UNIPOL聚丙烯工艺、产品和催化剂介绍

Unipol气相法聚丙烯工艺如何实现节能减排的探索摘要：气相法聚丙烯工艺使用于上世纪60年代，经过不断的创新，目前世界上用气相法生产聚丙烯的工艺有六种，即Innovene工艺、Novolen工艺、Unipol工艺、Horizone工艺、Spheripol环管气相工艺、Spherizone多区气相工艺。

本文针对Unipol工艺展开分析，对其在聚丙烯工艺中具体讨论，重点分析了这一工艺在节能减排方面的应用，供专业人士参考。

关键词：Unipol；气相法聚丙烯工艺；节能减排引言聚丙烯属于热塑性塑料，其内部结构为半结晶形式。

此塑料具有超高的耐冲击力，而且非常强韧，由于其化学性质比较稳定，不易于有机溶液发生反应，而且非常耐腐蚀，因此聚丙烯塑料在化工界的应用非常广泛，属于高分子材料之一。

但是由于社会的不断发展，在节能减排方面，我国相关部门对制作聚丙烯材料提出了新的生产要求，下面为大家分析一下。

1 Unipol气相法聚丙烯工艺简介联碳公司与壳牌公司于上世纪80年代共同研发了一种气相法聚丙烯生产工艺，即Unipol气相流化床聚丙烯工艺。

这一工艺的生产体系为高效催化剂生产体系，分为主催化剂与助催化剂两类，其主催化剂为高效载体催化剂，助催化剂主要有两类，第一类是三乙基铝，第二类是给电子体，同时主催化剂与助催化剂都属于SHAC系列，在开始生产前无需进行预处理工作，而且适用于任何种类的聚丙烯生产。

当前UNIPOL气相流化床聚丙烯工艺已被美国GRACE公司收购，催化剂已升级换代为CONSISTA?系列，分别为C501、C601/602、C702等主催化剂，D6500、D8700、D9600、D9700等系列助催化剂。

这一工艺被广泛应用的在聚丙烯生产工作中主要是因为其自身生产特点导致的。

其特点主要有九点：（1）气相流化床连续聚合反应技术，稳定而灵活，设备简单。

原料相对无毒，操作条件温和；反应器制造简单，可国产化。

（2）采用高效的CONSISTA催化剂(C-501/601)，无需脱灰、脱无规物，工艺中不需要预聚合，催化剂活性最高可达41500kg/kg Cat（3）可在宽范围内调节产品品种。

PP工艺流程说明本装置采用Dow 化学公司的Unipol气相法聚合工艺技术，设计生产能力为20万吨/年，年操作时间8000小时，可生产均聚物（77个牌号）、无规共聚物（33个牌号）和抗冲共聚物（52个牌号）共162个牌号。

UNIPOL PP 装置由多个工区组成，包括：原料供给和精制（Part 1）乙烯和氮气由管道自界区外送入。

氢气由装置内水电解制氢生产，T2 由装置界区外直接采购。

1)氮气进料和精制来自界区的氮气分为三股，第一股为普通氮气，用于公用工程站和氮气再生系统；第二股经氮气过滤器Y-1101 过滤后作为过滤氮气使用；最后一股经氮气预加热器E-1108 加热到20℃，进入氮气脱氧塔C-1109内除掉氧气，脱氧后的氮气通过氮干燥塔C-1112除去水分，然后通过精制氮气过滤器Y-1115除去一定粒径的杂质，利用氮气压缩机K-1102 /K-1103（一开一备）将一部分精制氮气的压力升至4.24MPaG 后送入第一、第二反应系统，未经压缩的低压精制氮气用于部分公用工程和精制塔再生后系统的置换。

2)电解制氢及氢气进料本装置的氢气采用水电解方式制得，装置内采用两套80Nm3/h 水电解制氢装置。

电解制氢得到的氢气经纯化后进入氢气贮罐C-1201，C-1201 为水电解制氢的出口缓冲罐，操作压力为3 MPaG，之后由压缩机K-1208 或K-1209 压缩至4.55 MPaG经氢气过滤器Y-1211过滤后送入反应系统及再生系统。

同时供DMTO 装置使用 1 kg/h。

3)乙烯进料来自界区的乙烯在经过乙烯预加热器E-1008 加热到100℃，进入乙烯CO 脱除塔C-1006，之后经乙烯后冷却器E-1009 冷却到40℃，冷却后的乙烯进入乙烯干燥塔C-1012 进行干燥，后经乙烯过滤器Y-1002 过滤.过滤后的乙烯分成两股：一股经乙烯压缩机K-1003 增压至4.21 MPaG，经乙烯过滤器Y-1004 进入第一聚合反应系统；另外一股直接进入第二聚合反应器系统。

