聚丙烯工藝介紹

1、 一、認(rèn)識聚丙烯 二、聚丙烯發(fā)展歷程 三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹 四、湛江聚丙烯裝置介紹一、認(rèn)識聚丙烯 聚丙烯（簡稱PP）是由丙烯聚合而成的一種熱塑性塑料一、認(rèn)識聚丙烯（續(xù)） 聚丙烯顆粒形狀及包裝形式（中間產(chǎn)品）一、認(rèn)識聚丙烯（續(xù)） 分類： 根據(jù)甲基（-CH3）排列位置的不同可分為等規(guī)、間規(guī)和無規(guī)聚丙烯三種。全同立構(gòu)CCCCCCCCCCHHHHHHHHHHHHHHHCH3CH3CH3CH3CH3一、認(rèn)識聚丙烯（續(xù)）無規(guī)立構(gòu) CCCCCCCCCCHHHHHHHHHHHHHHHCH3CH3CH3CH3CH3CCCCCCCCCCHHHHHHHHHHHHHHHCH3CH3CH3CH3CH3一、認(rèn)識聚丙烯（

2、續(xù)） 根據(jù)參加聚合的單體種類、數(shù)量可分為均聚物、無規(guī)共聚物、抗沖（嵌段）共聚物三類。（命名規(guī)則） 均聚物 牌號表示法：字母+兩數(shù)字+字母，如T30S，第一個(gè)字母T代表該產(chǎn)品的熔融指數(shù)范圍，兩數(shù)字30表示聚合物中添加劑的配方 ，最后一個(gè)字母S表示聚合物的最終用途或特性。 用途：通用料 一、認(rèn)識聚丙烯（續(xù)） 無規(guī)共聚物 牌號表示法：EP1(或2）+字母+兩數(shù)字+字母。如EP1X37F，EP1或EP2代表無規(guī)共聚產(chǎn)品，接著的字母X代表該產(chǎn)品的熔融指數(shù)范圍，兩數(shù)字37表示聚合物中添加劑的配方 ，最后一個(gè)字母F表示聚合物的最終用途或特性。 用途：主要是膜料 、管材料一、認(rèn)識聚丙烯（續(xù)） 抗沖（嵌段）共聚

3、物 牌號表示法：EP+字母+兩數(shù)字+字母。如EPC30R，EP代表抗沖（嵌段）共聚產(chǎn)品，接著的字母C代表該產(chǎn)品的熔融指數(shù)范圍，兩數(shù)字30表示聚合物中添加劑的配方 ，最后一個(gè)字母R表示聚合物的乙烯含量。 用途：主要是注塑產(chǎn)品一、聚丙烯（續(xù)） 基本概念：熔融指數(shù)、等規(guī)度 分子量：平均2030萬。 分子量與熔融指數(shù)的關(guān)系。 牌號命名的依據(jù)。 比重：0.90.91，是常見樹脂中最輕的。 應(yīng)用：聚丙烯主要用于生產(chǎn)編制制品、薄膜制品、注塑制品、紡織制品等，是人們生活當(dāng)中應(yīng)用最廣泛的一種塑料原料。 一、認(rèn)識聚丙烯（續(xù)） 拉絲制品一、認(rèn)識聚丙烯（續(xù)） 薄膜制品一、認(rèn)識聚丙烯（續(xù)） 注塑制品一、認(rèn)識聚丙烯（續(xù)）

4、 注塑制品（續(xù)）一、認(rèn)識聚丙烯（續(xù)） 纖維制品一、認(rèn)識聚丙烯（續(xù)） 管材制品二、聚丙烯發(fā)展歷程二、聚丙烯發(fā)展歷程（續(xù)）二、聚丙烯發(fā)展歷程（續(xù)）二、聚丙烯發(fā)展歷程（續(xù)）二、聚丙烯發(fā)展歷程（續(xù)） 國內(nèi)1962年開始研究聚丙烯，1972年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化 90年代中后期 國產(chǎn)環(huán)管工藝實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，21世紀(jì)初國產(chǎn)環(huán)管二代工藝取得突破。 國內(nèi)主要聚丙烯裝置的產(chǎn)能情況（附表）。三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹 聚丙烯生產(chǎn)工藝大體上可分為溶液法、漿液法、本體聚合工藝、氣相聚合四種工藝。 溶劑法：代表性工藝是Eastman公司的高溫溶液工藝技術(shù) 聚合條件：160170、2.87.0MPaG 特點(diǎn)：1、分子量、分子量分布容易控制

5、 2、無規(guī)物高達(dá)2030，產(chǎn)品需脫催化劑殘?jiān)兔摕o規(guī)物三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹（續(xù)） 漿液法 1、常規(guī)催化劑漿液法 ：代表性工藝是意大利Montecatini漿液法工藝技術(shù)，它也是1957年聚丙烯首次工業(yè)化采用的技術(shù)。 聚合條件：用溶劑作催化劑，將丙烯和催化劑加入到幾個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器中。在5080、12MPaG下進(jìn)行聚合。 特點(diǎn)：產(chǎn)品需脫催化劑殘?jiān)?、無規(guī)物。 三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹（續(xù)） 漿液法（續(xù)） 2、高效催化劑漿液法 ：代表性工藝是三井油化的高效淤漿法工藝技術(shù)。 聚合條件：采用超高活性的高效催化劑 。 特點(diǎn)：省去了常規(guī)催化劑漿液法中的脫灰、稀釋劑、和甲醇的回收等工序，無規(guī)物也大大減少，流程大

