聚丙烯工艺技术进展研究
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试谈气相法聚丙烯生产工艺技术进展摘要:气相法聚丙烯是化工领域普遍应用的生产方式,在实际生产过程中,气相法聚丙烯生产工艺技术具有生产流程简单,设备成本投入低以及生产安全等多种优势,生产量相对较高。
本文重点分析了气相法聚丙烯生产工艺技术进展,为气相法聚丙烯生产工艺技术的深入研究提供可靠的参考。
关键词:气相法;聚丙烯;生产工艺;技术聚丙烯是日常生活中较为常用的材料,在实际应用过程中具有性能优良的特点,并且已经广泛的应用到各个领域当中。
随着我国工业发展水平的不断提高,聚丙烯生产工艺技术也开展了更深层次的研究。
从当前工业生产聚丙烯所使用的主要方法包括多种,其中气相法聚丙烯生产工艺技术的应用较为普遍,主要是此种生产技术具有工艺流程简单以及设备成本投入低以及产量高等多种优势。
一、气相法聚丙烯生产工艺技术(一)Innovene工艺在世界范围内,聚丙烯生产企业大部分都采用Innovene 工艺技术,有效的提升了聚丙烯材料生产质量,并且生产效能较高,由此,此种技术方式获得了认可。
Innocene工艺在生产过程中的应用,最大的特点是其应用了卧式搅拌床反应器,这是其他生产方式所没有的。
反应器在实际应用过程中获得了显著的应用效果,这也是此种技术方式区别于其他生产工艺的主要特征,反应器的停留时间设置有效满足了聚丙烯材料的生产要求,能够有效的提升设备间材料的利用率,更重要的是能够实现不同牌号之间的快速切换应用。
另一方面,Innocene工艺是气相聚丙烯生产过程中操作相对简单,能源消耗最低的一种工艺技术方式,在保证产能的同时,有效的提升了资源利用率。
但通过这种方法获得的聚合丙烯产品的缺点是乙烯含量低。
为了能够有效提升聚丙烯的含量,需要对现有的生产工艺流程做出调整和优化,通过利用CD催化剂的方式,可以改善Innovene 工艺生产形式控制,甚至CD催化剂还可以对无规聚丙烯的产生进行良好的控制,所获得的聚丙烯也将具有更高等规指数。
气相法聚丙烯生产工艺技术进展研究引言聚丙烯是一种重要的合成树脂,广泛应用于塑料制品、纺织品、包装材料等领域。
而气相法聚丙烯生产工艺是一种主要的聚丙烯生产工艺方式之一,具有生产效率高、产品质量稳定等优势。
随着科技的不断进步,气相法聚丙烯生产工艺技术也在不断的改进和完善。
本文将重点讨论气相法聚丙烯生产工艺技术的进展研究。
气相法聚丙烯生产工艺是指以气相聚合的方式合成聚丙烯树脂。
其原理为将乙烯通过裂解装置,得到丙烯气体,然后在催化剂的作用下,使丙烯气体发生聚合反应,最终得到聚丙烯产品。
气相法聚丙烯生产工艺相比于其他生产工艺方式,具有生产效率高、产品质量稳定等优势,因此得到了广泛的应用。
1. 催化剂技术的改进催化剂是气相法聚丙烯生产工艺的核心部件,直接影响到聚丙烯产品的质量和产率。
目前,研究人员在催化剂技术方面进行了大量的改进工作,如探索新型催化剂的合成方法,提高催化剂的活性和选择性,降低催化剂的失活速率等。
这些改进工作不仅提高了气相法聚丙烯生产工艺的效率,也改善了产品的质量。
裂解装置是气相法聚丙烯生产工艺的另一个关键部件,其主要作用是将乙烯裂解成丙烯气体。
目前,研究人员致力于提高裂解装置的裂解效率,降低能耗,减少副产物的生成等方面进行了大量的研究工作。
一些新型的裂解装置技术也被引入到气相法聚丙烯生产工艺中,如等离子体裂解技术、催化裂解技术等,从而进一步提高了生产效率。