将聚丙烯生产推向新高度王一侠技术转让及催化剂销售经理UNIPOL™聚丙烯和SHAC™催化剂技术目录•UNIPOL™聚丙烯工艺技术–工艺设计概述–生产能力优势•陶氏SHAC™催化剂体系–使用SHAC™ADT给电子体系统的操作优势•最新进展–CONSISTA™给电子体D7000–持续的催化剂开发UNIPOL™聚丙烯:先进的工艺•相同的装置配置可实现不同的生产能力–生产均聚物和无规共聚物只使用一台反应器–增加一台反应器用来生产抗冲共聚物–最大产能•55万吨/年:单线–1台造粒机–全系列产品•65万吨/年:单线–2台造粒机–全系列产品•简单的反应单元设计–少量移动部件–反应器无内件•50万吨/年单线于2008年投入商业运行UNIPOL™聚丙烯不需要3111121其它要点•先进的工艺控制系统–由陶氏自行开发，非第三方产品•卓越的客户关系:–萨比克5条线–印度信诚8条线–中国石油3条线•UNIPOL™在工艺/产品性能考核中从未失败•全球工艺技术交流会为您带来持续进行的技术改进UNIPOL™聚丙烯产品组合UNIPOL™聚丙烯产品能力无需裂解TPOSHAC™催化剂和先进的外给电子体系列SHAC™催化剂先进外给电子体–带来优异的在线运行时间•超过5年的持续商业运行表明，SHAC™催化剂先进的外给电子体具有特别优异的操作性能:–使用SHAC™催化剂先进的外给电子体系统能够适应极端的反应器故障情况包括停止流化和大范围温度变化–通过使用一种催化剂系统与不同外给电子体配合可生产任意产品组合•与传统的硅烷类外给电子体相比，SHAC™催化剂先进的外给电子体系统将在线时间提高了4.8%SHAC™催化剂先进的外给电子体，被UNIPOL聚丙烯无纺布牌号–适用于最高速生产线管道牌号-同类产品中的最佳选择世界一流的BOPP薄膜产品全球产品趋势引导催化剂的研发催化剂的特性CONSISTA™外给电子体D7000–高端产品•新的外给电子体系统带来的优势–提高了产品能力–延续了SHAC™先进的外给电子体系统优异的运行特点•让您进入高端市场–机动车内饰(低碳排放)–薄壁注塑成型(高融指)–低气味要求的食品包装应用(无过氧化物)门板仪表板装饰条CONSISTA™外给电子体D7000的优势•显著提高熔融指数•无需更换催化剂，将融指提高3-4倍•均聚物：可达215MF•抗冲共聚物：可达120MF•省去了过氧化物裂解•显著降低成本(最高$16.5/吨产品)•显著改善气味水平•符合机动车碳排放的要求•无需对粒料进行脱气处理($100/吨产品)•保持优异的操作性能•保持高硬度•抗冲产品的高硬度特性与竞争技术产品相同或更好•完全商业化的技术适用于亚洲市场的新牌号•新的高融指抗冲共聚物–无需过氧化物，成本更低–改善气味水平–提高硬度/抗冲平衡•高亮度的长纤产品–丝绸感更强–高光泽性地毯新一代SHAC™催化剂正在研发中催化剂先进的外给电子体，带来显著的反应器操作优SHAC™催化剂和SHAC™外给电子体，可用于非UNIPOL™工艺中•所有的SHAC™催化剂和外给电子体，现在都可用于非UNIPOL™气相法工艺•SHAC™催化剂和先进的外给电子体在非UNIPOL™工艺中的应用，正在逐步增长•SHAC™先进的外给电子体的动力学性能，能取得与UNIPOL™工艺相似的运行时间优势总结•UNIPOL™工艺简捷、可靠、低成本，可以给你带来最高的投资回报和最丰富的产品范围•65万吨/年单线生产能力，已可商业化•SHAC™ADT在生产优质产品的同时，将在线运行时间提高4.8%•CONSISTA™外给电子体D7000可以生产超高融指产品及具有抗冲/硬度平衡的先进抗冲共聚物•SHAC™催化剂和先进外给电子体，现在适用于所有气相法工艺NOTICE:Any photographs of end-use applications in this document represent potential end-use applications but do not necessarily represent current commercial applications,nor do they represent an endorsement by Dow of the actual products.Further,these photographs are for illustration purposes only and do not reflect either an endorsement or sponsorship of any other manufacturer for a specific potential end-use product orapplication,or for Dow,or for specific products manufactured by Dow.NOTICE:No freedom from infringement of any patent owned by Dow or others is to be inferred.Because use conditions and applicable laws may differ from one location to another and may change with time,the Customer is responsible for determining whether products and the information in this document are appropriate for the Customer’s use and for ensuring that the Customer’s workplace and disposal practices are in compliance with applicable laws and other governmental enactments.Dow assumes no obligation or liability for the information in this document.NO WARRANTIES ARE GIVEN;ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE EXPRESSLYEXCLUDED.NOTICE:If products are described as"experimental"or"developmental":(1)product specifications may not be fully determined;(2) analysis of hazards and caution in handling and use are required;(3)there is greater potential for Dow to change specifications and/or discontinue production;and(4)although Dow may from time to time provide samples of such products,Dow is not obligated to supply or otherwise commercialize such products for any use or application whatsoever.NOTICE REGARDING MEDICAL APPLICATION RESTRICTIONS:Dow will not knowingly sell or sample any product or service("Product") into any commercial or developmental application that is intended for:Dow requests that customers considering use of Dow products in medical applications notify Dow so that appropriate assessments maybe conducted.Dow does not endorse or claim suitability of its products for specific medical applications.It is the responsibility of the medical device or pharmaceutical manufacturer to determine that the Dow product is safe,lawful,and technically suitable for the intended use.DOW MAKES NO WARRANTIES,EXPRESS OR IMPLIED,CONCERNING THE SUITABILITY OF ANY DOW PRODUCT FOR USE IN MEDICALAPPLICATIONS.This document is intended for use within North AmericaPublished May,2010©2010The Dow Chemical Company。

