聚丙烯生产工艺比选.doc

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1、聚丙烯生产工艺比选聚丙烯作为一种通用的合成树脂自问世以后得到迅速发展，其发展速度超过了其它通用合成树脂，近十年来平均增长率在10～20%之间，到2010年我国聚丙烯总生产能力将达到1000万吨，实际生产量达到800万吨以上，仅次于聚乙烯和聚氯乙烯，居第三位。聚丙烯的生产工艺主要有三种工艺，即溶剂法、液相本体法和气相法，虽然世界上聚丙烯生产约20%的生产能力仍然采用溶剂法工艺，但从80年代起，溶剂法已处于停滞状态，除已建成的老装置在运行外，新建装置基本上都采用液相本体法和气相法工艺，尤其是液相本体法工艺发展迅

2、猛，装置规模和生产能力都在逐渐增大，液相本体法在世界聚丙烯生产中已占有越来越重要的作用，代表着20世纪90年代国际上聚丙烯生产的新技术、新水平。液相本体法工艺是在液态丙烯中发生聚合反应生产聚丙烯的。液相本体法聚丙烯工艺最早由Phillips石油公司发明，并于1964年由美国Dart公司首先采用第一代TiCl3催化剂及釜式反应器实现工业化。70年代以后，许多大的化工公司，如日本三井油化，美国Elpaso公司等都实现了液相本体聚丙烯工业化。早期的液相法工艺，由于催化剂活性低，需脱灰及脱无规物工序，与传统溶剂法工

3、艺类似。1975年，三井油化与Himont公司(Basell公司的前身)联合开发成功HY-HS催化剂，实现了不脱灰工艺，并使聚合物规整度足够高。80年代初期，第二代HY-HS-Ⅱ催化剂问世，使不脱灰、不脱无规物并进，从而使不造粒工艺成为可能，成为聚丙烯工业的一个里程碑。按反应器形式划分有液相釜式反应器如Exxon、Mitsui、Shell、住友、Rexene等专利技术；液相环管反应器如Basell、Hoechst、Solvay、Phillips等专利技术气相法工艺丙烯直接气相聚合生成固相的聚合物产品，气相法

4、被称为第三代工艺，采用流化技术，丙烯在气相中聚合，由巴斯夫公司在1969年首先工业化，自70年代后期发展很快，被认为是最有希望的工艺。按反应器形式划分有如下专利技术：气相流化床反应器：Unipol、住友工艺；气相立式搅拌床反应器：Novolen工艺；气相卧式搅拌床反应器：Amoco、Chisso工艺。现有聚丙烯生产工艺中，传统的溶剂法工艺所占的比例在明显下降，本体法工艺仍然保持着优势，而气相法工艺则迅速增长。表1-1给出了几类聚丙烯工艺的比较。表1-1聚丙烯工艺比较工艺工艺特点工艺条件溶剂聚合法1.丙烯单体

5、溶解在惰性液相溶剂中(如已烷中)，在催化剂作用下在溶剂中进行聚合，聚合物以固体颗粒状态悬浮在溶剂中，采用釜式搅拌反应器；2.有脱灰、脱无规物和溶剂回收工序，流程长，较复杂，装置投资大，能耗高，但生产易控制，产品质量好；3.以离心过滤方法分离聚丙烯颗粒，再经气流沸腾干燥和挤压造粒。t=70℃～75℃p=1.0MPa气相法1.系统不引入溶剂，丙烯单体以气相状态在反应器中进行本体聚合；2.流程简短，设备少、生产安全、生产成本低；3.聚合反应器有流化床(Unipol工艺)、立式搅拌床(Novolen工艺)及卧式搅拌

6、床(Amoco/Chisso工艺)等。t=40℃～70℃p=2.0～3.82MPa液相本体法1.系统中不加溶剂，丙烯单体以液相状态在釜式或环管反应器中进行液相本体聚合，乙烯、丙烯在流化床反应器中进行气相共聚；2.流程简单，设备少、投资省、动力消耗及生产成本低；3.均聚采用釜式搅拌反应器(Hypol工艺)，或环管反应器(Spheripol工艺)，无规共聚和嵌段共聚在搅拌式流化床中进行。t=65℃～75℃p=3～5MPa液相本体法聚丙烯工艺的特点一、国内液相本体法聚丙烯工艺的特点国内自行开发的液相本体法聚丙烯工

7、艺是间歇式单釜操作工艺，该工艺以液相丙烯为原料，采用络合Ⅱ型三氯化钛为催化剂，以一氯二乙基铝为活化剂，以氢气为聚合物分子量调节剂，本工艺的主要特点有：1.工艺流程简单，采用单釜间歇式操作国内间歇式液相本体法聚丙烯生产工艺流程简图如图1-1。图1-1国内液相本体法聚丙烯工艺流程简图1、丙烯罐2、丙烯泵3、干燥塔4、脱氧塔5、干燥塔6、丙烯计量罐7、活化剂罐8、活化剂计量罐9、H2钢瓶10、H2计量罐11、聚合釜12、热水罐13、热水泵14、分离器15、闪蒸去活罐16、分离器17、丙烯冷凝器18、丙烯回收罐19

8、、真空缓冲罐20、真空泵。经气分来的粗丙烯经聚丙烯装置的精制系统即Al2O3干燥塔（3）。N：催化剂脱氧塔（4），分子筛干燥塔（5）脱水脱氧后，送入精丙烯计量罐（6），精丙烯经计量罐计量进入聚合釜（11），并将活化剂一氯二乙基铝（液相）、催化剂三氯化钛（固体粉末）和分子量调节剂氢气按一定比例一次性加入聚合釜，各物料加完后，开始向聚合釜夹套通热水给物料加热，液相丙烯在75℃，3.5MPa压力下进行液相本体聚合反应，