国内外PP聚丙烯生产工艺介绍 气相法详解.pdf

国内外聚丙烯生产工艺介绍

一、PP生产工艺简介

聚丙烯的生产工艺按聚合类型分类主要有3种，即本体

法工艺、气相法工艺和本体-气相法组合工艺。早期还有溶液

法工艺和溶剂浆液法工艺（简称浆液法、也称淤浆法）。

丙烯聚合催化剂性能的提高促进了PP生产工艺的不断

进步，PP生产工艺已经从初期的低活性、中等规度的第一

代工艺（溶液法、浆液法），以及高活性、可省脱灰工序的

第二代工艺（浆液法及本体法），发展到超高活性、无需脱

灰及无需脱无规物的第三代工艺（气相法、本体-气相组合工

艺）。近年来，传统的浆液法工艺在PP生产中的比例明显下

降，新建的PP装置已不再采用传统的浆液法工艺。

当前，世界上先进的PP生产工艺主要是属于第三代PP

生产工艺的本体-气相组合工艺和气相法工艺。本体-气相法

组合工艺典型的专利技术有：Basell公司的Spheripol本体

-气相法组合工艺技术、PrimePolymer公司的Hypol本体

-气相法组合工艺技术、Borealis公司的Borstar本体-气相

法组合工艺技术和中国石化的ST本体-气相法组合工艺技

术。气相法工艺典型的专利技术有:Dow化学公司Unipol

气相流化床工艺技术、Lummus公司的Novolen气相法工

艺技术、Ineos公司的Innovene气相法工艺技术、Basell

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公司的Spherizone气相法工艺技术、日本聚丙烯公司（JPP）

的气相法工艺技术以及住友公司（Sumitomo）的气相法工

艺技术。世界上采用气相法工艺和本体-气相法组合工艺的聚

丙烯生产装置的比例逐年增加，目前各国在建和新建的聚丙

烯装置基本上多采用气相法工艺和本体-气相法组合工艺。

由于催化剂体系的发展和其活性的大幅度提高，上世纪

90年代以后新建大型聚丙烯装置已基本上不使用浆液法。在

过去的20年中各种气相法工艺都发展很快，2006年底，气

相法工艺的生产能力占到了全球聚丙烯生产能力的34%。

2010年底，包括在建装置的产能在内，气相法工艺约占

50%。气相法被认为是最有希望的工艺之一，因此，建议我

公司采用气相法聚合工艺。

二、气相法技术的优点

气相法技术的优点最早是建立在不脱灰、不脱无规物基

础上的，采用高效催化剂的气相硫化聚合工艺，具有一般高

效本体法工艺的特点，不需要脱除催化剂残渣，也不需要脱

除无规物。由于是气相聚合，生产过程中也不需闪蒸分离或

离心干燥。在气相法发展初期，由于催化剂处于第二代Z-N

催化剂时代，活性与等规度不高，产品不经后处理，使灰分

与无规物含量都偏高，因此不适用于生产对质量有较高要求

的均聚物和无规共聚物，使应用受到限制。采用高效催化剂

后，由于催化剂的高活性和高等规指数，气相法工艺可以生

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产所有用途的聚丙烯产品，很多气相法工艺的产品还具有其

他工艺没有的独特性能。

三、气相法生产工艺与浆液法和本体法工艺相比，具有下列

特点：

1、可在宽范围内调节产品品种。聚合反应没有液相存

在，易于控制丙烯产物的分子量和共聚单体含量，这样就易

于生产分子量分布和共聚单体含量范围比其他工艺宽的产

品，如高乙烯含量的无规共聚物，也可缩短产品牌号切换的

过渡时间，过渡产品少，因此只要改变反应器内的气体组成，

就可以改变产物的组成。

2、适宜抗冲聚丙烯的生产。在浆液法及本体法工艺中，

溶剂及液相丙烯会溶解在反应过程中生产的无规物，因而使

反应器内物料黏度增加，以至影响搅