影响间歇式液相本体法生产聚丙烯因素论文

影响间歇式液相本体法生产聚丙烯的因素摘要:本文对影响间歇式液相本体法生产聚丙烯转化率的诸多因素提出分析,如原料的杂质含量的影响、催化剂体系的影响、反应温度、反应时间等多种因素对转化率的影响。

关键词:聚丙烯杂质聚合反应

液相小本体法聚丙烯生产装置,是我国在一定的历史条件下研究开发出来的,它的特点是聚合釜体积小,间歇操作,丙烯单耗、能耗较高,与大型装置相比,产品成本高,产品质量波动大,效益很低。因此就小本体聚丙烯生产厂来说,只有降低单耗、能耗,稳定生产,稳定和提高产品质量,才能提高企业的竞争力。

1 原料丙烯中杂质的影响

催化剂与活化剂的化学性质极其活泼能与多种物质发生激烈的反应,对丙烯中杂质极其敏感,常见可以破坏催化剂使之中毒影响聚合反应的杂质有水、氧、硫、不饱和烃类,砷化合物,含氧化合物等。

1.1 水的影响丙烯中含水较高时反应明显受到影响,反应时间超长,产品等规度急剧下降,表现密度低、产品发粘,氯含量上升,易造成产品质量不合格。因此应严格控制丙烯中水含量,一般控制

<10ppm。

1.2 氧的影响氧对聚合反应也具有较大的影响,特别是氧含量在20ppm以上时,随着氧含量的增加,催化剂得率,产品等规度明显下降。

间歇式液相本体法聚丙烯装置

间歇式液相本体法聚丙烯装置 发布: 2009-12-16 17:42 | 作者: hdj888 | 来源: 万客化工在线 间歇式液相本体法聚丙烯装置 间歇式液相本体法聚丙烯装置 中压及负压回收技术探讨 间歇式液相本体法（俗称小本体法）生产工艺是我国自行研制的一种聚丙烯生产方法，其特点是投资少，见效快，其缺点是能物耗较高。但随着小本体厂家及相关技术人员的共同努力，其能物耗正逐年下降，从而大大提高了小本体聚丙烯产品在市场上的竞争力，使得整个行业呈现出一种欣欣向荣的状态。在所有的技术中，因为丙烯消耗对成本的影响最大，所以降低丙烯消耗的技术也相对显得较为重要。本文简要介绍其中的丙烯中压及负压回收技术。 现状 现在的绝大多数装置所采用的丙烯回收路线为：聚合反应结束后，将未反应完的丙烯回收，回收丙烯经冷凝器冷凝为液体回收至丙烯回收罐重复利用，此过程称为高压回收，聚合釜内压力回收到与丙烯回收罐压力持平后，一般可进行到釜内压力达1.3Mpa左右（与冷凝器内冷却水温度有关，温度越低，此压力越低，但一般成本也越高）。进行出料操作，进入尾气回收阶段，一般可以回收到闪蒸釜内压力至0.05Mpa左右（因气柜有背压）。釜内剩余丙烯则用真空泵将之置换出闪蒸釜，反复充氮气抽真空至可燃物含量低于1.5％为止，以保证包装安全及控制产品挥发量。气柜内丙烯则利用压缩机压缩后冷凝液化成液相丙烯。这部分丙烯因出料过程中夹带了氮气，回收率受到了影响，并且因带水带氧等原因，丙烯质量差且不稳定，绝大部分厂家另行处理，少部分厂家进行回收后在聚合，但产品质量、生产过程都受到了很大的影响。 中压回收方案 该方案工艺路线为：先单独建立一套中压丙烯回收系统，包括气相储罐（不采用湿式气柜以免将水带入丙烯内，增加后道处理压力）、控制系统、压缩机、冷凝系统、液相储罐、丙烯泵，另在聚合釜上配制与气相储罐相连的管线及阀门，其流程图如下： 聚合釜气相罐控制系统压缩机 原料罐丙烯泵储液罐冷凝器 实际操作时，聚合釜先进行高压回收，直到釜内压力与丙烯回收罐内压力平衡时为止，接着停止高压回收，开始进行中压回收，一直进行到聚合釜内压力达到设定值。理论上此设定值

