中化专家孙立科:高流动聚丙烯工艺进展
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49近三年来,Spherizone工艺技术在国内发展迅速,产能持续扩展,逐渐成为新建聚丙烯项目的主选工艺之一。
Spherizone工艺是利安德巴塞尔公司在Spheripol工艺基础上开发的新一代聚丙烯生产技术,采用第四代和第五代高效载体的Z-N催化剂体系及先进的添加剂体系,主要特点在于采用单一多区循环反应器代替环管反应器,属于气相聚合反应。
Spherizone聚丙烯工艺多区循环反应生产的聚丙烯粉末会像“圆葱”一样生长,产品具有高刚性、高抗冲、低气味、加工性能好、均匀性好等特点。
用Spherizone工艺生产的产品各有优点,均聚产品结晶度高,刚性好,力学性能和加工性能好;无规共聚产品光学、力学及热力学性能好;抗冲共聚物优化了冲击性能与刚性的平衡,拓展了应用领域[1-3]。
1 预接触系统流程及作用1.1 预接触系统流程介绍预接触系统流程如图1,预接触罐R200与助催化剂冷却器Z204、催化剂在线混合器Z201、夹套水循环泵P200、搅拌A200等共同组成了预接触系统,是Spherizone 工艺聚合单元的起始单元,R200是该系统核心设备,助催化剂TEAL和DONOR通过各自独立的计量泵进入预接触罐,TEAL和DONOR 的进料线先汇合到一条管线,进入Z204冷却,目的是更好地实现对R200的温度控制,主催化剂经催化剂计量单元后从另一侧管线的单独喷嘴进入R200,催化剂在小的预接触罐(约3.0升)中被TEAL活化并与DONOR混合均匀,混合物通过压差溢流进入Z201中,与从丙烯泵过来的高速流动的丙烯一同进入预聚合反应器R210进行预聚合。
图1 预接触系统流程1.2 预接触系统作用为了便于贮存,聚丙烯装置使用的高效催化剂以 TiCl 4 的形态存在,但在聚合反应中起催化作用的是TiCl 3,因此需将催化剂、给电子体Donor和三乙基铝TEAL注入到预接触罐R200中通过搅拌、掺合、接触,使催化剂的反应中心得以活化,形成对丙烯聚合有催化作用的TiCl 3-AlEt 3Cl(AlEt 3)活性中心。
Unipol气相法聚丙烯工艺技术进展李振昊;胡才仲;荔栓红;李文乐【期刊名称】《合成树脂及塑料》【年(卷),期】2013(30)4【摘要】从聚合工艺、聚合产品和装置应用情况等方面介绍了Unipol气相法PP 工艺。
该工艺采用独特的气相流化床反应器技术和先进的给电子体技术,在气相法PP工艺聚合技术方面处于全球领先地位。
我国已引进该工艺装置8条生产线,可生产均聚合、无规共聚合和抗冲共聚合等全系列PP 产品。
根据国内情况,指出掌握该工艺和产品的特点是我国技术人员在Unipol气相法PP工艺装置上进行新产品开发和产品质量升级的重要研究方向。
%Unipol gas-phase polypropylene technology was elaborated in terms of polymerization process, polymerized products and application of the technology. Unipol technology leads the world in gas-phase polypropylene technology for its unique gas-phase fluidized bed reactor and advanced electron donor technology. China has introduced eight production lines of Unipol gas-phase polypropylene technology, and all complete polypropylene