Spheripol聚丙烯工藝巴塞爾Basell聚烯烴公司圖文稿

1、Spheripol聚丙烯工藝巴塞爾Basell聚烯烴公司Companynumber【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】Spheripol工藝由巴塞爾(Basell)聚烯烴公司開發(fā)成功。該技術(shù)自1982年首次工業(yè)化以來，是迄今為止最成功、應(yīng)用最為廣泛的聚丙烯生產(chǎn)工藝。Spheripol工藝是一種液相預(yù)聚合同液相均聚和氣相共聚相結(jié)合的聚合工藝，工藝采用高效催化劑，生成的PP粉料粒度其催化劑生產(chǎn)的粉料呈園球形，顆粒大而均勻，分布可以調(diào)節(jié)，既可寬又可窄。可以生產(chǎn)全范圍、多用途的各種產(chǎn)品。其均聚和無規(guī)共聚產(chǎn)品的特點是凈度高，光學(xué)性能好，無異味。Spheripol工藝采用的液相

2、環(huán)管反應(yīng)器具有以下優(yōu)點：有很高的反應(yīng)器時-空產(chǎn)率(可達400kgPP/h.m3)，反應(yīng)器的容積較小，投資少；反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，材質(zhì)要求低，可用低溫碳TodayHot鋼，設(shè)計制造簡單，由于管徑小(DN500或DN600)，即使壓力較高，管壁也較?。粠A套的反應(yīng)器直腿部分可作為反應(yīng)器框架的支柱，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計降低了投資；由于反應(yīng)器容積小，停留時間短，產(chǎn)品切換快，過渡料少；聚合物顆粒懸浮于丙烯液體中，聚合物與丙烯之間有很好的熱傳遞。采用冷卻夾套撤出反應(yīng)熱單位體積的傳熱面積大，傳熱系數(shù)大，環(huán)管反應(yīng)器的總體傳熱系數(shù)高達1600W/(m2.C)；環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)的漿液用軸流泵高速循環(huán)，流體流速高達7m/s，因此可

3、以使聚合物淤漿攪拌均勻，催化劑體系分布均勻，聚合反應(yīng)條件容易控制而且可以控制得很精確，產(chǎn)品質(zhì)量均一，不容易產(chǎn)生熱點，不容易粘壁，軸流泵的能耗也較低；（g）反應(yīng)器內(nèi)聚合物漿液濃度高（質(zhì)量分數(shù)大于50%），反應(yīng)器的單程轉(zhuǎn)化率高，均聚的丙烯單程轉(zhuǎn)化率為50%-60%。以上這些特點使環(huán)管反應(yīng)器很適宜生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物。Spheripol工藝一開始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等高效催化劑，催化劑活性達到40kgPP/gcat,產(chǎn)品等規(guī)度為90%-99%,可不脫灰、不脫無規(guī)物。目前該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第二代。與采用單環(huán)管反應(yīng)器的第一代技術(shù)相比，第二代技術(shù)使用雙環(huán)管反應(yīng)器，操作壓力和溫度都明顯

4、提高，可生產(chǎn)雙峰聚丙烯。催化劑體系采用第四代或第五代Z-N高效催化劑，增加了氫氣分離和回收單元，改進了聚合物的高壓和低壓脫氣設(shè)備，汽蒸、干燥和丙烯事故排放單元也有所改進，增加了操作靈活性，提高了效率，原料單體和各項公用工程消耗也顯著下降。所得產(chǎn)品顆粒度更加均勻，產(chǎn)品的熔體流動指數(shù)范圍更寬（從0.3-1600.0g/10min），可生產(chǎn)高剛性、高結(jié)晶度和低熱封溫度的新PP牌號。Spheripol工藝的抗沖共聚反應(yīng)采用氣相法生產(chǎn)，反應(yīng)器是一個或兩個串聯(lián)的密相流化床反應(yīng)器HotTag。反應(yīng)器采用氣相法密相流化床。采用一個氣相反應(yīng)器系統(tǒng)可以生產(chǎn)乙烯含量在8%-12%（質(zhì)量分數(shù)）的抗沖共聚物，如果需要生