3. 反应条件的优化除了催化剂技术和裂解装置技术的改进外,研究人员也在气相法聚丙烯生产工艺中对反应条件进行了优化。
通过调整反应温度、压力和气相成分等参数,提高了聚丙烯的产率和质量,降低了生产成本。
研究人员还对气相法聚丙烯生产工艺中的各个环节进行了系统的优化,提高了工艺的整体效率。
2. 先进的裂解装置技术3. 应用先进的控制技术结论气相法聚丙烯生产工艺技术在不断的改进和完善中,新型的催化剂、裂解装置技术以及控制技术的应用,为气相法聚丙烯生产工艺技术的进一步提高和完善带来了新的可能性。
气相法聚丙烯生产工艺技术进展研究气相法聚丙烯生产是目前工业上生产聚丙烯的主要方法之一。
该方法的主要优点是易于控制反应的温度、压力、气体成分和流速等参数,生产出的聚丙烯具有优异的物理化学性能。
本文将介绍目前气相法聚丙烯生产的技术进展及相关问题研究。
首先,关于催化剂的研究。
气相法聚丙烯生产是通过催化剂引发反应,使丙烯分子聚合形成聚合物。
提高催化剂的活性和选择性是提高聚合物产率和质量的关键因素。
目前研究表明,具有良好活性和选择性的Ziegler-Natta催化剂和Phillps催化剂是目前工业上使用最多的两种催化剂。
最近,研究人员也开始研究利用单质铬催化剂进行气相聚丙烯合成,其优点是可以在低压下进行聚合反应,大大减少了能耗和污染排放。
其次,关于反应器的研究。
反应器是气相聚丙烯生产中的关键设备,保证反应器的稳定运行是生产高质量聚合物的基础。
目前研究表明,采用多级反应器或者循环流化床反应器,可以有效地提高聚合物的产率和降低副产物的生成。
同时,也研究出了一种新型的反应器——催化剂牵引床,其在保证反应器稳定的前提下,实现了催化剂循环利用,大大缩短了反应时间。
第三,关于共聚反应的研究。
除了聚丙烯单体外,还可以使用其他共聚单体进行反应,使得聚合物具有更好的特性和应用价值。
例如,采用环氧丙烷作为共聚单体可以制备出具有优异热稳定性和耐磨性的聚丙烯复合材料。
同时,也有研究表明采用硅氧烷接枝共聚可以大大提高聚合物的附着性和表面耐磨性。
第四,关于催化剂毒化和废催化剂利用的研究。
催化剂毒化是气相聚丙烯生产中的常见问题,其原因可能是反应物中杂质的存在或者催化剂的老化。
因此,提高催化剂的稳定性和循环使用率是解决催化剂毒化问题的关键。
同时,废催化剂的处理也是一个比较严峻的问题,传统方法是将其直接处理为废物,这既浪费资源也增加了环境负担。
现在人们开始研究如何将废催化剂进行再利用,例如利用钴或铬等元素从废催化剂中提取出来,制备成新型催化剂或是应用于其他业务领域。
聚丙烯生产工艺技术目前,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、气相法和本体法-气相法组合工艺5大类。
具体工艺要紧有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年的时刻里一直是最要紧的聚丙烯生产工艺。
典型工艺要紧包括意大利的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,采纳立式搅拌釜反应器,需要脱灰和脱无规物,因采纳的溶剂不同,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,保留的淤浆产品要紧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。