2 聚丙烯灰分对后续加工环节造成的影响2.1 聚丙烯膜制产品的表面容易出现“鱼眼”因灰分的存在而对膜制加工环节带来不利影响，一个突出表现是在膜制产品的表面出现圆珠状，像晶状物，业内人士称其为“鱼眼”。

“鱼眼”的存在对于产品性能的影响是更加难以估量的。

如用于电缆线的聚丙烯膜制品，在电力系统运行中将增加很多的危险隐患，在低温情况下容易影响电缆硬度、高温条件下电缆的抗老化性能更差、“鱼眼”破损脱落的位置极容易引发电击穿事故。

这些都是因聚丙烯灰分造成的“鱼眼”而导致的一系列危害。

2.2 影响聚丙烯薄膜制品的透明度聚丙烯薄膜制品的质量优劣一个常见的衡量指标是薄膜制品表面的光泽度和透明度，这些指标反映的是薄膜制品的光学性能。

在包装领域，聚丙烯薄膜制品表面的光泽度和透明度要求有所提升，但是如果聚丙烯中灰分含量过高会直接影响到薄膜制品表面光泽度和透明度的提升。

如果薄膜制品的表面整体粗糙，在不考虑本体散射的情况下，薄膜制品表面散射情况与表面粗糙度关系紧密。

一旦聚丙烯中灰分含量较高，则容易在表面形成“鱼眼”，还可能出现晶状缺陷，这些都是造成聚丙烯薄膜制品透明度降低的原因。

2.3 影响聚丙烯薄膜制品拉伸质量在聚丙烯生产后续加工环节，灰分存在也会有不利影响。

如在拉丝制品加工环节，需要将聚丙烯薄膜进行切割，然后再将切割成的胚丝进行拉伸使其成为扁丝状。

在胚丝进行拉伸时必须确保胚丝各部位受力均匀，才能保证拉伸指令，如果聚丙烯中灰分含量高，部分区域中存在缺陷，就会导致胚丝拉伸过0 引言聚丙烯树脂在国民经济中多种领域的应用[1]，是与聚丙烯自身的综合优势和性能分不开的，如：具有很好的化学惰性、很好的耐热性、很好的绝缘性能、优良的加工性能等，这些特点成为聚丙烯产品受到市场用户喜爱且广泛应用的主要原因。

