五大聚丙烯生产工艺
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世界主要聚丙烯生产工艺
聚丙烯是一种热塑性的合成树脂,广泛应用于塑料制品、纤维和薄膜等领域。
世界上主要的聚丙烯生产工艺包括以下几种:
1. 偏聚工艺(Isotactic Polymerization):通过催化剂催化聚合
丙烯单体,使其形成偏聚结构的聚丙烯。
该工艺广泛应用于商业聚丙烯的生产,具有成本低廉、生产效率高等优点。
2. 股聚工艺(Syndiotactic Polymerization):通过特殊催化剂
催化聚合丙烯单体,使其形成股聚结构的聚丙烯。
这种聚丙烯具有较高的结晶度和熔融温度,适用于一些特殊领域的应用。
3. 合金工艺(Alloying):将聚丙烯和其他材料进行混合,形
成聚丙烯合金。
这种工艺可以改善聚丙烯的性能,使其具有更多的应用领域。
4. 吹膜工艺(Blow Molding):将熔融的聚丙烯注入吹膜机中,通过气流的作用将其吹膨成薄膜。
吹膜工艺可以生产出各种厚度和用途的聚丙烯薄膜。
5. 压力挤出工艺(Compression Molding):将熔融的聚丙烯注入模具中进行压力挤出,使其形成所需的形状。
压力挤出工艺常用于生产聚丙烯制品,如瓶子、管道等。
6. 注塑工艺(Injection Molding):将熔融的聚丙烯注入注塑
机中,通过模具的作用使其凝固成所需的形状。
注塑工艺广泛应用于聚丙烯制品的生产,如塑料零件、容器等。
以上是世界主要的聚丙烯生产工艺,不同工艺在应用领域、成本效益等方面具有差异,选择适合的生产工艺能够提高生产效率和产品质量。
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。
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。
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。
不同工艺技术在聚丙烯的生产及应用引言:综述了近年来国内外聚丙烯生产的工艺技术,包括Spheripol二代工艺、Spherizone工艺和Borstar生产工艺等。
介绍了聚丙烯产品的应用领域,并针对国内聚丙烯技术方面存在的差距提出了发展建议。
聚丙烯(简称PP)作为五大通用塑料之一,是一种无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,是目前所有塑料中最轻的品种之一。
它具有较高的耐冲击性,机械性质强韧,抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀,在工业界有广泛的应用,是一种常见的高分子材料。
由于其优良的性能、工艺简单而且价廉,它的应用领域十分广泛,因而近年来发展势头一直呈上升趋势。
本文特将其生产工艺和应用做一综述。
一、聚丙烯的生产工艺目前聚丙烯的生产工艺主要有淤浆法、液相本体法和气相法工艺。
自上世纪90年代以来,随着聚丙烯工艺技术的不断发展,淤浆法已被淘汰。
全球PP生产工艺中,Basell 公司的Spherizone环管气相工艺占主导地位,产量约占全球PP总量的50%;其次是Dow Chemical公司的Unipol气相工艺、BP公司的Innovene气相工艺、NTH公司的Novolen 气相工艺、三井石化公司的Hypol釜式本体工艺、Borealis 公司的Borstar环管/气相工艺等。
液相和气相工艺正在世界范围内得到普及。
1.1 Spheripol二代工艺Basell公司的Spheripol二代工艺采用第四代催化剂体系,通过应用双环管结构的聚合反应器,可生产一些新牌号的产品。
预聚合和聚合反应器的设计压力等级提高,使新牌号的性能更好,老牌号的产品性能得以改进,也更利于对形态、等规度和分子量的控制。
Spheripol二代工艺特点为:(1)使用第四代催化剂系统,可生产双峰聚丙烯和高刚性、高结晶性、高净度的产品。
(2)预聚合和聚合反应的压力等级提高,可以使环管反应器中的氢气含量增高,扩大了MFR的范围,增加了产品的强度,改善产品的性能。
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。