该工艺采纳一种专门改进的催化剂体系-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。
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。
258作者简介:高红艳(1983— ),男,汉族,新疆克拉玛依人。
主要研究方向:石油化工。
聚丙烯综合性能优良,原料来源丰富,价格低廉,加工和应用易于普及,已成为塑料行业的主力之一。
聚丙烯材料的可热塑性特点,通过共聚、共混、填充、增强、阻燃等改性途径使聚丙烯产品的综合性能更加多样化,功能更加强大。
一、聚丙烯材料的制备辐射交联聚丙烯的制备方法。
把聚丙烯粉末加入含交联助剂的溶液中,经烘干、脱除溶剂和热处理后,加入抗氧剂,混炼,挤出或者模压成型,将成型后的聚丙烯进行辐照。
借助易挥发溶剂混匀原料和助剂,缩短混炼时间,提高交联效率,其耐热性和熔体强度均有所提高,该法辐射交联不使用化学交联剂,交联均匀程度易于控制,环保、能耗低、产率高,电子辐照后的聚丙烯泡沫其耐环境老化性能和耐温性能显著提高。
使用新型催化剂BCZ-208的制备方法。
BCZ-208 催化剂比DQC-401 催化剂的催化活性提高约50%,催化剂平均单耗为0.016 kg/t;采用氢调法生产均聚PP 粉料,使用BCZ-208 催化剂有利于生产高熔体流动指数PP 产品,氢调敏感性好. 使用BCZ-208 催化剂比DQC-401 催化剂生产的PP 产品等规度提高约1%,相对分子质量分布较窄,灰分含量降低,PP 粉料平均粒径小,细粉少,PP粒料拉伸屈服应力较高,所生产的PP 产品均达到优级品质量指标。
二、聚丙烯的改性(一)聚丙烯的增韧改性微孔膜是一种应用广泛的塑料薄膜,主要应用在海水淡化、污水处理、电池隔膜、包装、医疗器械等领域。
微孔膜的制备方法主要有相分离法、中空纤维法、化学发泡法和单向或双向拉伸等。
不同的淬火方式及不同温度下等温结晶制备的热历史α-聚丙烯,其熔融行为和结晶形态差异较大。
淬火样品结晶度和熔融温度最低,球晶最小。
随着等温结晶温度的升高,样品的结晶度和熔融温度逐渐升高,球晶尺寸逐渐增大。
淬火样品球晶强度较低,双拉后材料没有产生微孔,等温结晶样品晶体强度较高、球晶界面较弱,双拉后产生了大量微孔,其孔径尺寸随等温结晶温度的升高逐渐增大,孔径分布均匀性优异。
气相法聚丙烯生产工艺技术进展研究一、引言聚丙烯是一种重要的塑料原料,广泛应用于各种工业领域。
气相法聚丙烯生产工艺是目前广泛采用的一种生产方法,其具有高效、节能、环保等优点。
随着科技的发展,气相法聚丙烯生产工艺技术也在不断进步,新的研究成果不断涌现。
本文旨在对气相法聚丙烯生产工艺技术的进展研究进行综述,以期为相关研究和实践提供参考。
二、气相法聚丙烯生产工艺概述气相法聚丙烯生产工艺是利用气态催化剂在气相中将丙烯聚合成聚丙烯的一种方法。
其生产过程主要包括催化剂制备、聚合反应和聚合物分离等环节。
气相法聚丙烯生产工艺具有以下优点:一是反应条件温和,不需要高温高压条件,节能环保;二是催化剂的运用效率高,催化作用明显;三是产品质量好,可以得到高密度、高结晶度的聚丙烯产品。
该工艺方法被广泛应用于聚丙烯的工业生产当中。
1. 新型催化剂的研究催化剂是气相法聚丙烯生产工艺的核心技术之一。
近年来,研究人员针对气相法聚丙烯生产工艺中催化剂的性能进行了深入研究。
固体催化剂是当前的研究热点之一。
采用固体催化剂可以有效提高聚合反应的效率,减少催化剂的损失,降低生产成本。
2. 反应条件的优化反应条件的优化是提高气相法聚丙烯生产工艺效率的关键。