在聚丙烯生产中，气相流化床(Unipol)工艺是最为常用的一种，这种工艺是利用高效催化剂对物料进行催化，制备不同类型的聚丙烯产品。

在该生产工艺中，没有丙烯洗涤装置和汽蒸装置，因此该工艺制备的聚丙烯产品中的灰分含量较高，继而对聚丙烯后续加工质量造成很大影响。

Unipol气相流化床聚丙烯工艺PDS的运行及优化Unipol气相流化床聚丙烯工艺中的产品出料系统（简称“PDS”）是保证及影响反应器运行负荷的关键因素之一，本文介绍了产品出料系统（PDS）及其一些关键影响因素，同时针对这些因素作出进一步的分析及相应的优化，最大限度地提高产品出料系统（PDS）运行效率及运行周期。

标签：PDS 产品出料反应器一、概述对于Unipol聚丙烯装置来说，聚丙烯流化床反应器的负荷可以提高至设计负荷的105%-110%，一套设计生产负荷在37.5t/h的聚丙烯装置，其负荷可以提高至39.5-42.5t/h，而造粒挤压机负荷基本会控制在42-45t/h，因此产品出料系统的运行效率将成为装置提高负荷的限制因素。

二、PDS系统简介PDS（Products Discharge System）系统就是将树脂从反应器排到产品室，将气体返回进入反应器树脂床层的顶部。

Unipol流化床反应器包括两组组PDS系统。

每组PDS系统包括两个单套PDS系统组成，其中每个单套PDS包括一个产品罐（PC），一个产品吹出罐（PBT），12个自动控制阀门，一组PDS系统内还包括2个共享的自动控制阀门。

单套运行时，PC 和PBT 罐中的气体排放至产品接收仓，一组PDS 交叉交替运行时，PC 和PBT 气体先通过“W”和“X”交叉阀门互为升降压，少量的气体排放至从产品接收仓。

三、PDS 系统的影响因素及优化措施1.催化剂的影响和优化作为PDS 系统的输送介质，粉料的物料性质是影响PDS 出料效率的关键因素。

粉料的性质主要取决于催化剂本身的性质。

不同催化剂产出的粉料性质有所不同。

以Unipol聚丙烯工艺为例，使用进口催化剂SHAC201时生产出的均聚产品粉料堆积密度在0.28-0.32g/cm3，使用国产催化剂产出的粉料堆积密度在0.34-0.41g/cm3，甚至有的能够达到0.42g/cm3。

因此，在选用催化剂时最好选择能产出高堆积密度粉料的催化剂，保证PDS的出料效率。

Unipol气相流化床工艺聚丙烯细粉研究摘要：Unipol气相法流化床聚丙烯工艺是一种能耗低、物耗低的技术，采用气相流化床反应器系统，实现聚丙烯生产。

但在实际应用中，细粉是始终未解决的问题，制约了聚丙烯工艺的发展。

针对这一问题，本次研究详细分析工艺流程，并提出两种方式加以改进，第一是生产过程选择合适的催化剂，第二是加强装置管理，对细粉的处理均起到一定成效。

关键词：Unipol气相法；流化床；聚丙烯细粉引言：聚丙烯属于热塑性合成树脂，具有抗蠕变、耐高温、耐腐蚀的特点，广泛应用在建筑、化工、生物医药等领域，目前针对聚丙烯材料的生产主要应用气相法。

但在聚丙烯生产过程中，细粉问题不可避免，相关机构在试验过程中发现，无论使用何种工艺、催化剂，都会存在大量细粉，导致装置部分位置出现堵塞情况，甚至造成设备破坏，影响运行稳定性。

1概述近年来，我国针对聚丙烯生产方面的工艺逐渐优化，从最开始的淤浆法、溶液法到现阶段常用的本体法和气相法，能够明显发现其工艺愈发严谨精细。

在聚丙烯生产工艺中，细粉产生源头为反应器，而后又进入到脱气、挤压造粒等系统中，严重影响后续工序的开展。

相关机构应用Unipol气相流化床方式对聚丙烯生产进行研究，其反应器包括立式搅拌床、流化床和卧式搅拌床，其应用流程相对简单，主要包括流化床反应器、循环气压缩机、循环气冷却器，构成一个完整的反应回路，相关研究显示，不同系列的催化剂对于所生产的聚丙烯产品也具有不同的影响。

2 Unipol气相流化床工艺聚丙烯细粉解决策略2.1生产过程改进针对Unipol气相流化床工艺聚丙烯细粉的研究，相关学者在某化工厂进行多次试验，本次研究从工艺生产部分借助其研究成果，将聚丙烯粉料粒径控制在100-1000μm之间，一般来说细粉的粒径在100μm以下，本次研究将聚丙烯粉料进行筛选，能够发现，其中粒径在800μm以上的约为28.3%，粒径在100μm以下的细粉占比2.9%。