国内大石化聚丙烯生产方法介绍聚丙烯生产方法介绍目前,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。
(1)三井油化的Hypol工艺。
Hypol工艺采用釜式液相本体-气相组合的工艺技术,使用TK-Ⅱ高效载体催化剂,催化剂活性>2万gPP/gcat,可不脱灰、不脱无规物。
PP的等规度≥98%,粒度分布窄,可生产宽范围的PP。
Hypol 聚丙烯工艺于1984年在千叶工厂的两条4万吨/年的生产线上首次投产。
世界采用此工艺的生产装置及在建装置23套,总生产能力为200万吨/年。
该工艺生产的聚丙烯产品品种多、牌号全、白度高、光学性能好、挥发性和灰分含量低、产品质量优异,不需进一步处理就能达到全部质量要求。
(2)Basell公司的Spheripol工艺。
Spheripol工艺采用环管液相本体-气相组合工艺技术,使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等10种高效载体催化剂,催化剂活性达4万gpp/gcat,产品等规度为90%-99%,可不脱灰、不脱无规物。
该工艺采用新的催化剂和新添加剂加入技术,开发出无造粒的Spheripol 工艺技术。
Spheripol工艺能生产很宽范围的PP产品,包括均聚物、无规共聚物、三元共聚物、多相抗冲击共聚物和乙烯含量大于25%的有高抗冲击性的共聚物。
Spheripol工艺的催化剂粒径大而圆且均匀,所以生成的聚合物颗粒大,呈粒形,粒度分布窄。
另外环管反应器内的物料流速高,生成的粉料表观密度大且表面光滑,不易被气流吹走,为密相流化床反应器的应用创造了条件。
全世界采用此技术的生产装置43套,总生产能力600万吨/年以上,包括在建装置总生产能力>1 000万吨/年。
我国齐鲁石化、上海石化、无顺乙烯、茂名石化、天津联化、中原、独山山、大连、华北油田、大庆炼化等单位都采用该工艺进行生产。
(3)联碳公司的Unipol工艺。
Unipol气相流化床工艺,使用Shell公司的SHAC高效催化剂,催化剂活性达2-2.5万gpp/gcat。
聚丙烯的生产工艺聚丙烯是一种重要的塑料材料,广泛应用于各个领域。
其生产工艺主要包括原料准备、聚合反应、熔体加工和成型等环节。
首先,原料准备是聚丙烯生产工艺的第一步。
聚丙烯的原料主要由丙烯单体和催化剂组成。
丙烯是一种石油炼制产物,需要经过脱烷基和脱碳等处理工艺得到高纯度的丙烯。
催化剂通常采用锌、硅等金属配合物,用于催化聚合反应。
接下来是聚合反应。
聚丙烯的聚合反应一般通过喷射式或搅拌式反应器进行。
首先,将丙烯单体和催化剂加入反应器中,控制反应温度和压力。
在催化剂的作用下,丙烯发生聚合反应,生成聚丙烯分子链。
聚合反应可以通过连续供料或间歇供料的方式进行。
熔体加工是聚丙烯生产工艺的关键环节之一。
聚合得到的聚丙烯物料通常呈颗粒状,需要进行熔融处理。
首先,将聚丙烯颗粒加入熔体加工机中,通过加热和搅拌使其熔化。
在熔化过程中,可添加填充剂、增强剂等辅助材料,以提高聚丙烯的物理性能。
熔体加工过程中还需要控制温度、压力和速度等参数,以保证熔体的均匀性和稳定性。
最后是成型环节。
聚丙烯熔体经过熔体加工后,可以通过注塑、挤出、吹塑等方法进行成型。
注塑是将熔化的聚丙烯注入模具中,冷却后可得到成型的产品。
挤出是将熔化的聚丙烯通过挤出机挤出成型。
吹塑则是将熔化的聚丙烯吹成空气膜,然后经过冷却收缩成型。
成型过程中需要考虑产品的尺寸、形状和质量等因素,并进行质量检测和包装。
总的来说,聚丙烯的生产工艺包括原料准备、聚合反应、熔体加工和成型环节。
通过控制工艺参数和添加辅助材料,可以获得具有不同物理性能的聚丙烯产品,满足各种应用需求。
同时,对于环保和资源利用的要求,也需要不断改进工艺,提高产品质量和能源利用效率。
5大聚丙烯生产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。
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。
(1)Innovene工艺。
(扬子石化2PP装置)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人反应器内,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。