products including homopolymer, random copolymer and impact copolymer can be produced. According to domestic situations, it is pointed out that better understanding of the characteristics of Unipol technology and its products is an important research orientation for domestic technicians and researchers todevelop new products and upgrade product quality in Unipol gas-phase polypropylene plants.【总页数】5页(P65-69)【作者】李振昊;胡才仲;荔栓红;李文乐【作者单位】中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京市 100195;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京市 100195;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京市 100195;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京市 100195【正文语种】中文【中图分类】TQ 325.1+4【相关文献】1.Unipol气相法聚乙烯工艺技术进展 [J], 张丽霞2.Unipol气相法聚乙烯技术进展与启示 [J], 蔡志强3.Unipol气相法聚烯烃液体催化剂技术进展 [J], 苗春兰;宫小文;曲卫良4.Novolen气相法生产聚丙烯工艺技术进展 [J], 黄华5.东华能源引进陶氏化学UNIPOL刊聚丙烯工艺技术——打造中国东部沿海地区首个陶氏UNIPOL聚丙烯装置 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
发泡聚丙烯制备与应用研究进展发泡聚丙烯是一种轻质、耐热、隔热、隔音、节能、环保的新型材料,广泛应用于建筑、交通、包装、家具等领域。
随着人们对材料性能和环保要求的提高,发泡聚丙烯的应用前景越来越广阔。
本文将就发泡聚丙烯制备与应用的研究进展进行讨论。
一、发泡聚丙烯的制备技术1. 挤出发泡法挤出发泡法是一种常见的发泡聚丙烯制备技术,通过挤出机将聚丙烯塑料颗粒加热融化,然后在挤出头中注入膨胀剂和发泡剂,经过模具形成发泡聚丙烯制品。
这种制备技术可以生产连续和大批量的产品,生产效率高,适用于生产管材、板材等产品。
2. 发泡成型法发泡成型法是在聚丙烯颗粒中直接添加膨胀剂和发泡剂,然后在模具中进行加热和成型,形成发泡聚丙烯制品。
这种制备技术适用于生产较为复杂的产品,成型精度高,适用于生产包装箱、保温杯等产品。
二、发泡聚丙烯的应用研究进展1. 建筑领域发泡聚丙烯具有优异的隔热、隔音、抗震、节能等性能,被广泛应用于建筑材料。
发泡聚丙烯保温板用于建筑外墙保温,可以有效提高建筑物的保温性能,减少能耗。
发泡聚丙烯用于地坪、屋顶、管道等部位的保温和隔热,能够提高建筑物的使用寿命,降低维护成本。
2. 交通领域发泡聚丙烯具有轻质、强度高、耐腐蚀等优点,适用于汽车、飞机、轮船等交通工具的内饰、座椅、保温材料等部位。
发泡聚丙烯汽车内饰件重量轻、成本低、吸音性能好,被广泛应用于汽车制造行业。
3. 包装领域发泡聚丙烯具有良好的缓冲、吸震、防潮、防震等性能,被广泛应用于包装行业。
发泡聚丙烯泡沫箱可以有效保护易碎物品,减少运输过程中的损坏。