根据相关调查显示，产生细粉的主要原因在于配置、反应以及输送过程中存在聚合物、催化剂离子、不规则片状聚合物磨损造成。

Univation聚丙烯工艺简介Univation聚丙烯工艺是一种先进的聚合工艺，用于生产高质量的聚丙烯。

该工艺由Univation Technologies公司开发，已经在全球范围内得到广泛应用。

本文将详细介绍Univation聚丙烯工艺的原理、特点以及应用领域。

原理Univation聚丙烯工艺采用催化剂和反应器技术，通过聚合反应将丙烯单体转化为聚丙烯聚合物。

该工艺使用Ziegler-Natta催化剂和流化床反应器，具有以下特点：1.高效催化剂：Univation工艺使用的Ziegler-Natta催化剂具有高活性和选择性，能够在相对较低的温度和压力下实现高效的聚合反应。

这不仅提高了生产效率，还降低了能耗和催化剂成本。

2.温和反应条件：Univation工艺在反应过程中采用相对温和的条件，避免了副反应的发生，提高了聚合物的质量和收率。

同时，温和的反应条件还减少了设备的磨损和维护成本。

3.灵活性：Univation工艺可以根据需要调整聚合反应的条件，以生产不同性能和特性的聚丙烯。

通过控制催化剂的种类、浓度和反应温度等参数，可以获得不同分子量、分布和支化度的聚合物。

4.稳定性：Univation工艺采用流化床反应器，具有良好的热传导性和混合性，能够均匀分散催化剂和丙烯单体，提高聚合反应的稳定性和均一性。

特点Univation聚丙烯工艺具有以下特点：1.高质量产品：Univation工艺可以生产高质量的聚丙烯，具有良好的热稳定性、机械性能和加工性能。

聚合物的分子量分布窄，分子量均一，可以满足不同领域对聚丙烯的高要求。

2.良好的工艺控制：Univation工艺采用先进的自动化控制系统，能够实时监测和调整反应条件，确保生产过程的稳定性和一致性。

工艺参数的精确控制可以提高产品的一致性和可追溯性。

3.环保和可持续发展：Univation工艺采用的催化剂和反应条件在环境保护方面具有优势。

高效的催化剂和温和的反应条件减少了废物和污染物的产生，降低了对环境的影响。

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。

Unipol工艺聚丙烯催化剂的工业化评价摘要：本文着重对Unipol的工艺进行了探讨，继而对Unipol工艺聚丙烯催化剂的工业化评价进行了详细的分析。

关键词：Unipol 聚丙烯催化剂工业一、前言近年来，由于工业的不断壮大，Unipol工艺引起了人们的广泛重视。

虽然我国工业在Unipol工艺聚丙烯催化剂的应用上取得了一定的成绩，但依然存在一些问题和不足。

因此，我们要加强对Uni pol工艺聚丙烯催化剂的工业化评价的思考。

二、Unipol工艺流程及特点聚丙烯（PP）具有优良的物理性能、加工性、耐溶剂性、耐高温性等，是通用塑料中发展最快的一种材料，广泛应用在编织产品、薄膜产品、纤维产品、注塑产品、PPR 管材、高透明PP 产品等领域中。

1.工艺流程Unipol聚丙烯工艺包括原料精制单元、反应单元、回收单元、造粒单元和风送单元。

在装置开车时，需要预先向反应器中装入一定料位的PP粉料（称为种子床）。

在一定的压力温度条件下启动循环气压缩机（循环气体包括丙烯、氢气、氮气及其他惰性气体）将种子床流化，在约70℃时进行种子床脱水置换。

脱水完成后向反应系统注入助催化剂三乙基铝（TEAL）进行滴定和钝化，然后将乙烯、氢气、等原料加入反应系统，并按照所生产的产品要求建立起各组分的目标浓度，最后向反应器中注入催化剂。

