聚丙烯装置简介.ppt

聚丙烯生产技术 一、聚丙烯装置技术简介聚丙烯的性质 1 半透明无色固体，无毒无臭，是最轻的塑料。 2 高强度和高耐热性。 3 耐化学腐蚀，抗挠曲性好。 4 拉伸强度、屈服强度和刚性都比HDPE高。 5 有高耐磨性，好的耐应力开裂性和低蠕变性。 6 电绝缘性良好。 一、聚丙烯装置技术简介聚丙烯的应用领域 一、聚丙烯装置技术简介工艺简介 聚丙烯生产工艺大体上可分为溶液法、浆液法、本体聚合、气相聚合四种工艺 1、溶液法：代表性工艺是Eastman公司的高温溶液工艺技术 聚合条件：160-170℃，2.8-7.0MPaG 特点: 1.分子量分布容易控制； 2.无规物高达20%-30%，产品需脱催化剂残渣和脱无规物； 3.采用锂系化合物作为催化剂； 4.工艺流程复杂，且成本高。 5.这种工艺用于生产一些与浆液法产品相比模量更低、韧性更高 的特殊牌号产品。 2、浆液法： 在反应器中加入一种惰性液态烃溶剂（一般为己烷、庚烷），在较低的温度、压力下进行聚合反应。采用TiCl3和AlEt2Cl助催化剂。80年代以前的聚丙烯工厂大多采用这种工艺。这种方法工艺历史悠久，工艺比较成熟，可靠性好，操作条件温和，产品质量易控制，但操作成本高，现在仍有一批装置在运转。 常规催化剂浆液法：意大利Montecatini工艺技术 聚合条件：溶剂为催化剂，50-80℃，1-2MPa 特点：产品需脱催化剂残渣、无规物 高效催化剂浆液法：三井油化工艺技术 特点：采用超高活性的催化剂，省去了常规催化剂浆液法中脱灰、稀释剂和甲醇回收等工序，无规物大大减少，流程大大简化 3. 本体聚合工艺 丙烯既是聚合单体，又是反应物稀释溶剂。按聚合反应器不同，分为釜式聚合工艺和管式聚合工艺 连续釜式聚合工艺：三井油化的Hypol工艺 特点：采用高效、高立构定向性催化剂TK-II，是一种无溶剂、无脱灰的生产工艺 连续管式聚合工艺： （1）Phillips环管工艺：环管型反应器，常规催化剂； （2）Basell的Spheripol工艺：液相本体工艺和气相工艺的组合，是全球应用最广泛的工艺。 环管反应器中进行均聚和无规共聚，气相流化床中进行抗冲击共聚物生产。采用高效球形催化剂，无需脱灰和脱无规物，等规度90-99% （3）Borealis的Borstar工艺：双峰聚丙烯工艺。在超临界状态下，丙烯先在环管反应器中本体聚合，然后在流化床气相反应器继续反应。 4.气相聚合工艺：BASF公司首先工业化 按反应器不同分气相搅拌工艺（立式、卧式）和气相流化床工艺 气相搅拌工艺： （1）Novolen工艺—BASF公司：立式搅拌反应器，内装双螺带式搅拌器； （2）Innovene工艺—原Amoco/窒素工艺：卧式搅拌床 （3）窒素工艺：水平柱塞流反应器，采用高活性、高选择性催化剂。 气相流化床工艺 （1）UCC的Unipol工艺：采用气相流化床反应器生产均聚物和无规共聚物，再串联一个反应器，可生产抗冲共聚物； （2）住友气相流化床工艺 大庆30万吨聚丙烯装置 （Basell工艺） 建议中的- 神华宁煤50万吨/年聚丙烯装置（Basell工艺） 燕化20万聚丙烯装置 （美国AMOCO公司BP气相法生产工艺） ABB气相搅拌釜式聚丙烯装置 小本体聚丙烯装置 二、反应机理 本装置采用高效催化剂，三乙基铝（TEAL）作为助催化剂1（活化剂）以及给电子体作为助催化剂2。 聚合反应在聚合反应器内进行，反应方程式如下所示： TiCL 4 nCH3–CH=CH2 [ CH－CH2 ] n -Q CH3 二、反应机理 二、反应机理 二、反应机理 根据甲基（-CH3)排列位置不同分为等规、间规、无规聚丙烯三种。 三、聚丙烯装置工艺流程描述 Novolen工艺包括原料精制、催化剂配制、聚合反应、挤压造粒等工序 1.原料精制（根据原料的规格设置） 根据供应到聚丙烯装置界区的单体实际规格，界区内设置单体净化设施，可除去原料单体中的轻组分、重组分和绝大多数常见的导致催化剂中毒的物质，如丙烯中的一氧化碳、羰基硫和水，乙烯中的一氧化碳、二氧化碳和水等。 2.催化剂配制 高效主催化剂与烃类溶剂在