近年来,研究人员在反应压力、温度、气体流速等方面进行了深入研究,并且取得了一定的成果。
通过优化反应条件,可以有效提高聚合反应的速度和选择性,降低催化剂的消耗,提高产品质量。
3. 新型聚合反应技术的引入除了传统的气相聚合反应技术外,近年来,一些新型的聚合反应技术也开始应用于气相法聚丙烯生产工艺中。
等离子体聚合技术、离子液体催化剂技术等。
这些新型的聚合反应技术可以提高聚合反应的速度,减少能源消耗,提高产品的质量。
4. 产品分离技术的改进产品分离技术是气相法聚丙烯生产工艺中的另一个重要环节。
传统的产品分离技术存在着产品质量低、设备占地面积大等问题。
近年来,研究人员在产品分离技术方面进行了一系列的改进工作,开发了一些新型的产品分离技术。
气相法聚丙烯生产工艺技术进展研究气相法聚丙烯生产工艺技术是指利用气相聚合反应制备聚丙烯的一种方法。
相比传统的溶液聚合和熔融聚合工艺,气相法聚丙烯生产工艺具有以下优势:高产出率、高聚合速度、高聚合度、高纯度以及较低的溶剂消耗和环境负荷等。
1. 催化剂的研究:催化剂是气相聚丙烯生产工艺的关键。
传统的环丙烯催化剂一般采用Ziegler-Natta催化剂,但其存在一定的缺点,如催化剂的寿命短、聚合温度高等。
近年来,研究人员开始探索新型的环丙烯催化剂,如锯齿状镧系催化剂和新型配体聚合物等,以提高聚合的效率和质量。
2. 聚合反应条件的优化:聚丙烯的气相聚合反应条件对产品的质量和产率有很大的影响。
研究人员通过调整反应温度、压力、氢气流量等参数,优化聚合反应条件,提高了聚合度和产率。
3. 聚合过程的建模与控制:聚丙烯的气相聚合过程是一个复杂的过程,需要建立准确的数学模型进行优化和控制。
近年来,研究人员利用流体力学模型、催化动力学模型等方法建立聚合过程的模型,为工艺的优化和控制提供了理论依据。
4. 新型催化剂载体的研究:催化剂载体是催化剂的重要组成部分,对聚合反应的效果和催化剂的寿命有很大的影响。
研究人员通过表面改性和载体结构的优化,设计出高效的催化剂载体,提高了聚合反应的效果和催化剂的寿命。
5. 技术经济性和环境友好性的研究:气相法聚丙烯生产工艺相比传统工艺有较低的溶剂消耗和环境负荷,但仍存在一些问题,如废气处理和催化剂回收等。
研究人员致力于开发新型的废气处理技术和催化剂回收方法,提高工艺的技术经济性和环境友好性。
气相法聚丙烯生产工艺技术的研究进展为聚丙烯的生产提供了更高效、高质量、环境友好的选择。
随着技术的不断发展,相信气相法聚丙烯生产工艺技术将得到进一步的改进和应用。
气相法聚丙烯生产工艺技术进展研究一、气相法聚丙烯生产工艺技术原理气相法聚丙烯生产工艺是将乙烯和丙烯等原料与催化剂一起送入反应器中,经过聚合反应后形成聚丙烯。
其原理主要包括以下几个方面:1. 催化剂选择:气相法聚丙烯生产工艺中常用的催化剂有Ziegler-Natta催化剂、Phillips催化剂等。
这些催化剂在聚合反应中能够高效催化乙烯和丙烯的共聚反应,生成高分子量的聚丙烯。
2. 反应条件控制:聚丙烯的生产过程需要严格控制反应温度、压力等条件,以保证聚合反应的高效进行和聚合物合成的良好质量。
3. 聚合反应过程:乙烯和丙烯等原料通过催化剂的作用,进行聚合反应生成聚丙烯。
整个过程主要包括聚合反应、卸载和再生等步骤。
二、气相法聚丙烯生产工艺技术模型建立为了更好地研究和优化气相法聚丙烯生产工艺,研究者们通常会建立相应的数学模型来模拟和预测聚合反应的情况,并基于模型结果进行工艺参数的优化。
