年产3万吨聚丙烯车间工艺设计.pdfVIP

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第一章文献综述

1.聚丙烯概述

1.1概述

聚丙烯是一种构造规整的结晶性聚合物，为白色粒料、无味、无毒、质轻的热塑

性树脂。密度0.90~0.91g/cm³,表观密度≥0.38g/cm³。机械性能优良，抗拉伸屈服

强度打〔≥22MPa〕，外表硬度大，弹性好，耐磨性能好。耐热性能良好，具有160℃

以上的熔点和120℃以上的软化点。化学稳定性好，聚丙烯根本不吸水，与大多

数化学药品不发生作用，耐酸碱和有机溶剂。聚丙烯具有良好的绝缘性。聚丙烯

缺点是易脆化，低温冲击强度差，但可以用添加剂、共混或共聚等方法来改良。

聚丙烯〔Polypropylene，PP〕是热塑性塑料中开展最快的一种，目前产量规模已

经超过聚乙烯和聚氯乙烯。

（一）开展过程

我国的聚丙烯工业化生产始于1971年，当时兰州化学工业公司从英国维克

斯吉玛公司引进5kt/a浆液法聚丙烯装置投产，而后燕山石化公司从日本三井油

化公司引进80kt/a浆液法聚丙烯装置和辽阳石油化纤公司从美国阿莫科〔Amoco〕

公司引进35kt/a浆液法聚丙烯装置；80年代引进了日本三井油化公司的Hypol

工艺〔液相-气相本体法〕在扬子石化公司建立140kt/a聚丙烯装置，又引进了意

大利海蒙特〔Himont〕公司的Spheripol工艺〔液相-气相本体法〕在齐鲁石化公

司和上海石化股份公司分别建立70kt/a聚丙烯装置，使国内的聚丙烯生产技术到

达比拟先进的水平。

与此同时，80年代采用国内自行开发的技术和催化剂，利用炼厂催化裂化装

置的丙烯建立了一批规模较小的间歇式液相本体法聚丙烯装置；进入90年代国

内聚丙烯的开展更快，利用蒸汽裂解装置和炼厂的丙烯建立了20多套聚丙烯装

置，其中最大的为燕山石化200kt/a采用阿莫科公司气相本体法工艺，一般的生

产能力为70kt/a，使聚丙烯成为我国开展最快的一种合成树脂。到1998年底，

全国共有聚丙烯生产企业50多家，总生产能力已到达2620kt/a，成为我国合成

树脂中生产能力最大的一个品种。在这些生产能力中采用Spheripol工艺的约占

45%，采用Hypol工艺的约占21%，采用国内自行开发的间歇式液相本体法工艺

的约占25%，采用其他工艺的约占9%。目前我国已能自行设计液相-气相本体

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法〔釜式或环管式〕聚丙烯装置，开发了能用于上述工艺的催化剂，并向外国转

让了聚丙烯催化剂的专利技术。

（二）我国聚丙烯生产的主要问题

（1）装置规模偏小

目前我国聚丙烯装置规模最大的为北京燕山石化公司聚丙烯装置，生产能力

200kt/a，一般生产能力在40~70kt/a，相当一局部聚丙烯装置，生产能力只有

3~10kt/a。因此除了一些规模较大的聚丙烯装置生产本钱稍低外，其余中型的聚

丙烯装置由于单位生产能力投资较大，生产本钱较高。采用国内的间歇式本体法

聚丙烯装置由于投资低，原料丙烯来自炼厂副产，价格低，因此目前尚有一定的

竞争能力，但由于产品品种单一，只生产均聚物，质量差，消耗高，且生产的都

是粉料，应用上受到一定限制。

（2）抗冲共聚产品、专用料等高档产品生产较少

由于多种原因，如生产控制要求严格，产品市场开拓难度大，技术开发滞后，

因此多数企业生产的都是通用料和大路货，而市场短缺的洗衣机专用料BOPP

薄膜料、汽车专用料等几乎全部依赖进口。

（3）产品质量不稳定，售后效劳差

国内生产的聚丙烯注塑料主要为均聚物，只能用于生产日用品等对性能要求

不高的产品。也有局部经过改性的产品用于生产家用电器的部件，但嵌段共聚物

的抗冲击性能较差，特别如洗衣机内桶专用树脂，在流动性和抗冲击性能等方面

不能满足要求，因此国外聚丙烯就乘虚而入。

又如BOPP料，成膜性及熔体强度较差，只能用于生产普通的光膜和局部珠

光膜，能用于生产烟膜和电工膜的不多。用于宽幅、高速BOPP生产线的原料都

要依赖进口。

此外，国内生产的聚丙烯纤维料不能满足高档无纺布和运动服装的用料要求，

主要是灰分和可纺性差。

（三）我国聚丙烯的消费状况

40年来，以聚合物为根底的丙烯已