6、大簡化。 三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹（續(xù)） 本體聚合工藝 特點(diǎn)：丙烯既是聚合單體，又是反應(yīng)物稀釋溶劑，在50-80、2.53.5MPaG條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)。 分類：按采用的聚合反應(yīng)器的不同，分釜式聚合工藝和管式聚合工藝。 三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹（續(xù)） 本體聚合工藝（續(xù)） 1、連續(xù)釜式聚合工藝 ：本工藝于1963年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。代表性工藝是三井油化的Hypol工藝 。 特點(diǎn)：該工藝采用高效、高立構(gòu)定向性催化劑TK-II，是一種無溶劑、無脫灰的生產(chǎn)工藝。 三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹（續(xù)） 本體聚合工藝（續(xù)） 2、連續(xù)管式聚合工藝 ：Phillips公司環(huán)管工藝 、Basell的Spheripol工藝 、

7、Borealis的Borstar工藝技術(shù) （1）Phillips公司環(huán)管工藝：該工藝是連續(xù)管式聚合工藝的典型代表，也是最早的本體聚合工藝之一。Phillips工藝采用環(huán)管型反應(yīng)器，常規(guī)催化劑生產(chǎn)。 三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹（續(xù)） 本體聚合工藝（續(xù)） 2、連續(xù)管式聚合工藝 （續(xù)） （2）Basell的Spheripol工藝：該工藝是環(huán)管液相本體工藝和氣相工藝的組合，是由Montedison公司1982年開發(fā)成功并工業(yè)化的，現(xiàn)在歸Shell和BASF合并而成的聚烯烴公司Basell公司所擁有。是全球應(yīng)用最廣泛的聚丙烯工藝 三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹（續(xù)） 本體聚合工藝（續(xù)） 2、連續(xù)管式聚合工藝 （續(xù)）

8、 （2）Basell的Spheripol工藝（續(xù)） 該工藝采用一個(gè)或多個(gè)環(huán)管本體反應(yīng)器和一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的氣相流化床反應(yīng)器，在環(huán)管反應(yīng)器中進(jìn)行均聚和無規(guī)共聚，在氣相流化床中進(jìn)行抗沖擊共聚物的生產(chǎn)。它采用高效球形催化劑，無需脫灰和脫無規(guī)物，聚合物的收率高達(dá)40000kg/kg負(fù)載催化劑，產(chǎn)品有可控的粒徑分布，等規(guī)度9099。 三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹（續(xù)） 本體聚合工藝（續(xù)） （3）Borealis的Borstar工藝技術(shù) ：該工藝是由Borealis公司開發(fā)的雙峰聚丙烯工藝，2000年5月于奧地利的Schwechat建成了世界上第一套雙峰聚丙烯生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)能力為200kt/a。 特點(diǎn)：環(huán)管反應(yīng)器

9、在超臨界狀態(tài)下操作，典型溫度為80100、壓力5.06.0MPaG，丙烯進(jìn)行本體聚合；丙烯和從環(huán)管反應(yīng)器出來的聚合物在流化床氣相反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)，該反應(yīng)器的操作條件為8090、壓力2.53.5MPaG。 三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹（續(xù)） 氣相聚合工藝：該工藝是1969年由BASF公司首先工業(yè)化的。 按采用的反應(yīng)器類型的不同可分為氣相攪拌工藝（立式攪拌床、臥式攪拌床）和氣相流化床工藝。 氣相攪拌工藝分類 ：Novolen氣相工藝 、Innovene氣相工藝 、窒素的氣相工藝 三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹（續(xù)） 氣相聚合工藝（續(xù)） 氣相攪拌工藝： 1、Novolen工藝 由BASF公司開發(fā)成功，是氣相攪拌床工

10、藝的典型代表。1997年開始?xì)wBASF和Hoechst合并成立的Targor所有，2000年底由于Basell的成立，該工藝轉(zhuǎn)給由ABB lummus公司和Equistar公司成立的合資公司Novolen Technology Holdings（簡稱NTH）所有。 特點(diǎn)：采用立式攪拌反應(yīng)器，內(nèi)裝雙螺帶式攪拌器。 三、聚丙烯工藝技術(shù)介紹（續(xù)） 氣相攪拌工藝（續(xù)） 2、Innovene氣相工藝 該工藝即是原Amoco/窒素氣相工藝，采用臥式攪拌床氣相反應(yīng)器，通過液體丙烯氣化控制反應(yīng)溫度。 3、窒素氣相工藝 該工藝采用水平柱塞流反應(yīng)器，采用高活性、高選擇性催化劑，產(chǎn)品形態(tài)可控。 三、聚丙烯工藝技術(shù)介