目前,已经有许多关于气相法聚丙烯生产工艺技术模型的研究,其中主要包括以下几个方面:1. 反应器动力学模型:研究者们利用反应器动力学模型来描述聚丙烯的聚合反应过程,分析反应器中的乙烯和丙烯浓度、催化剂浓度等对聚合反应速率的影响,从而优化反应条件。
2. 热力学模型:利用热力学模型来分析聚丙烯聚合反应的热力学行为,包括热量的生成和传递等,以确保反应器的温度控制在合适范围内。
3. 流体力学模型:通过建立流体力学模型,研究者们可以模拟和分析气相法聚丙烯生产工艺中气流和反应器内流体的运动状态,以优化反应器结构和气流分布等参数。
三、气相法聚丙烯生产工艺技术的改进随着科学技术的不断发展,气相法聚丙烯生产工艺技术也在不断改进和完善中,以提高生产效率和产品质量。
一些改进方向包括以下几个方面:1. 催化剂的研究和改进:研究者们通过改进催化剂的配方和制备工艺,使得其在聚合反应中的催化效率更高、寿命更长,从而提高聚丙烯的生产效率和产品质量。
2. 反应器结构的优化:对气相法聚丙烯生产工艺中的反应器结构进行改进,以提高反应器的稳定性和催化剂的利用率,从而减少生产成本和环境污染。
聚丙烯工艺技术进展及其国内应用情况摘要随着聚丙烯工艺技术的发展,在聚丙烯化工生产过程中,可以有效降低聚丙烯工艺的原料和能耗,提高聚丙烯的生产效率,提高生产效率。
在此背景下,需要不断研究聚丙烯工艺技术的优化设计,以进一步促进聚丙烯化工生产工艺生产效率的提高。
同时,在研究聚丙烯化工工艺优化设计的过程中,要注意对现有聚丙烯化工生产工艺的总结,本文主要结合目前聚丙烯加工技术的进展,探讨聚丙烯加工技术在国内的应用。
关键词聚丙烯工艺技术;进展;应用情况引言聚丙烯是一种用途广泛、性能优良的合成树脂,在合成树脂系列中占有较大的比重,其中聚丙烯是国内乃至全球的合成树脂。
聚丙烯无毒、无味、耐酸碱、韧性高,其下游产品广泛应用于医疗卫生、建材、电子设备等领域。
二、聚丙烯工艺技术进展(1)浆液工艺浆液法生产聚丙烯是世界首创的聚丙烯工艺技术,利用该技术,可以使用特殊的BOPP薄膜和高分子量吹膜进行聚丙烯生产工艺。
采用优化设计方法生产聚丙烯。
但是,由于浆法生产聚丙烯的应用过程中去除灰分和杂物的技术限制,在生产过程中容易造成大量丙烯原料浪费。
同时,如果浆法生产聚丙烯的过程中使用的溶剂材料种类不同,浆法生产聚丙烯的工艺参数可能会有所不同。
聚丙烯的大规模工业化生产过程造成了困难。
(2)气相聚丙烯工艺在聚丙烯生产过程中,气相聚丙烯工艺是目前世界上应用最广泛的聚丙烯工艺技术之一,可实现聚丙烯的反应温度和反应链条件。
同时,由于气相聚丙烯工艺技术在生产过程中,大多数情况是在气相中完成的,这使得聚丙烯工艺的生产条件非常容易控制。
在工业生产中,这种单相气相聚丙烯工艺的生产条件比较容易控制。
在此背景下,在气相聚丙烯工艺研究过程中进行了广泛的研究。
但是,由于气相聚丙烯工艺的生产过程是在气相中进行的,根据气相方程的解释,很难保证气相聚丙烯工艺的生产效率,在后续的工艺过程中,聚丙烯工艺技术研究,重视聚丙烯新工艺技术研究,促进聚丙烯工艺生产效率的提高。
气相法聚丙烯生产工艺技术进展研究气相法聚丙烯是一种重要的聚合工艺技术,它是通过将原料丙烯气体在催化剂的作用下聚合生成聚丙烯。
相比于传统的液相法聚合和溶液法聚合,气相法聚丙烯具有以下特点:反应速度快、聚合度高、产品质量优良、能耗低等优势。
气相法聚丙烯近年来得到了广泛应用和深入研究。
本文将介绍气相法聚丙烯生产工艺技术的进展研究。
气相法聚丙烯的催化剂研究是研究的热点之一。