粉料出料由流化床的床高和床重来控制，产品通过出料系统（PDS）从反应器间歇排入产品出料罐。

未反应的气体和氮气经脱气仓排入回收系统，粉料产品通过造粒后风送系统输送到粒料仓。

反应器丙烯分压通过丙烯进料控制，气相丙烯在催化剂作用下生成固相的均聚物PP粉料后，反应器丙烯分压和总压下降，自动控制系统通过向反应系统补充丙烯来维持压力的恒定。

反应温度是通过循环气冷却器的冷却水来控制，聚合产生的热量由未反应的气体带出，由循环气冷却器带走热量，然后返回反应器循环[1]。

2.Unipol气相法PP工艺特点2.1采用先进的气相流化床反应器，该反应器为上部扩径的圆柱形立式压力容器且反应器不需配置搅拌桨，通过气流反混进行传质和传热。

Unipol聚丙烯工艺聚合反应活性扰因排查及处理本文主要阐述了Unipol气相流化床聚丙烯聚合反应过程中，反应活性由催化剂自身以及外部介质等条件影响下，造成催化剂活性受阻。

使得聚合反应发生一系列变化的过程。

文中作者结合自身实际生产经验与理论分析，重点讨论总结了聚合反应活性受到干扰波动时，及时从三剂（T2、SCA、CAT）、床层流化、反应温度与压力等方面查找原因，总结并给出解决方法。

以期指导聚丙烯装置实际生产工作，保障生产安稳长满优运行。

标签：聚合反应活性床层流化催化剂毒物冷凝量处理Unipol气相流化床聚丙烯工艺，该工艺的主催化剂为高效载体催化剂，经三乙基铝活化后，形成三价钛活性中心，引发丙烯聚合反应。

但毒物能占据活性中心，使催化剂失活[1]，从而引起聚合活性波动。

另外反应器床层流化不好、反应器入口气相丙烯冷凝量波动、反應器床层温度波动频繁、T2/SCA（铝硅比）、T2/Ti（铝钛比）加入量不稳、C3分压或反应器总压达不到条件或波动等工况也能引起催化剂活性分布不均以至丙烯聚合活性波动。

本文浅析了聚合活性波动的各种原因，及聚合活性波动时的处理方法。

一、聚合活性受影响的原因1.原料携带的毒物反应原料中可能携带催化剂毒物：微量的水分、氧气、一氧化碳、二氧化碳等。

毒物进入反应器会使催化剂活性失去或减弱[2]。

从而造成装置产能下降，聚丙烯细粉含量升高，反应器内静电指示报警，进而使聚合活性波动。

严重时，会使反应器内产生片料，挂壁料等，造成分布板压差过高、聚丙烯粉料出料系统（PDS）堵塞，甚至使装置停车。

2.床层流化不均匀床层流化均匀主要是由于（1）循环气速与床重匹配效果不佳，即循环气速过大或过小，导致床层流化不均匀。

（2）反应器内产生块料或片料。

片料及块料大多数存在于催化剂注入管附近，造成催化剂分布不均匀，使催化剂附着或包裹在片料里，当片料足够大时，片料因重力作用从反应器器壁脱落，在撞击下会破碎，包裹在其里面的催化剂在短时间释放出来，造成催化剂活性突然升高，引起剧烈反应，表现为床温及壁温突升突降，反应温度波动频繁，甚至报警超限。

Unipol聚丙烯工艺介绍Unipol聚丙烯工艺简介Unipol聚丙烯生产技术是以Univation聚乙烯生产技术为基础发展而来，将气相流化床工艺得以应用。

Unipol聚丙烯工艺是将立式反应器生产的粉料树脂颗粒在流化床内流化，将反应热移出系统。

该工艺最早阶段由联碳公司和壳牌公司联合开发，经转让等一系列的过程，现阶段工艺的主要拥有者是Grace公司。

Unipol聚丙烯工艺特点Unipol聚丙烯工艺最大的优势就是整体的流程相对简单，由流化床反应器、循环气压缩机和循环气冷却器形成流化床反应回路，通过产品出料系统将反应生成的粉料树脂转移到下游系统，具备很高的持续生产可靠性。

具体体现为以下几方面：第一点，反应器的整体结构简单。

采用目前公认最具简捷性能的流化床聚合反应器，通过2台串联的反应器系统，就可对全范围的聚丙烯产品进行灵活的生产。

第二点，生产效率高。

通过使用超冷凝态操作使反应器产生的热量快速移出，根本性提高了反应器的生产效率。

第三点，生产操作简单。

通过控制各种原料、助剂的进料实现反应组分的平衡，通过调节冷却水温度实现反应器温度的平衡。

第四点，安全性高。

在生产过程中，若出现任何的意外事故，只需切断所有反应进料，快速注入一氧化碳，对反应器进行泄压，就可以确保反应器的安全，把风险降至非常低的水平。

第五点，兼容性好。

生产过程中需要使用不同的催化剂时，切换不同的催化剂都具备较好的兼容性，提高切换过程的平稳性和操作简便性。

Unipol聚丙烯工艺产品衡量聚丙烯工艺的重要尺度，就是聚丙烯产品。

Unipol工艺可以全面满足对常见的均聚和无规等聚丙烯产品的生产。

在对均聚和无规聚丙烯产品进行生产的过程中，只需应用单台流化床反应器就可以达到生产要求；在对抗冲聚丙烯产品进行生产的过程中，则应用两台流化床反应器系统串联达到生产要求。