发泡聚丙烯包装材料还广泛应用于食品、医药、电子等行业,能够保证产品的质量和安全。
4. 家具领域发泡聚丙烯具有轻质、环保、防水、防潮等优点,被广泛应用于家具制造行业。
发泡聚丙烯软垫、床垫、地毯等产品具有优异的弹性和舒适性,受到消费者的青睐。
三、发泡聚丙烯制备与应用面临的挑战与发展趋势1. 技术挑战发泡聚丙烯的制备技术目前仍存在一些问题,如挤出发泡过程中易产生气泡和缺陷,成型精度有限;发泡成型过程中易产生收缩、变形等问题。
聚丙烯化工工艺效率提升的方法发布时间:2022-12-07T06:51:45.175Z 来源:《中国建设信息化》2022年27卷15期作者:姚伟忠[导读] 聚丙烯树脂(PP)是以丙烯为原料,经过加聚反应而形成的聚合物,外观透明而轻,广泛应用于服装、注塑、BOPP、管材、食品、药品包装等领域。
姚伟忠身份证号:44011219700430****摘要: 聚丙烯树脂(PP)是以丙烯为原料,经过加聚反应而形成的聚合物,外观透明而轻,广泛应用于服装、注塑、BOPP、管材、食品、药品包装等领域。
由于其具有良好的机械性能、化学稳定性、易加工成型等特点,成为近些年增长速度最快的树脂,但由于国内聚丙烯行业多元化的发展,导致该行业供需矛盾日益加剧,因此,提升聚丙烯化工工艺效率,显得十分重要。
关键词:聚丙烯;化工工艺;效率1聚丙烯生产工艺及其特点1.1Spherizone聚丙烯工艺Spherizone生产工艺采用多区循环反应器,将一个反应器分成可以独立进行控制的两个反应分区,独立控制反应温度、丙烯单体浓度、氢气浓度等参数,粉料粒径在聚合过程中可以多次快速循环增长,实现聚合物颗粒球状逐层包裹均匀混合。
该工艺聚合反应温度高、产品刚性高,可提高产品的透明性、纺丝速度,适宜生产分子量分布更宽、质量更加均一的产品,如专用管材、BOPP薄膜、注塑产品、高乙烯含量的包装产品等。
1.2Spheripol聚丙烯工艺Spheripol生产工艺采用液相本体环管反应器加气相法密相流化床反应器的独特设计,适宜高氢气浓度操作,生产均聚物时,反应器的单程转化率可达50%以上。
多相共聚采用气相法密相流化床反应器,生成的聚丙烯颗粒粒径达2mm左右,且粒径分布窄,堆密度可达到450kg/m3,如若采用一个气相反应器系统,还能够生产乙烯含量在8~12wt%的抗冲共聚物。
该工艺可最大程度脱除粉料中夹带的气相组分,降低产品的气味等级和TVOC含量,相对其他工艺更加洁净,在医疗和汽车料上具有优势。
聚丙烯催化剂的发展及Spheripol工艺认识一、前言从1954年Natta发现用四氯化钛,后来改用结晶三氯化钛作主催化剂,用氯代二烷基铝为助催化剂制备立体规整结构的聚丙烯以来,开发研究活性更高、性能更好的聚丙烯催化剂的工作就一直在全世界进行。
二、聚丙烯催化剂的发展到目前为止,聚丙烯催化剂的发展已经经历了好几个不同的发展阶段。
经过不断发展现在已改进到第四代。
催化剂的活性已由最初的几十倍提高到几万倍,若按过渡金属计已达到几百万倍,聚丙烯的等规度已达≥98%的高水平,生产工艺也得到了优化,这都得益于催化剂的发展。
目前正在开发的茂金属催化剂是第五代催化剂,并且已经有工业产品出现。
(1)第一代催化剂在1954年由Natta首次合成等规聚丙烯催化剂,用Et3Al还原TiCl4得到TiCl3/ 3AlCl- Al Et2Cl为催化剂,得到了高等规度的聚合物产品,经过不断的研究和改进,出现了第一代聚丙烯催化剂,并实现了工业化生产。
在催化剂发现后不久,新型工业树脂聚丙烯便问世。
第一代催化剂的缺点是活性和等规度还较低,聚合工艺含有脱除影响产品性能的无规产物和催化剂残渣的后处理工序。
(2 )第二代催化剂第二代催化剂是在第一代催化剂的基础上引入了给电子体(Lewis碱),使TiCl3催化剂的活性和选择性得到了很大改进,聚合活性比第一代催化剂提高4~5倍,其缺点是仍需脱除无规物和催化剂残渣的后处理工序。