催化剂的选择和设计对聚丙烯的聚合速度和产物质量有着重要影响。
目前,主要的催化剂有Ziegler-Natta催化剂和含有金属氧化物的碱催化剂。
Ziegler-Natta催化剂具有高催化活性和优良的分子量控制,但其聚合过程中产生的活性位不稳定,易促成链末端组织和氢气解析。
而含有金属氧化物的碱催化剂分子量控制能力较差,但由于其活性位稳定和多种离子活化方式,能在一定程度上提高聚合速度。
未来,研究人员将继续优化催化剂的组成,改善其稳定性和活性,提高聚合效果。
气相法聚丙烯的反应条件研究也是一个重要的方向。
反应温度、压力、催化剂浓度等条件都会对聚合反应的进行产生影响。
研究人员通过改变反应条件,可以调节聚丙烯的分子量和分子量分布,从而得到不同性能的聚丙烯材料。
降低反应温度和压力可以提高聚合速率和聚合度,但也容易导致粉体聚合物的生成。
催化剂的浓度对聚合反应也有较大影响,研究人员将继续优化反应条件,并在工业生产中加以应用。
气相法聚丙烯的反应器设计和工艺改进也是当前的研究热点。
传统的气相聚合反应器通常采用流化床反应器或固定床反应器,但这些反应器存在气固两相分离、催化剂烧结等问题。
研究人员提出了一种新型的气相聚合反应器-聚丙烯微晶管反应器。
聚丙烯微晶管反应器是将催化剂固定在微米级管道内,在高效传质的减少气固两相分离和催化剂烧结等问题。
这种新型反应器不仅提高了聚合速度,还改善了产品质量。
聚丙烯工艺技术进展研究
摘要:随着经济的发展,聚丙烯的生产工艺也越来越多的引起了人们的重视,本文将结合对聚丙烯的性质与特点以及各工艺技术和催化剂开发的现研究应用情况介绍,综述聚丙烯的工艺技术的进展。
关键词:聚丙烯生产工艺技术研究进展
一、引言
聚丙烯是一种无毒、无味、无臭的乳白色结晶聚合物,它的分子结构是主体规整结构,它的分子量为10万到50万,能够耐酸耐碱耐机溶剂,更是一种具有良好的耐热性、耐腐蚀性、电绝缘性及密度低等特点的热塑性合成树脂。
廉价的原材料以及易用于开发出许多不同性能的产品等特点,使其在树脂中有不可代替的各种优良的作用,因此广泛应用于多种行业和领域,在世界上的消费量仅次于聚乙烯。
近年来,随着经济的迅速发展,我国聚丙烯的消费量在以很快的速度增长着,即使其生产量已经在逐年的大量的增长,但仍然不能满足我国市场上塑料制品产业对聚丙烯的大量需求。
对于聚丙烯的应用研究、技术创新、新产品开发、工艺改进正在世界范围类广泛的积极展开。
现在,世界上在建和新建的聚丙烯装置基本上采用气相法工艺和本体法工艺,比例逐年增加。
对聚丙烯的生产工艺技术的研究已经成为合成树脂领域的新热点,其发展前景非常广阔。
二、聚丙烯生产工艺的进展概述
1.聚丙烯进展概述
按聚合类型,当前pp技术可分为溶剂法、本体法、溶液法以及气相法生产工艺;也可按聚合后处理工序分类为三类,第一代即最原始的聚丙烯生产工艺,第二代工艺省去了脱灰工序,第三代就是革除了脱灰和脱无规物工艺。
成本高,无规物含量多的溶液法现在已经基本淘汰不用,相比之下溶剂法由于要使用溶剂,操作与投资费用较高,而且生产流程也比较长,只能生产出用途窄小范围的产品,以及订单变少等原因也被视为一种将落后淘汰的工艺,今后不再加以发展。
被称为第二代工艺的本体法是60年代中后期开发的工艺,是以液态丙烯为溶剂的聚合方法,不需要溶剂回收工序,又操作简单,所以发展较快。
气相法是第三代工艺,采用硫化技术,丙烯自气相中聚合。
三代高活性催化剂的研发成功使本体法和气相法分别得到成熟发展和不断更新,气相法或将还能成为随聚合工艺不断改进的最优势的工艺。
2.中国石化环管工艺
