工艺技术和中国石化的ST本体-气相法组合工艺技术。气相法工艺典型的专利技术有:Dow化学公司Unipol气相流化床工艺技术、Lummus公司的Novolen气相法工艺技术、Ineos公司的Innovene气相法工艺技术、Basell公司的Spherizone气相法工艺技术、日本聚丙烯公司(JPP)的气

相法工艺技术以及住友公司(Sumitomo)的气相法工艺技术。世界上采用气相法工艺和本体-气相法组合工艺的聚丙烯生产装臵的比例逐年增加,目前各国在建和新建的聚丙烯装臵基本上多采用气相法工艺和本体-气相法组合工艺。 由于催化剂体系的发展和其活性的大幅度提高,上世纪90年代以后新建大型聚丙烯装臵已基本上不使用浆液法。在过去的20年中各种气相法工艺都发展很快,2006年底,气相法工艺的生产能力占到了全球聚丙烯生产能力的34%。2010年底,包括在建装臵的产能在内,气相法工艺约占50%。气相法被认为是最有希望的工艺之一,因此,建议我公司采用气相法聚合工艺。 二、气相法技术的优点 气相法技术的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硫化聚合工艺,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。由于是气相聚合,生产过程中也不需闪蒸分离或离心干燥。在气相法发展初期,由于催化剂处于第二代Z-N 催化剂时代,活性与等规度不高,产品不经后处理,使灰分与无规物含量都偏高,因此不适用于生产对质量有较高要求的均聚物和无规共聚物,使应用受到限制。采用高效催化剂后,由于催化剂的高活性和高等规指数,气相法工艺可以生产所有用途的聚丙烯产品,很多气相法工艺的产品还具有其

聚丙烯PP五大生产工艺

聚丙烯五大生产工艺 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。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%。 三、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,产品牌号转换灵活、三废少,适合中国国情等。 间歇本体法工艺缺点:生产规模小,难以产生规模效益;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。

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