聚丙烯合成工藝

聚丙烯合成工藝（總7頁）本頁僅作為文檔封面，使用時可以刪除Thisdocumentisforreferenceonly-rar21year.March聚丙烯的性能和應(yīng)用聚丙烯是與我們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的通用樹脂，是丙烯最重要的下游產(chǎn)品，世界丙烯的50%，我國丙烯的65%都是用來制聚丙烯。聚丙烯是世界上增長最快的通用熱塑性樹脂，總量僅僅次于聚乙烯和聚氯乙烯。1998年世界聚丙烯產(chǎn)能為2925萬噸，1997年世界聚丙烯的總產(chǎn)量約2390萬噸，產(chǎn)值約為210億美元。從1991年始世界產(chǎn)量增長約年均9%，在通用樹脂中增長速度僅次于LLDPE。和其它通用樹脂一樣，亞洲金融危機(jī)對聚丙烯需求也有很大影響，即使在調(diào)低的預(yù)測水平下，與其它樹脂相比，聚丙烯仍保持較強(qiáng)勁的增長速度。新的預(yù)測表明，1997年到2002年世界聚丙烯需求年均增長率為7.1%，而同期聚乙烯為5.2%,PVC為5.0%,聚苯乙烯為4.1%。聚丙烯需求增長快的原因可簡單歸納為以下幾點，即便宜、輕、良好的加工性和用途廣，催化劑和新工藝的開發(fā)進(jìn)一步促進(jìn)了應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，如汽車和食品包裝等新用途的開發(fā)進(jìn)一步促進(jìn)了需求的增長，過去沒有這么多的聚丙烯用于汽車工業(yè)，過去聚丙烯也很少用于吹塑和熱成型加工。有人說："只要有一種產(chǎn)品的材料被塑料替代，那么這種產(chǎn)品就有使用聚丙烯的潛力〃。生產(chǎn)工藝簡述--氣相法和本體法工藝在逐漸替代漿液法工藝根據(jù)反應(yīng)介質(zhì)和反應(yīng)器構(gòu)形，聚合工藝可大致分為三種基本類型：⑴本體工藝，聚合在液體丙烯中進(jìn)行。反應(yīng)器可為液體釜式反應(yīng)器，如Exxon、三井（現(xiàn)為宏偉聚合物公司）和住友的工藝；也可以是環(huán)管反應(yīng)器，如Montell、Hoechst（現(xiàn)在是Targor的一部分）、Phillips和Solvay工藝。⑵漿液法工藝，在該工藝中丙烯溶解在丁烷、戊烷、己烷、庚烷或壬烷等烴類稀釋劑中，反應(yīng)器可以是連續(xù)攪拌槽式反應(yīng)器，如Amoco、Montell、Hoechst（現(xiàn)是Tagor）、三井（現(xiàn)是宏偉聚合物）；間歇攪拌槽反應(yīng)器（如三井）、環(huán)管反應(yīng)器（如Solvay）和在沸騰丁烷中的反應(yīng)（該工藝被亨茨曼在Woodbury使用，該裝置1987年前屬于殼牌公司）。⑶氣相法工藝，在該工藝中丙烯直接聚合生成固體聚合物，所用反應(yīng)器有：流化床（如UCC和住友）；臥式攪拌床（如Amoco/智素）和立式攪拌床（如BASF，現(xiàn)在是Targor）。從技術(shù)上看，本體聚合也是一種漿液聚合，但工業(yè)上對任何用丙烯作稀釋劑的工藝用"本體〃這個術(shù)語，而將用非丙烯作稀釋劑的工藝稱之為漿液聚合。目前世界約55%的裝置能力是本體法，25%是氣相法，漿液法占其余的份額。從1990年起世界上漿液法生產(chǎn)裝置的數(shù)目就一直在下降，讓位于本體法和氣相法技術(shù)。這種情況在北美、西歐和日本尤為明顯。由于世界新增能力和擴(kuò)建能力基本上使用氣相法和本體法，因而預(yù)計這種傾向仍會繼續(xù)。根據(jù)CW1998年11月聚丙烯?？?，各種聚丙烯技術(shù)的能力和在總能力中所占的比重分別為：Montell公司的Spherilene1100萬噸（占世界總能力的37%）；UCC的SHAC工藝500萬噸（17%）；TargorNovolene工藝380萬噸（13%）；三井Hypol200萬噸（7%）；Amoco200萬噸（7%）；Shell早期技術(shù)80萬噸（3%）；ElPaso100萬噸（3%）；住友35萬噸（1%）。