Unipol 聚丙烯工艺产品覆盖的应用领域非常广，可以在很宽的范围内实现产品熔融指数和等规度的调节，尤其是在乙烯和丙烯的共聚物之中，实际的橡胶相含量可以达到35%，使产品的抗冲性能大幅度提升上来。

Unipol气相法工艺被广泛应用于聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）的生产。

Unipol PP由Unipol PE逐步发展而来，2种工艺虽极其相近，但还是存在不同。

因此，本文就2种工艺的异同做了对比分析，以求取长补短、各为所用。

1 工艺简介气相流化床Unipol PE工艺最早由美国联碳化学公司（简称UCC）主导开发，随后UCC成立合资子公司Univation掌握Unipol PE工艺专利技术发展至今。

气相流化床Unipol PP工艺则是UCC在PE工艺的基础上演变而来，后来UCC将Unipol PP工艺技术转让给了DOW，最后DOW又将该技术转让给了GRACE发展至今。

气相法Unipol工艺在聚烯烃生产中运用普遍，近年来，由于气相法工艺具有流程简单、操作灵活、安全可靠、产品覆盖范围宽等特点，深受新建装置青睐。

2 催化剂比较Unipol PP催化剂以Ziegler-Natta型催化剂为主，工艺上以浆液直接注入，配合T2及外给电子体使用[1]。

Unipol PE催化剂则主要有Ziegler-Natta催化剂、Cr系催化剂、茂金属催化剂、双峰催化剂[2]。

其中，Ziegler-Natta催化剂是将其悬浮于浆液中与T3、DC在线还原后注入反应器，并与T2配合使用。

双峰催化剂本身体系更加复杂，不易储存，注入中需加入Trim在线混合，并与T2、D3配合使用。

无论从催化剂体系上，还是工艺操作中，Unipol PE装置都要更加复杂。

3 工艺流程比较3.1 反应系统Unipol PP及PE均采用基于Geldart Group B类颗粒的密相流化床系统，PP设计有2个反应器用来生均聚、无规共聚及抗冲产品，PE设计一个反应器生产共聚产品。

但PE的设计表观流化气速SGV（0.5~0.8m/s）明显大于PP（0.3~0.4m/s），颗粒在反应器里的混合和分布状态是有所区别的。

因此，当2套装置均生产无规共聚产品时，循环气中允许的粉末夹带量PE略高于PP[3]。

PP工艺流程说明本装置采用Dow 化学公司的Unipol气相法聚合工艺技术，设计生产能力为20万吨/年，年操作时间8000小时，可生产均聚物（77个牌号）、无规共聚物（33个牌号）和抗冲共聚物（52个牌号）共162个牌号。

UNIPOL PP 装置由多个工区组成，包括：原料供给和精制（Part 1）乙烯和氮气由管道自界区外送入。

氢气由装置内水电解制氢生产，T2 由装置界区外直接采购。

1)氮气进料和精制来自界区的氮气分为三股，第一股为普通氮气，用于公用工程站和氮气再生系统；第二股经氮气过滤器Y-1101 过滤后作为过滤氮气使用；最后一股经氮气预加热器E-1108 加热到20℃，进入氮气脱氧塔C-1109内除掉氧气，脱氧后的氮气通过氮干燥塔C-1112除去水分，然后通过精制氮气过滤器Y-1115除去一定粒径的杂质，利用氮气压缩机K-1102 /K-1103（一开一备）将一部分精制氮气的压力升至4.24MPaG 后送入第一、第二反应系统，未经压缩的低压精制氮气用于部分公用工程和精制塔再生后系统的置换。

2)电解制氢及氢气进料本装置的氢气采用水电解方式制得，装置内采用两套80Nm3/h 水电解制氢装置。

电解制氢得到的氢气经纯化后进入氢气贮罐C-1201，C-1201 为水电解制氢的出口缓冲罐，操作压力为3 MPaG，之后由压缩机K-1208 或K-1209 压缩至4.55 MPaG经氢气过滤器Y-1211过滤后送入反应系统及再生系统。