中国石化自1995年开始开发基于环管反应器、采用中石化n-催化剂的成套技术。
在1998年至1999年之间建成了7套70kt/a和100kt/a的pp装置,全采用一组6腿的环管反应器,即第一代环管法工艺。
1999年末又开发出了第二代环管pp成套工艺技术,该技术采用dq催化剂,水平达到国外spheripol工艺水平。
2006年第一套300kt/a的双环管装置投产。
2009年又建成第一套气相反应器
的300kt/a装置。
其中sei设计就有40套。
现在中石化的聚丙烯工艺技术不断地改进,综合技术已经达到国际先进水平。
3.spheripol工艺
spheripol工艺自1982年首次工业化以来,是迄今最成功、应用最广泛的pp技术。
采用spheripol工艺建成的和新建的spheripol 工艺装置总数早已达到130套以上,在其基础上还派生出中石化环管工艺、exxonmobil工艺、hypol-2环管工艺等,可以说spheripol 工艺开发和应用广泛。
最近几年,spheripol工艺工艺的主要进展有:1以琥珀酸脂为内给电子体的第五代ziegler-nata(z-n)催化剂投入工业化生产。
这种催化剂具有良好的从中等到很高的立构规整性控制和非常宽的相对分子量分布的特点,可用于控制流变聚合物、高刚性聚合物、综合性能优异的抗冲共聚物等高性能特殊产品的生产,就是价格较贵。
2琥珀酸脂催化剂的应用使spheripol工艺可以取消为生产双峰产品而需要增加的氢气气体系统。
3琥珀酸脂催化剂的应用使现在可以只用1组环管反应器生产宽mwd产品,而不必须再需要两个了。
4新设计取消了气相反应器内部的刮壁器,简化了设计和制造费用。
4.borstar工艺
第一套borstar工艺的装置与2000年建成,分别于2005、2010年改造了之后达到800kt/a,borstar工艺源于同类的超临界双峰聚乙烯工艺,采用北欧化工的bci系列催化剂。
日前研制出最新的“sirius”pp催化剂活性可到达55kgpp/g*h,产品的光学性能更
好,细粉减少。
borstar工艺的高温聚合催化剂、超临界聚合条件和三个反应器串联生产工艺,与其他的技术相比可生产不同的软硬产品,使加工性能更优异可取。
5.novolen工艺
近年来,novolen工艺主要的技术进展有:开发出了自称为“snovolen free process”即“无溶剂工艺”,就是取消了原来的催化剂配置用的己烷或庚烷溶剂;改进反映其冷却系统回路的设计,使循环气中细粉分离,能再次循环反应。
大大提高了产品质量;所有产品再制造过程中不再用脱臭工序;保持着商业化茂金属pp
技术领先的领域的领先地位。
采用新设计的125立方米反应器可设计单反应器300kt/a、串联双反应器400kt/a的装置。
将粉末出料仓底部的串联双旋转阀改为一个。
三、结语
目前,世界各大公司都在努力的研究开发新的工艺及技术,或各种新型的催化剂,以及新的产品,以提高聚丙烯产品的生产能力,增强各自在这方面的竞争力。
我国也在大力的研究新技术,以缩短在聚丙烯工业技术上同国际上的水平差距。
我们应在研发新工艺、深入改进催化剂和开发多种产品方面多做努力,通过不断地改进,不断地创新,使我们在聚丙烯的生产上高效节能,工艺更简单环保,做出更优异的产品。
参考文献[1]王希权;;高纯度氢气在聚丙烯生产装置上的应用[j];炼油与化工;2012年05期.[2]吴凡;杜娟;高建军;;甲醇制聚丙烯项目的环境影响问题及防治对策[j];科技情报
开发与经济;2013年01期.。