余下的12%包括用我國技術(shù)建設(shè)的裝置。Borealis正在用其Borstar技術(shù)新建20萬噸聚丙烯裝置。到1998年底，我國連續(xù)法聚丙烯生產(chǎn)能力約180萬噸，其中本體法占80%，氣相法占11%，漿液法占9%，此外還有總能力約70萬噸的間歇本體法裝置，裝置能力從2000噸到10000噸不等。我國近兩年聚丙烯工藝技術(shù)有明顯進(jìn)展，最主要的成績是開發(fā)了丙烯聚合的高效催化劑和聚丙烯的成套生產(chǎn)技術(shù)，此外新產(chǎn)品的開發(fā)也取得了顯著成績。北京化工研究院研制成功的N型高效丙烯聚合催化劑目前已獲中、美、德、英、法、意、荷等國專利。該催化劑已實現(xiàn)了在大工業(yè)裝置上的長周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)出多種牌號的大噸位合格產(chǎn)品。使用國產(chǎn)催化劑與使用進(jìn)口催化劑相比，一個7萬噸/年的裝置每年可節(jié)約資金近830萬元。與該院合作的美國菲利浦斯公司已在美國休斯頓建成60噸/年的N催化劑生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品向世界各國出售。北京化工研究院研制成功的DQ-1型球形高效催化劑已通過了中試，并在7萬噸/年的工業(yè)化裝置上進(jìn)行了均聚、無規(guī)共聚和嵌段共聚三個階段的工業(yè)試驗，生產(chǎn)出7個牌號的批量合格產(chǎn)品，產(chǎn)量已超過1萬噸。該催化劑已通過石化集團(tuán)公司組織的鑒定，生產(chǎn)裝置已建成投產(chǎn)。中國科學(xué)院化學(xué)所研制成功的CS-I型催化劑和CS-2催化劑也已用于國內(nèi)多套聚丙烯工業(yè)化裝置中，并已出口到國外。目前我國聚丙烯催化劑的國產(chǎn)化覆蓋率已超過2/3。大連石化公司有機(jī)廠、燕化公司化工二廠、蘭州煉化總廠、前郭煉油廠采用國產(chǎn)化的釜式本體法技術(shù)各建設(shè)了一套4萬t/a聚丙烯裝置，均已順利投產(chǎn)。我國開發(fā)了使用液相環(huán)管反應(yīng)器的聚丙烯工藝，采用N型高效催化劑。長嶺、武漢、九江、福建、濟(jì)南、大連、荊門7萬噸/年聚丙烯裝置和大慶的10萬噸/年聚丙烯裝置均已順利投產(chǎn)，裝置性能指標(biāo)均達(dá)到我國九十年代引進(jìn)的同類裝置的水平。用國內(nèi)建設(shè)的聚丙烯環(huán)管反應(yīng)裝置設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到80.4%，已引進(jìn)的7萬噸/年的聚丙烯裝置總投資約9-10億元，而同等規(guī)模的國產(chǎn)化裝置的總投資在5億元以下。在新產(chǎn)品開發(fā)方面，燕山石化公司開發(fā)了聚丙烯洗衣機(jī)桶專用料已得到了國內(nèi)多個洗衣機(jī)生產(chǎn)大廠的質(zhì)量認(rèn)可；上海石化開發(fā)了聚丙烯流延膜系列專用料、洗衣機(jī)專用料和可漆性汽車保險杠專用料；茂名石化公司生產(chǎn)的聚丙烯專用料替代進(jìn)口產(chǎn)品，獲得了廣東美的集團(tuán)家電有限公司的認(rèn)可；在北京化工研究院的配合下，夏利汽車所用的塑料已大部分是中國石化集團(tuán)公司的產(chǎn)品，目前正在繼續(xù)研究開發(fā)汽車專用料，爭取在其它車型上應(yīng)用。國內(nèi)近年需求量和增長率1998年我國聚丙烯產(chǎn)量207萬噸，凈進(jìn)口152萬噸，表觀需求359萬噸。1998年進(jìn)口樹脂中大約71%屬來、進(jìn)料加工及保稅倉庫等非一般貿(mào)易進(jìn)口，但從這種渠道進(jìn)口的樹脂不一定能全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹破吩俪隹冢s有一半左右滯留國內(nèi)。