11、紹（續(xù)） 氣相流化床工藝 氣相流化床工藝分類： UCC的Unipol工藝技術(shù) 、住友的氣相流化床工藝技術(shù) 1、UCC的Unipol工藝技術(shù) ：該工藝由UCC和Shell于80年代中期合作開發(fā)，現(xiàn)由Dow化學(xué)的子公司 Univation所有。 該工藝流程中沒有預(yù)聚工序，而是采用一個(gè)大的氣相流化床反應(yīng)器生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物，再串聯(lián)一個(gè)反應(yīng)器，可生產(chǎn)抗沖共聚物。 2、住友氣相流化床工藝技術(shù) 是由住友公司于80年代開發(fā)成功的。四、湛江聚丙烯裝置介紹 設(shè)計(jì)單位：中國石化工程建設(shè)公司（SEI） 工藝路線：國產(chǎn)環(huán)管二代工藝 裝置占地面積;34000m2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)批復(fù)投資：60154.41萬元，其中外匯23

12、46.92萬美元，設(shè)備購置費(fèi)31656.49萬元，主要材料費(fèi)12230.35萬元，安裝費(fèi)用3107.78萬元，建筑工程費(fèi)7772.26萬元，其他費(fèi)用5387.53萬元。四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 年生產(chǎn)能力：140,000 噸 年操作時(shí)間：8,000 小時(shí) 小時(shí)產(chǎn)量： 17,500kg/h 操作彈性：聚合部分60110%，造粒部分和顆粒輸送系統(tǒng)70130% 產(chǎn)品及產(chǎn)品方案:聚丙烯均聚物，產(chǎn)品牌號共26個(gè) ,用途見附表。四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 化工原材料 丙烯：聚合單體 氫氣：分子量調(diào)節(jié)劑 主催化劑：DQ、HDC、CS-II 組成：Ticl4+Mgcl2+路易斯堿（內(nèi)） （毛柄權(quán)） 助催

13、化劑： 三乙基鋁：活化劑、破雜劑 DONOR：（外）給電子體四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 抗靜電劑：Atmer163 催化劑配制用油/脂：凡士林 白油：密封、沖洗 造粒用添加劑： 吸酸劑：Cast 爽滑劑：GMS 抗氧劑：B215、1010、GX2225四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 固定床催化劑 脫水劑：3A分子篩。水的影響 脫硫劑： 水解脫硫。COS的影響 常溫氧化脫硫。H2S的影響 脫砷劑。砷的影響 反應(yīng)終止劑。CO的影響 2%CO（直接注入環(huán)管） 10%CO（注入丙烯進(jìn)料總管）四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 丙烯聚合機(jī)理 基本過程：形成活性中心及鏈引發(fā)、鏈增長、鏈轉(zhuǎn)移、鏈終止 形成活性中心

14、及鏈引發(fā) 鏈增長 鏈轉(zhuǎn)移（向烷基鋁、氫氣、單體轉(zhuǎn)移） 鏈終止（自動(dòng)終止、與雜質(zhì)反應(yīng)終止）四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 裝置構(gòu)成模式：1+1+2 裝置組成： 000單元：丙烯預(yù)精制 100單元：催化劑和助催化劑配制計(jì)量系統(tǒng) 添加劑計(jì)量系統(tǒng) 助催化劑洗滌系統(tǒng) 200單元：預(yù)接觸 預(yù)聚合 環(huán)管聚合 四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 300單元：聚合物脫氣 丙烯洗滌和貯存 500單元：聚合物汽蒸 聚合物干燥 600單元：工藝輔助設(shè)施 700單元：丙烯保安精制 800單元：添加劑和擠壓造粒 900單元：產(chǎn)品摻合及包裝碼垛 四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 功能劃分 三劑準(zhǔn)備：100 原料精制：000、700 反

15、應(yīng)：200 分離、回收：300 粉料處理：500 擠壓造粒：800 包裝碼垛：900 輔助部分：600四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 原則流程圖： 流程示意圖原料精制000、700單元聚合反應(yīng)200單元分離、回收300單元粉料處理500單元擠壓造粒800單元包裝碼垛900單元三劑準(zhǔn)備100單元四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 流程介紹 100單元 主催化劑配制、計(jì)量 TEAL卸料、計(jì)量 DONOR配制及計(jì)量 抗靜電劑計(jì)量 密封油系統(tǒng)四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 000單元：5塔流程，3塔脫水，2塔脫硫 700單元：7塔流程，1塔脫CO，3塔脫硫，2塔脫水，1塔脫砷四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 200單元 催化劑活化 1小2大軸流泵， 1小2大環(huán)管反應(yīng)器流程，串聯(lián)操作 壓力控制 溫度控制 停留時(shí)間控制 熔融指數(shù)控制 等規(guī)度控制四、湛江聚丙烯裝置介紹（續(xù)） 300單元 丙烯供應(yīng)：1罐2泵流程 高壓回收部分：1分離罐1塔2泵流程 低壓回收部分