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扬子石化塑料厂聚丙烯车间2PP装置简介 装置简介 20万吨/年聚丙烯装置为扬子石化股份公司65万吨乙烯改造工程五套工艺生产装置之一。该装置采用BP-Amoco公司的专利技术，由法国Technip公司承包，北京工程公司设计院（BPEC）提供基础工程设计和详细工程设计。 H2为分子量调节剂，采用BP-Amoco公司的专利产品――Amoco CD催化剂，在近似活塞流的气相卧式釜中聚合，可以生产均聚物（HP）、无规共聚物（RCP）、抗冲共聚物（ICP）等类产品。 本装置是一条生产线，主要由原料精制、催化剂进料、第一聚合反应、粉料输送，第二聚合反应、粉末脱活与干燥、尾气压缩、挤压造粒、粒料掺合与储存、包装码垛及辅助的公用工程组成。 本装置设计年生产能力20万吨/年，年操作时间8000小时。其中均聚物8万吨（40%），抗冲共聚物8万吨（40%），无规共聚物4万吨（20%）。按合同规定，专利商共转让81个牌号的产品，其中均聚物47个牌号，抗冲共聚物18个牌号，无规共聚物16个牌号，可用于注塑（43个牌号）、挤压（5个牌号）、铸膜（8种牌号）、纤维（14个牌号）等。 专利商提供的保证牌号16个，其中均聚物6个，无规共聚物4个，抗冲共聚物6个。产品的熔融指数范围为： 均聚物:0.47~38g/10min 无规共聚物:0.3~50 g/10min 抗冲共聚物:0.3~53 g/10min 其中抗冲共聚物总乙烯含量6.7～17.0wt% ，橡胶中乙烯含量40.1～56.0wt%。 生产过程及基本原理 moco专有的高活性及CD催化剂与助催化剂的作用，生产聚合物粉料，再经脱活，干燥，混炼，挤压，造粒，筛分和均化，最终产品聚丙烯粒料经包装出厂。 丙烯均聚反应和乙烯-丙烯共聚反应的反应机理是相当复杂的，本节依据有关理论对丙烯均聚和乙烯-丙烯共聚反应机理作如下说明： 均聚反应机理 使用第四代Amoco CD催化剂体系进行丙烯聚合反应（从种属上说，Amoco CD催化剂属于齐格勒-纳塔（Zigler-Natta）催化剂体系），可用下面四个基本反应步骤来叙述： 活化反应：助催化剂（TEAL）与TICl4在载体催化剂表面上反应，将钛的氧化状态从（+4）还原到（+3），从而为聚合反应激活Ti。在生成的TEAL-TiCl4络合物中，Ti是聚合反应的活性中心。 链引发：一个丙烯分子在活性中心自行插入，形成一个聚丙烯链的开始。 链增长：丙烯分子在活性中心依次插入，聚合链从催化剂颗粒表面向外增长（即：链增长）。 链终止：一个氢分子在中心自行插入，在链的末端形成一个甲基（“-CH3”）使链终止。这种方式中，氢用于控制聚合物的分子量，从而控制熔融指数。此外，此活性中心仍然适用于聚合反应，即：如果另一个丙烯分子自行插入同一个活性中心，一个新的聚合链将开始。注意：与催化剂抑制剂反应也会使链中止发生，在这种情况下，活性中心将完全失活，同时，不能再用于进一步的聚合反应。 步骤适用于等规、无规或间规聚丙烯的生成。出于工业化应用可能性的考虑，催化剂体系必须能够生产高等规度的（结晶的）聚合物，即：它必须是立体定向的。大多数聚合物专家认为，催化剂表面上原子的排列决定着催化剂体系的立体定向程度。对于Amoco CD催化剂体系，内部改性剂（二正丁基酞酸酯）和外部改性剂（硅烷），都是相当庞大的化合物，一般认为它们以某种方式排列在活性中心周围，使得丙烯分子优先插入正在增长的聚合链的同一侧，从而形成等规聚丙烯。无规聚合物仅仅生成在一些活性位上，在该处，改性剂的排列不能使丙烯分子直接插入等规的结构中。注意：某些聚合物专家认为，改性剂也能选择性地使产生无规聚合物分子的活性中心失活，由此可提高催化剂体系的立体定向性。总之，改性剂决定着全同等规度，并且可以由产生的等规聚丙烯和无规聚丙烯的相对数量来测定它们的效率。 如上所述，氢的作用是终止聚合链的增长：提高氢的浓度使链终止速率加快，这会生成较短的较低分子量的聚丙烯链；同样，降低氢的浓度便链终止速率降低，这将生成较长的、较高分子量的聚丙烯链。在Amoco 气相工艺中，调节反应器中的氢气浓度以改变聚合物分子量（用MFR衡量）。这里应当注意的是，对于特定的催化剂和助催化剂，一种（硅烷）外部改性剂的氢气要求可能显著地不同于其它外部改性剂。例如，用DIPDMS生产特定MFR的聚合物需要的反应器氢气浓度大约是DIBDMS需要的两倍。 乙烯-丙烯共聚反应机理 在Amoco气相工艺中，乙烯-丙烯无规共聚物（RCPs）和抗冲共聚物（ICPs）是用两个串联的反应器生产的。生产无规共聚物时，两个反应器都加入乙烯和丙烯。生产抗冲共聚物时，在第一反应器中，生产均聚物（HP），在第二反应器中生产乙烯-丙烯无规共聚物（即通常所说的抗冲共聚物中的橡胶含量）。此橡胶含量使共聚物具有抗冲