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聚丙烯的性能和应用

聚丙烯是与我们日常生活密切相关的通用树脂，是丙烯最重要的下游产品，世界丙烯的

50%，我国丙烯的65%都是用来制聚丙烯。聚丙烯是世界上增长最快的通用热塑性树脂，总

量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯。1998年世界聚丙烯产能为2925万吨，1997年世界聚丙烯的

总产量约2390万吨，产值约为210亿美元。从1991年始世界产量增长约年均9%，在通用

树脂中增长速度仅次于LLDPE。

和其它通用树脂一样，亚洲金融危机对聚丙烯需求也有很大影响，即使在调低的预

测水平下，与其它树脂相比，聚丙烯仍保持较强劲的增长速度。新的预测表明，1997年到

2002年世界聚丙烯需求年均增长率为%，而同期聚乙烯为%,PVC为%,聚苯乙烯为%。聚丙烯需

求增长快的原因可简单归纳为以下几点，即便宜、轻、良好的加工性和用途广，催化剂和新

工艺的开发进一步促进了应用领域的扩大，如汽车和食品包装等新用途的开发进一步促进了

需求的增长，过去没有这么多的聚丙烯用于汽车工业，过去聚丙烯也很少用于吹塑和热成型

加工。有人说：“只要有一种产品的材料被塑料替代，那么这种产品就有使用聚丙烯的潜

力”。

2.生产工艺简述--气相法和本体法工艺在逐渐替代浆液法工艺

根据反应介质和反应器构形，聚合工艺可大致分为三种基本类型：

(1)本体工艺，聚合在液体丙烯中进行。反应器可为液体釜式反应器，如Exxon、三井（现

为宏伟聚合物公司）和住友的工艺；也可以是环管反应器，如Montell、Hoechst(现在是

Targor的一部分)、Phillips和Solvay工艺。

(2)浆液法工艺，在该工艺中丙烯溶解在丁烷、戊烷、己烷、庚烷或壬烷等烃类稀释剂中，

反应器可以是连续搅拌槽式反应器，如Amoco、Montell、Hoechst(现是Tagor)、三井（现

是宏伟聚合物）；间歇搅拌槽反应器（如三井）、环管反应器（如Solvay）和在沸腾丁烷

中的反应（该工艺被亨茨曼在Woodbury使用，该装置1987年前属于壳牌公司）。

(3)气相法工艺，在该工艺中丙烯直接聚合生成固体聚合物，所用反应器有：流化床（如UCC

和住友）；卧式搅拌床（如Amoco/智素）和立式搅拌床（如BASF，现在是Targor）。

从技术上看，本体聚合也是一种浆液聚合，但工业上对任何用丙烯作稀释剂的工艺用

“本体”这个术语，而将用非丙烯作稀释剂的工艺称之为浆液聚合。

目前世界约55%的装置能力是本体法，25%是气相法，浆液法占其余的份额。从1990

年起世界上浆液法生产装置的数目就一直在下降，让位于本体法和气相法技术。这种情况在

北美、西欧和日本尤为明显。由于世界新增能力和扩建能力基本上使用气相法和本体法，因

而预计这种倾向仍会继续。

根据CW1998年11月聚丙烯专刊，各种聚丙烯技术的能力和在总能力中所占的比重分

别为：Montell公司的Spherilene1100万吨（占世界总能力的37%）；UCC的SHAC工艺500

万吨（17%）；TargorNovolene工艺380万吨（13%）；三井Hypol200万吨（7%）；Amoco

200万吨（7%）；Shell早期技术80万吨（3%）；ElPaso100万吨（3%）；住友35万吨

（1%）。余下的12%包括用我国技术建设的装置。Borealis正在用其Borstar技术新建20

万吨聚丙烯装置。

到1998年底，我国连续法聚丙烯生产能力约180万吨，其中本体法占80%，气相法占

11%，浆液法占9%，此外还有总能力约70万吨的间歇本体法装置，装置能力从2000吨到10000

吨不等。

我国近两年聚丙烯工艺技术有明显进展，最主要的成绩是开发了丙烯聚合的高效催化剂

和聚丙烯的成套生产技术，此外新产品的开发也取得了显著成绩。

北京化工研究院研制成功的N型高效丙烯聚合催化剂目前已获中、美、德、英、法、意、

荷等国专利。该催化剂已实现了在大工业装置上的长周期稳定运转，生产出多种牌号的大吨

位合格产品。使用国产催化剂与使用进口催化剂相比，一个7万吨/年的装置每年可节约资

金近830万元。与该院合作的美国菲利浦斯公司已在美