气锁系统是该工艺的另一特色。
当物料从第一反应器输送到第二反应器时,气锁系统可避免两反应器互相串流。
尤其是生产共聚物时,两反应器的气相组成不同,第一反应器中含有大量氢气,同时第二反应器中含有乙烯和少量氢气,如果第一反应器中的氢气进入第二反应器或第二反应器中的乙烯进人第一反应器,都将严重影响产品质量,因此将两反应器隔离是关键。
本工艺所用的CD催化剂具有很好的形态控制,高的活性和选择性,能控制无规聚丙烯的生成,产品有很高的等规指数,聚合产品粒度分布窄,粉料流动性好,灰分含量低,色泽好等。
采用该催化剂,可以使工艺流程得到简化。
只使用一种催化剂就可生产所有牌号的产品,不需要切换催化剂。
CD催化剂的活性在25000-55000kgPP/kg cat范围内,取决于原料纯度和反应器的数量。
生产的粉料产品的等规指数最高可以达到99%。
CD催化剂的另外一个特点是不需要预处理或预聚合,可以直接加入反应器,并且该催化剂可以生产所有聚丙烯产品。
该工艺均聚产品的MFR可以从0.5g/10min 到100g/10min,产品韧性高于其他气相聚合工艺所得产品;无规共聚产品的MFR 为2-35g/10min,其乙烯含量可以达到7%-8%(质量分数);抗冲共聚产品的MFR 为1-35g/10min,乙烯含量为5%-17%(质量分数)。
由于活塞流式的反应器设计,使得催化剂的停留时间分布较窄,抗冲共聚物的橡胶相分布更加均匀,性能更加优异,尤其是抗冲击性和刚性的平衡性能更好。
该工艺也可以采用一台反应器生产均聚物和无规共聚物,但是该工艺也有不足,产品中乙烯含量(或橡胶组分比例)不高,不能获得高抗冲和超高抗冲牌号的PP 产品。
该工艺的另外一个重要特征是聚合反应可以通过停止催化剂注入而快速平稳地停止(约15-20分钟),并可以在几小时后重新开车,不会影响反应器内部条件及聚合物的质量。
在遇到停电等事故时,反应器可以在事故停车或慢停车状态下,通过释放反应器压力,在3分钟内停车,并可在重新加压及注入催化剂后再次开车。
由于Innovene工艺流程简短,反应器设计独特,聚合压力比较低,没有大型的转动设备,电能消耗在各种PP工艺中处于最低之列。
由于是气相聚合系统,不必象液相法那样用蒸汽加热反应器随聚合物排出的液体丙烯,因而蒸汽消耗量很少,生产均聚产品的能耗在各种工艺中是最低的。
Innovene气相法工艺与其他气相法工艺一样,聚合系统内没有大量的液态烃,本质上比本体法要安全一些。
Innovene气相法工艺反应器的操作压力,在各种工艺技术中是最低的。
聚合系统没有废水排放,是一种清洁的生产工艺。
目前,世界上采用Innovene 工艺技术的聚丙烯生产装置有10多套,总生产能力约为300万吨/年,约占世界聚丙烯总生产能力的7.6%;(2)Chisso工艺。
Chisso聚丙烯工艺是在Innovene气相法工艺技术基础上发展起来的,两者有很多相似之处,尤其是反应器的设计基本相同。
与Innovene气相法工艺技术相比,Chisso气相法聚丙烯工艺技术有以下两个独特之处,工艺更适合生产高乙烯含量的抗冲共聚产品。
Chisso工艺的第一反应器布置在第二个反应器的顶上,第一反应器的出料靠重力流入一个简单的气锁装置,然后用丙烯气压送入第二反应器。
而Innovene气相法工艺的两个反应器平行水平布置,第一反应器的出料靠压差送入高处的沉降器,分离出的未反应气体经压缩机压缩升压,冷凝后循环回反应器,聚合物粉料靠重力进入气锁器,用丙烯气压送入第二反应器。
两者相比,Chisso工艺的设计要更简单,能耗更小。
Chisso气相法聚丙烯工艺采用由Toho Titanium公司研制的THC-C催化剂,该催化剂有很高的活性和选择性,能够控制无定形聚合物的生成,同时保持生成很高收率的等规聚合物。
采用该催化剂所生产的聚丙烯形态好,细粉少,粒度分布窄,流动性好,易于输送到第二个反应器。
THC-C催化剂典型活性为25000-40000kgPP/kgcat,但该催化剂需要预处理,用己烷配成浆液,加入少量丙烯处理几个小时,否则产品中细粉增多,流动性降低,共聚反应器的操作困难。
Chisso气相法聚丙烯工艺能够生产全范围的产品。
反应器中聚合粉料产品的MFR通常小于20g/10min,均聚物产品的MFR 范围在0.5-45g/10min,无规共聚物的典型MFR范围是1.5-35g/10min,最高乙烯含量为5%(质量分数),抗冲共聚物产品的MFR范围在0.5-65g/10min之间,乙烯含量高达15%(质量分数)。