同时供DMTO 装置使用 1 kg/h。

3)乙烯进料来自界区的乙烯在经过乙烯预加热器E-1008 加热到100℃，进入乙烯CO 脱除塔C-1006，之后经乙烯后冷却器E-1009 冷却到40℃，冷却后的乙烯进入乙烯干燥塔C-1012 进行干燥，后经乙烯过滤器Y-1002 过滤.过滤后的乙烯分成两股：一股经乙烯压缩机K-1003 增压至4.21 MPaG，经乙烯过滤器Y-1004 进入第一聚合反应系统；另外一股直接进入第二聚合反应器系统。

PP工艺流程说明本装置采用Dow 化学公司的Unipol气相法聚合工艺技术，设计生产能力为20万吨/年，年操作时间8000小时，可生产均聚物（77个牌号）、无规共聚物（33个牌号）和抗冲共聚物（52个牌号）共162个牌号。

UNIPOL PP 装置由多个工区组成，包括：2.2.2.1 原料供给和精制（Part 1）乙烯和氮气由管道自界区外送入。

氢气由装置水电解制氢生产，T2 由装置界区外直接采购。

1)氮气进料和精制来自界区的氮气分为三股，第一股为普通氮气，用于公用工程站和氮气再生系统；第二股经氮气过滤器Y-1101 过滤后作为过滤氮气使用；最后一股经氮气预加热器E-1108 加热到20℃，进入氮气脱氧塔C-1109 除掉氧气，脱氧后的氮气通过氮干燥塔C-1112 除去水分，然后通过精制氮气过滤器Y-1115 除去一定粒径的杂质，利用氮气压缩机K-1102 /K-1103（一开一备）将一部分精制氮气的压力升至4.24MPaG 后送入第一、第二反应系统，未经压缩的低压精制氮气用于部分公用工程和精制塔再生后系统的置换。

2)电解制氢及氢气进料本装置的氢气采用水电解方式制得，装置采用两套80Nm3/h 水电解制氢装置。

电解制氢得到的氢气经纯化后进入氢气贮罐C-1201，C-1201 为水电解制氢的出口缓冲罐，操作压力为3 MPaG，之后由压缩机K-1208 或K-1209 压缩至4.55 MPaG 经氢气过滤器Y-1211 过滤后送入反应系统及再生系统。

同时供DMTO 装置使用 1 kg/h。

3)乙烯进料来自界区的乙烯在经过乙烯预加热器E-1008 加热到100℃，进入乙烯CO 脱除塔C-1006，之后经乙烯后冷却器E-1009 冷却到40℃，冷却后的乙烯进入乙烯干燥塔C-1012 进行干燥，后经乙烯过滤器Y-1002 过滤.过滤后的乙烯分成两股：一股经乙烯压缩机K-1003 增压至4.21 MPaG，经乙烯过滤器Y-1004 进入第一聚合反应系统；另外一股直接进入第二聚合反应器系统。

聚丙烯（PP）塑料的生产工艺及其进展目前，聚丙烯（PP）主要用气相和本体工艺生产，全球气相和本体环管工艺树脂的增长强烈地挑战着淤浆工艺的产品。

进入20世纪90年代以来，淤浆工艺正逐步被淘汰。

全球PP生产工艺中，Basell公司的Spheripol环管/气相工艺占主导地位，目前该工艺占全球PP生产的50％；其次是DOW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、三井公司的Hypol釜式本体工艺、Borealis公司的Borstar环管／气相工艺等。

近年来，气相和本体工艺的比例逐年增加，世界各地在建和新建的PP装置将基本上采用气相工艺和本体工艺。

尤其是气相工艺的快速增加正挑战居世界第一位的Spheripol工艺。

据NTH公司称，1997年以来，世界范围内许可的PP 新增能力的55%都是采用Novolen气相工艺，今后气相工艺还将有逐步增加的趋势。

除以上主要的PP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PP合金Catalloy和Hivalloy技术。

这两项技术的开发成功为PP树脂高性能化、功能化以及进人高附加值应用领域创造了条件，现均已实现了工业化生产。

另外，Basell公司、Borealis公司等也在聚丙烯新技术方面有所突破。

（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。

我国扬子石化、盘锦乙烯、洛阳石化、广州石都有该工艺装置。