(3 )第三代催化剂60年代初,以MgCl2作为催化剂的载体,使催化剂的活性得到很大程度的改善。
通过选择合适的给电子体和催化剂的制备方法,既可实现催化剂的高活性和高立体选择性,又实现了产物的分子量分布和颗粒分布及颗粒形态可控,使生产流程大大简化,无需脱除无规物和催化剂残渣的后处理工序,甚至省去造粒工序。
(4 )第四代催化剂第四代催化剂是由Himont公司发展起来的,其特点是通过控制催化剂的构造达到控制聚合产物的分子结构的目的。
聚丙烯的生产工艺及行业发展趋势摘要:2019年中国聚丙烯产量2549万吨,较上年同期增幅9%,从2020年到2021年的发展趋势来看,在2020年,聚丙烯将会成为一个快速增长的年份,新开工的产能将增加五百多万吨,其中59%的石油生产聚丙烯和27%的丙烷脱氢制聚丙烯,煤炭生产的产量出现了放缓。
国际和国内市场的竞争日趋激烈,我国聚丙烯工业必须开发新技术,发展增值产品,经营外销,优化下游客户。
关键词:聚丙烯;行业规划;发展趋势引言:聚丙烯树脂是一种由聚丙烯经加聚而成的高分子材料,具有轻薄、透明的特点,在服装、BOPP、药品包装等方面具有良好的应用前景。
近年来,聚丙烯因其机械性能、化学稳定性等优点而迅速发展,但随着我国聚丙烯产业的多元化发展,供需矛盾日趋严重,对其发展前景进行预测显得尤为重要。
一、聚丙烯生产工艺及其特点1.1Spherizone聚丙烯工艺Spherizone的生产工艺是一种多级循环反应器,将一台反应器划分为两个独立控制的反应区域,分别控制反应温度、浓度,使粉末粒度在聚合时能迅速、反复地增大,使聚合物粒子均匀地混合。
本发明具有较高的反应温度和较高的刚性,有利于提高产品的透明性,适合于制造专用管材、BOPP薄膜产品。
1.2Innovene、Horizone聚丙烯工艺Innovene制程的气锁装置是本工艺的一大特色,它是一种用于粉末传送和脱挥发的装置,其作用是将一台装置产生的聚丙烯粉末送入二号反应器,除去粉末中的高浓度氢。
在制备抗冲击共聚物时,由于两种反应器的气相组分和浓度存在差异,采用气锁式装置进行分离,而Horizone过程中加入了催化剂预聚合装置,消除了气锁装置。
1.3Novolen聚丙烯工艺诺沃伦聚丙烯工艺是一种利用PTK催化剂,采用液体丙烯作为载体,通过特殊的设备,可以进行聚丙烯制品的连续加工。
能够生产出每10分钟0.2至100g的熔指,且具有较高的拉伸模量,Novolen法可以采用两个反应器串联运行,或并联生产出无规聚合物。
2022年 第48卷·65·作者简介:孙百亚(1973-),男,高级工商管理硕士,高级工程师,主要从事有机溶剂、增塑剂、光固化剂以及单体、绝缘材料、磷酸铁锂、针状焦等新材料的技术研究以及生产管理工作。
收稿日期:2021-11-191 丙烯酸生产方法及比较丙烯酸在工业生产中的发展,主要采用以下几种方法:氰乙醇法、高压Reppe 法、氯乙醇法、烯酮法、丙烯腈水解以及丙烯直接氧化法。
一直到上世纪末日本触媒公司以及化工巨头美国UCC 公司开始采用丙烯氧化生产,该工艺方法一直处于领先地位。
1.1 丙烯腈水解法以丙烯腈作为原材料,用硫酸作为催化剂参加水解反应,转化为丙烯酰胺形式存在的硫酸盐,再进一步水解得到产品丙烯酸,同时生产副产品硫酸氢铵。
该工艺路线首先在90~100 ℃进行水解反应。
向反应釜中加入原料丙烯腈,再根据配比加入的75%左右的硫酸,反应时间大约1 h 转化转化为丙烯酰胺的硫酸盐;再加水进一步水解反应,逐步反应控制温度逐步升高到135 ℃左右;水解后的溶液再进行减压蒸馏得到产品丙烯酸。
此法缺点在于副产品酸性硫酸铵需要通过危废处理,原料丙烯腈成本高,不够经济。
1.2 氰乙醇法原材料氰化钠与氯乙醇发生化学反应,第一步得到中间产品氰乙醇溶液,第二步加入硫酸作为催化剂反应在175 ℃左右发生水解反应,经过分离提纯得到产品丙烯酸。
