提高聚丙烯催化剂载体集中度工业装备开发概述

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1、提高聚丙烯催化剂载体集中度工业装备开发概述第1章绪论1.1研究背景聚丙稀催化剂（PolypropyleneCatalyst)自从20世纪50年代由意大利的科学家Ziegler发现以后，经过了几十年一代又一代科研人员不慵的研究探索，聚丙稀工业得以迅猛发展，其催化剂及工艺的研究也取得了跨越式的进步。聚丙稀催化剂60年来的迅猛发展阐明了一个道理，即聚丙稀行业都是随着催化剂的创新而进步的，而球形催化剂的出现将给聚丙稀催化剂的发展历程填上浓墨淡彩的一笔。制备球形催化剂的关键技术之一就是要制备球形的氯化镁醇合物，也就是制备载体，因为好的载体能够获得性能更好的催化剂。因而载体的制

2、备技术将推动着球形催化剂技术的发展，多样性的载体制备将会使球形催化剂也具备多样性。全球聚丙稀的装置产能在2008年为5168万吨，其中产量为4506万吨，而需求量为4450万吨，产需基本平衡。当年，荷兰LyondellBasell公司、中国石化公司和法国道达尔公司的产能占据世界前三位，产能分别为540万吨，386万吨，254万吨。中国08年的聚丙烯产能已达到776万吨，中国石化公司和中国石油公司是主要的生产厂家，占到了78.6%[2]。三年之后，即2011年，世界聚丙稀的需求量大概是5200万吨，装置产能大约为6310万吨。2012年全球聚丙稀的产能已经达到了651

3、0万吨。总之，世界2011年到2016年聚丙稀装置产能与实际需求的情况如表1.1所示[3]。自21世纪以来，国内纷纷建立起越来越多的聚丙稀装置，快速了提高聚丙烯的生产。今年，我国的聚丙稀产能预计能达到1355万吨，产量约为1122万吨，与上年相比提高了12.7%。由于国内聚丙稀供需缺口较大，国内还将建设一批煤制稀烃项目，未来中国聚丙步，不断探索更经济有效的工艺。聚丙稀产业为什么能够快速发展，主要因素有：丙炼的出处比较广泛，能够以较低的价格获得，伴随炼油行业的扩大，丙稀的产量也不断增加；聚丙稀产品的综合性能优越，使用范围广泛；由于聚丙稀产品的物美价廉，吸引了大批公司研

4、究其聚合技术，能够使生产设备扩大化、技术更先进，取得更高的投资回报率。由聚丙稀下游产业的发展趋势预估，我国聚丙稀的需求量在2020年将达到2370万吨左右，其主要的需求领域为编织产品、注塑产品和薄膜产品等，主要的增长领域为管材板材和纤维产品，这些领域的发展将会带来我国聚丙炼需求量的快速提高。预计市场发展前景较好的产品主要有髙透明食品容器、薄型无纺布、管材(PPB及PPR)、高速拉伸BOPP膜等。在未来几年内，聚炼烃的开发研究将成为国内合成树脂技术研究的主导方向。首先在目前生产技术的基础上，不断开发研究聚稀烃弹性体和塑性体，加速新技术的创新，其次还要调整整个行业的产品

5、结构，增加高端产品的品种与产量，最后可以引进国外的先进产品与生产技术，解决好供需的矛盾，使我国的聚稀经行业能够稳步、健康、快速地发展。第2章优质聚丙稀催化剂载体的工艺流程及其装备原理2.1优质聚丙炼催化剂载体的工艺流程本课题的基本流程是先通过一次分级，从原料中清除大于95Mm的载体，清除的废料经过过滤、干燥、打碎后，回到原料罐中；然后一次分级的产物再经过分级，从原料中清除小于15Mm的载体，废料经过过滤、干燥、聚合后，回到原料罐中。而二次分级后的产品将是我们需要的粒径分布为15-95Hm的载体了。本工艺流程具有高效分级、原料循环利用的特点。在上面述说的工艺流程中，关

6、键是要选择正确的分级装备。在以往的分级工业生产中，主要以下几种分级装备：蹄分分级设备是借助于孔径不同的两种或以上筛孔来进行分级，可以将不同尺寸的各种粒状、片状或团块物料分成若干粒级的机器，也就是将粒度范围较大的进料分成粒度范围较小的过程。蹄分分级设备的设计主要考虑的因数有：筛的尺寸、进料粒度的分布、开孔面积、篩的倾斜角、筛的速率等等。只有充分考虑了这些因数，才能设计好需要的筛分机。分级旋流器主要是利用离心沉降的原理把不同粒径的颗粒分离幵来，它没有运动部件，所需的旋转运动是由液体本身所形成的。此外，还有许多其他的颗粒分级设备，例如重力分级设备，水力分级设备。在本课题的

7、研究中，需要考虑的是运行空间、运行效率、成本控制等因素。通过比较，蹄分分级设备能够严格按照粒度分级，分级的精度高，但是蹄网易堵塞、磨损比较严重、维修率高、处理量较小，且对细颗粒的筛分效率差；水力分级设备结构简单、运行费用低、适应性强、处理量大，但是占地面积达，分级效率不髙；而分级旋流器的优点比较多，如上文所述，占地面积小、处理量大、分级效率高，尤其是对于细颗粒的分级。因此，我们选择使用旋流器作为载体分级的主要装备，分级旋流器的开发设计是本课题成功的关键因素。2.2基于分级旋流器的分级理论本文的载体是在旋流器中进行分级分离的，分级装备是由基于旋流器而开发的，因此，