估計國內(nèi)聚丙烯需求大約為300萬噸。1983年-1998年15年中產(chǎn)量、凈進(jìn)口量、表觀需求量和需求量的年均增長率分別為22.2%,、21.7%、22.2%和21.3%。1993年-1998年我國聚丙烯國內(nèi)需求增長率大約是同期國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）增長率（10.3%）的2.1倍，超過了合成樹脂的平均增長率（16.7%和1.6倍）。國內(nèi)價格2000年1月我國余姚市場聚丙烯通用牌號（拉絲級）的價格約6100元/噸。歷史上聚丙烯的價格和其它通用樹脂的價格一樣，起伏很大。1995年受世界各種突發(fā)事件的影響，聚丙烯供應(yīng)緊張，價格上揚(yáng)，人為的抄作加劇了這種形勢。1995年2季度和3季度通用牌號的價格上漲到1萬元/噸以上。1997年4季度后受亞洲金融危機(jī)的影響，價格急劇下降，1999年上半年這種下降的局勢仍未能扭轉(zhuǎn)，通用牌號價格下跌到4800元左右。此后雖有緩慢回升，但現(xiàn)在的價格水平最多相當(dāng)于1997年4季度水平，遠(yuǎn)未達(dá)到歷史上的高價位。5.應(yīng)用聚丙烯的消費(fèi)方式受各地區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu)的影響，因地區(qū)而不同。一般說，注塑應(yīng)用占工業(yè)化國家消費(fèi)的主要份額，特別是在那些汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)。農(nóng)業(yè)國在工業(yè)化發(fā)展的早期階段，纖維用比重更大，主要用作編織袋、防水布等。在工業(yè)化國家，耐用消費(fèi)品，如汽車、家電和地毯約占聚丙烯最終用途50%。這些市場的消費(fèi)量受經(jīng)濟(jì)發(fā)展周期性和消費(fèi)水平的影響很大。取決于各種應(yīng)用的具體要求，聚丙烯也在與其它熱塑性塑料競爭，這些塑料是：（1）在交通和家電等領(lǐng)域使用的ABS；（2）在交通、地毯面紗和無紡布中使用的尼龍；（3）在家用品、消費(fèi)品、硬包裝、薄膜和電線電纜中使用的聚乙烯；（4）在硬包裝和家用電器中使用的聚苯乙烯；（5）在薄膜、硬包裝和地毯面紗中使用的PET；（6）在薄膜和醫(yī)療用品中使用的PVC。聚丙烯的應(yīng)用范圍寬，領(lǐng)域多，幾乎沒有一種應(yīng)用可以超過聚丙烯總市場份額的25%。我國生產(chǎn)的聚丙烯中，用于編織袋的扁絲料約占我國聚丙烯產(chǎn)量的50%以上。從我國1997年各種聚丙烯制品的供需結(jié)構(gòu)看，扁絲料基本滿足需求（國內(nèi)產(chǎn)品滿足率87%），但薄膜料國內(nèi)滿足率僅30%；注塑料國內(nèi)滿足率不到10%。國內(nèi)生產(chǎn)的注塑料大部分是均聚物（美國注塑料共聚物和均聚物的比例大致為2：1），只能用于日用品等對性能要求不高的產(chǎn)品。從表5列出的國產(chǎn)料和進(jìn)口料的專用料比例看，進(jìn)口料的專用料比例明顯高于國產(chǎn)料。從進(jìn)口牌號的性能看，有相當(dāng)數(shù)量的聚丙烯進(jìn)口牌號是MI高的薄壁注塑牌號和纖維、無紡布牌號。與世界發(fā)達(dá)國家的應(yīng)用情況相比，我國注塑（特別是汽車）和纖維（特別是無紡布）用聚丙烯還應(yīng)有很大潛在的市場空間。6.發(fā)展前景根據(jù)我國聚丙烯需求增長的歷史規(guī)律和我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢，我們預(yù)計今后聚丙烯需求增長速度仍會高于國民經(jīng)濟(jì)增長速度，預(yù)測2002年我國聚丙烯表觀需求量為525萬噸，2005年為730萬噸，2010年為1180萬噸（見表）。如果到2002年我國大型和中型乙烯均能改造完成，預(yù)測那時我國聚丙烯生產(chǎn)能力可達(dá)348萬噸，