Chisso气相法聚丙烯工艺生产的无规共聚物有很低的封焊温度,适宜作BOPP薄膜。
对于均聚物的BOPP牌号,能够控制立体规整度,适宜各种用途,如高加工性和高刚性-低热收缩性膜。
目前,世界上采用Chisso气相法聚丙烯工艺的生产装置主要有6套,总生产能力为142.2万吨/年,约占世界PP总生产能力的3.6%;(3)Unipol工艺。
Unipol工艺是联碳公司和壳牌公司在20世纪80年代中期联合开发的一种气相流化床PP工艺,是将应用在聚乙烯生产中的流化床工艺移植到PP生产中的工艺。
该工艺采用高效催化剂体系,主催化剂为高效载体催化剂,助催化剂为三乙基铝和给电子体。
具有简单、灵活、经济和安全等特点,只需要用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物和无规共聚物产品,可在较大范围内调节操作条件而使产品性能保持均一。
该工艺另外一个显著特点是可以配合超冷凝态操作,即所谓的超冷凝态气相流化床工艺(SCM)。
由于超冷凝操作能够最有效地移走反应热,能使反应器在体积不增加的情况下提高很大的生产能力,如通过将反应器内液相的比例提高到45%,可使现有的生产能力提高200%,这对于节省投资具有十分重要的意义。
另外,该工艺路线较短,对材质没有特殊要求,主反应器及其下游设备都为普通的碳钢(除挤压造粒单元外),管材65%以上采用普通碳钢,再加上其占地面积少,装置生产潜力很大,产品成本低,性能好,因而具有较强的竞争力。
该工艺只用较少的设备就能生产出包括均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物在内的全范围产品,而且只用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物、无规共聚物;可在较大操作范围内调节操作条件而使产品性能保持均一;由于该工艺的设备数量较少而使维修工作量较小,装置的可靠性提高。
由于流化床反应动力学本身的限制,加上操作压力低使系统中物料的储量减小,使得该工艺比其它工艺操作安全,不存在事故失控时设备超压的危险。
此工艺没有液体废料排出,排放到大气的烃类也很少,因此对环境的影响非常小,与其它工艺相比,更容易达到环保、健康和安全的各种严格规范。
Unipol工艺采用SHAC系列催化剂,该催化剂无需预处理或预聚合,而且使用同一种催化剂可以生产任何种类的PP产品。
Unipol聚丙烯工艺采用两台串联反应器系统生产的抗冲共聚产品的MFR分子量分布很宽。
商业化均聚物产品的MFR为0.5-45g/10min,可以生产MFR高达100g/10min的产品;对于无规共聚产品,工业化生产的产品牌号中乙烯含量在0.5%-5.5%(质量分数),最高乙烯含量为7%(质量分数),中试装置生产的产品乙烯含量可以达到12%(质量分数);商业化生产的抗冲击共聚物乙烯含量最高达21%(橡胶相含量为35%),中试装置可生产高达含60%(质量分数)橡胶相的产品。
Unipol 工艺的抗冲共聚物产品也有很好的抗冲击性和刚性的平衡。
目前,世界上有15个国家的36套生产装置采用Unipol工艺进行生产,总生产能力为538.0万吨/年,约占世界聚丙烯总生产能力的13.5%;(4)Novolen工艺。
Novolen工艺由BASF公司开发成功。
Novolen气相工艺采用带双螺带搅拌立式反应器,该反应器能够使催化剂在气相聚合的单体中分布均匀,尽可能使每个聚合物颗粒保持一定的钛/铝/给电子体的比例,以此解决气相聚合中气固两相之间不易均匀分布的问题。
聚合反应器的撤热方式是靠丙烯气的循环。
液态丙烯用泵打入反应器,通过丙烯的汽化吸收一部分聚合反应热,未反应的气态丙烯用水冷凝后使其液化,再用泵打回反应器使用。
Novolen工艺可生产范围广泛的各种聚丙烯产品,产品熔体指数范围为0.1-100g/10min,产品的等规指数为90%-99%,拉伸模量最高可以达到2400MPa。
但由于该工艺采用搅拌混合形式,物料在聚合釜中的停留时间难以控制均匀,使产品分子量变宽,产品中Ti、Cl离子和灰分增高,催化剂活性较低,用量相对较大,聚合物中残留的挥发性成分严重影响产品质量,因而得到的PP产品可能需要经过脱臭处理。