5、產(chǎn)橡膠相含量更高且可能具有一個以上分散相的特殊抗沖共聚物（如低應(yīng)力發(fā)白產(chǎn)品），則需要設(shè)計兩個氣相反應(yīng)能夠器系統(tǒng)，保持兩個氣相反應(yīng)器系統(tǒng)中的氣相組成和操作條件獨立，可以獲得兩種不同的共聚物添加到均聚物中。采用汽蒸和干燥兩步法處理聚合物，可以很容易將汽蒸尾氣中的蒸氣冷凝而分離出純烴類單體，能夠完全回收利用尾氣中的烴類，降低單體的消耗。閉路氮氣干燥系統(tǒng)也降低了裝置的氮氣消耗量。此外，Spheripol工藝采用模塊化設(shè)計方式，可以滿足不同用戶的要求，易于分步建設(shè)（如先上均聚物生產(chǎn)系統(tǒng)，在適時增加氣相反應(yīng)系統(tǒng)），裝置的生產(chǎn)能力也容易擴大。Spheripol工藝有嚴格完善的安全系統(tǒng)設(shè)計，使裝置有很高的操作

6、穩(wěn)定性和安全性。新一代Spheripol工藝采用純的添加劑加入系統(tǒng)，使產(chǎn)品質(zhì)量更加均一穩(wěn)定，而且方便產(chǎn)品切換。Spheripol工藝技術(shù)能提供全范圍的產(chǎn)品，包括均聚物、無規(guī)共聚物、抗沖共聚物、三元共聚物（乙烯-丙烯-丁烯共聚物）。其均聚物產(chǎn)品的MFR范圍為0.1-2000g/10min,工業(yè)化產(chǎn)品的MFR達到1860g/10min（特殊的不造粒產(chǎn)品），高剛性產(chǎn)品的彎曲模量達到2300MPa。工業(yè)化生產(chǎn)的無規(guī)共聚物產(chǎn)品中乙烯含量高達4.5%（質(zhì)量分數(shù)），并有乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物產(chǎn)品，薄膜圭寸焊起始溫度低至110C，可與氣相法工藝生產(chǎn)的高乙烯含量無規(guī)共聚競爭。抗沖共聚產(chǎn)品具有很好的剛性和抗沖

7、擊性的綜合性能，產(chǎn)品乙烯含量可高達25%（40%橡膠相），并已具有達到40%蟻L浚0%橡膠相）的能力。此外，Spheripol工藝可通過添加過氧化物和雙環(huán)管反應(yīng)器靈活地根據(jù)產(chǎn)品需要在聚合物分散指數(shù)（PI）3.2-12之間調(diào)節(jié)產(chǎn)品的分子量分布，可以在反應(yīng)器內(nèi)直接生產(chǎn)MFR高達1800g/10min的產(chǎn)品以及大顆粒無需造粒產(chǎn)品，使Spheripol工藝具有極強的競爭力。Spheripol工藝的另外一個特點是先進的催化劑技術(shù)。Basell公司有多種催化劑體系可用于Spheripol工藝生產(chǎn)不同類型的產(chǎn)品，如MC-GF2A催化劑用于生產(chǎn)均聚物，MC-M1用于生產(chǎn)大球形的抗沖共聚物及均聚物和無規(guī)共聚物，而一些高模量的均聚物則要使用D-給電子體（二環(huán)戊基-二甲氧基-硅烷，簡稱DCPMC），一些高乙烯含量的特殊抗沖共聚物也要使用專用的催化劑。Basell公司注冊了多項專利的二醚類催化劑也已經(jīng)有商業(yè)化產(chǎn)品，如MC-126、MC-127。二醚類催化劑具有很高的聚合活性（可達100Tpp/kgcat）和長壽命，很好的等規(guī)指數(shù)控制，高的氫氣敏感性，產(chǎn)品有較窄的的分子量分布。目前，世界上采用Spheripol工藝生產(chǎn)的聚丙烯裝置有近百套，總生產(chǎn)能力約為1460