1.3 β -丙内酯法以原料乙烯酮与无水甲醛发生化学反应,所以又丙烯酸工艺技术路线分析以及直氧法探究孙百亚(江苏百川高科新材料股份有限公司,江苏 江阴 214400)摘要:丙烯酸广泛用于化工行业酯类聚合单体等原料。
丙烯酸作为乙烯类单体在聚合反应中聚合速率较快,它的生产工艺方法很多,主要采用甘油等原料,生产工艺方法主要有丙烷脱氢氧化以及丙烯直接氧化两种工艺方法。
本文通过对比不同的生产工艺路线,依据丙烯酸生产的现状、各主要企业的产能、装置运行情况,提出了直氧法生产丙烯酸的工艺现状以及改进,提升丙烯酸的生产水平以及产品质量、物耗能耗等工艺指标以及经济效益。
专家孙立科科普高流动聚丙烯工艺进展
01可控流变法工艺进展
化学降解工艺开发通过在聚合装置造粒单元添加过氧化物,使聚丙烯发生断链,从而达到调节最终产品的熔体流动速率的目的。
化学降解法开发应用较早,具有操作相对简单灵活,实现成本较低的优势。
因此降解法在高流动聚丙烯产品的生产中广泛应用。
DOW化学公司通过对反应器生产的MFR为35g/min的共聚物进行化学降解,获得MFR为70和100g/min的超高流动及刚性和韧性平衡的产品。
应用少量的降解剂可使韧性降低达到最小。
过氧化物降解产品,尤其是叔丁基醇降解,注塑制品中会有难闻的气味。
02氢调法工艺进展
另一种生产高流动聚丙烯的方法是通过新的催化剂体系,改进聚合工艺来实现,即通常所说的氢调法。
氢调法是在聚合反应中加入大量氢气来终止反应,从而降低聚丙烯的分子量,提高产品的流动性。
氢调法相对于可控流变法具有的一定的优势。
相对于降解法,氢调法生产的聚丙烯产品分子量分布较宽,有利于加工成型。
由于生产过程中没有过氧化物,所以在塑料制品中不存在气味的问题。
同时产品的白度大大提高且能长时间保持。
在需多次受热的加工过程中能够保持相对稳定的熔体流动速率,有利于下游产品质量的控制。
氢调法的劣势是聚合技术要求高,需要对原有催化剂体系进行改进,增加了产品的生产成本。
国外许多聚烯烃供应商均已开发出相关的专利技术,能够在反应器内直接生产高流动抗冲共聚聚丙烯产品。
Solvay公司通过一种专利催化剂技术,在UCC的Unipol工艺技术装置上从反应器中直接生产出了MFR为55g/10min的共聚PP。
Basell公司Spheripol工艺操作压力由3.5MPa提高到4.5MPa。
用新催化剂生产的抗冲共聚PP,可使PP段具有较高的立构规整度,因而结晶度提高,即使MFR很高时,PP的刚性也很好。
并且新催化剂对氢气非常敏感,可在反应器中生产MFR更高的产品(MFR大于1000g/10min)。
Basell公司现在利用该技术可在反应器中直接生产MFR为35,55和100g/10min的共聚PP树脂,不需要再使用过氧化物裂解法使聚合物断链,不仅提高了树脂的加工性能,且加工时没有气味。
03不同工艺高流动聚丙烯产品性能特点
从产品性能角度看,两种工艺生产的聚丙烯产品机械性能相当,都可满足对流动性和机械性能有一定要求的领域。
但在对颜色及气味有特殊要求的应用领域,氢调法产品更具优势。
两种工艺生产的高流动聚丙烯产品特点如下:
①传统的降解法工艺由于存在过氧化物残留,产品有易发黄的问题。
氢调法聚丙烯避免了过氧化物的使用,产品颜色更为稳定,有利于家电企业对最终制品外观品质的控制。
②可控流变法生产的聚丙烯产品,由于存在过氧化物残留,有机挥发物的量要高于氢调法产品,而氢调法生产的高流动聚丙烯产品,由于生产环节没有使用过氧化物,最终制品的气味大大降低。
随着国家相关标准法规的健全完善,氢调法高流动抗冲共聚聚丙烯在汽车内饰的应用中必将更具优势。
③采用氢调法生产的用于高流动快速注塑用聚丙烯,因在生产过程中没有使用
过氧化物,因为产品在加工和使用中无异味,食品包装领域应用中具有优势。