间歇式聚丙烯生产过程中静电危害性分析及对策参考文本

间歇式聚丙烯生产过程中静电危害性分析及对策参 考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

间歇式聚丙烯生产过程中静电危害性分 析及对策参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 间歇式液相本体法生产聚丙烯工艺，具有流程简单、 设备少、操作方便、三废较少等优点。但所用原料丙烯和 氢气，属易燃易爆物质，其沸点分别为－47.7℃和－ 252.7℃，丙烯的闪点为－108℃，与空气混合均能形成爆 炸性混合气体，而且爆炸范围宽，分别为2％～11％和 4.1％～74％，最低引爆能量只需0.28mJ（在空气中）。 在聚丙烯的生产过程中，由于丙烯与管道内壁产生剧 烈摩擦，加上反应釜内搅拌、高速喷入容器等生产过程， 易产生大量静电。另外，丙烯及聚丙烯粉料从设备管道裂 缝喷出也会产生静电，如果不及时消除，其产生的放电火 花，能够点燃丙烯与空气的混合物，诱发火灾甚至爆炸。

聚丙烯简介

产品名称:液相本体法聚丙烯粉料 英文名称:Polypropylene;英文缩写:PP 化学名称:聚丙烯 为了使小本体间歇式聚丙烯生产装置的平稳生产，提高聚丙烯生产操作工人的技术水平，特编写这份操作规程，便于操作工人了解掌握生产方面的知识，为今后实际操作打好基础，提高技术操作水平。 讲议的具体内容：包括聚丙烯生产的工艺、操作技术、安全技术、生产设备、化工原理等重要知识。因为这些知识是聚丙烯生产中每位操作工人必须掌握的，今后岗位轮换都应当熟悉全岗位。这份学习内容适合于学习工、初级工和中级工，可作为复习考核及技术人员命题参考用。但对中级工的要求可能远不止这些内容的深度和广度，希望这些学习内容能够起到抛砖引玉的作用，激发大家自学成材。掌握更多的知识和操作技能，学以致用，大力开展生产技术的革新，为企业安全生产的发展和技术的不断进步作出贡献。 由于编制人员水平有限，经验不足，错误之处在所难免，读后提出宝贵意见。

聚丙烯发展历史与回顾的说明 聚丙烯(PoIypropyIene，所写为PP)是以丙烯为单体而成的聚合物，是通用塑料中的一个重要品种，结构式： CH3 -[CH2-CH]-n 1954年3月意大利的纳塔教授在齐格勒发明的催化剂的基础上，发展了烯烃聚合催化剂，用具有定向能力的三氯化钛为催化剂，以丙烯为原料进行聚合，成功地制得了高结晶性高立构规整性的聚丙烯，并创立了定向聚合理论。1957年根据纳塔教授的研究成果，意大利蒙特卡蒂尼公司在斐拉拉首先建立了世界上第一套6000t/a间歇式聚丙烯工业生产装置。同年美国大力神公司也建立了一套9000t/a的聚丙烯生产装置。1958年---1962年，德国、英国、法国、日本等国先后都实现聚丙烯工业化生产。 我国从六十年代就开始进行聚丙烯催化剂和生产工艺的研究，二十多年来取得了很大进展。特别是国内自行研究开发的间歇式液相本体法聚丙烯生产技术和研制成功的络合Ⅱ型催化剂，已被国内普遍采用，成为独具特点的成熟的聚丙烯生产工艺。聚丙烯生产工艺和催化剂研究与七十年代有了突破。1970年复旦大学、科学院大连物化所等单位研制催化剂和本体法聚丙烯生产工艺取得了成果。北京化工研究院等单位在络合I型催化剂的基础上于1979年研制成活性和定向能力更好的络合Ⅱ型催化剂。江苏丹阳化肥厂于1978年首先建成一套4M3聚丙烯的千吨级液相本体法聚丙烯装置，采用重油裂解气中丙烯为原料，

世界常用聚丙烯生产技术工艺介绍

世界常用聚丙烯生产技术工艺介绍 发布于2007年10月10日| [3 24次阅读近年来，世界上气相法和本体法工艺的聚丙烯生产装置的比例逐年增加，世界各地在建和新建的聚丙烯 装置将基本上采用气相法工艺和本体法工艺。尤其是气相法工艺的快速增加正挑战居第一位的Spheripol工艺。根据NTJ公司称，1997年以来，世界范围许可聚丙烯新增能力的55%都是采用Novolen气相工艺，今后气相 法工艺还将有逐步增加的趋势。除以上主要的聚丙烯生产工艺外，原Mon tell公司于20世纪90年代又成功 开发了反应器聚丙烯合金Catalloy和Hivalloy技术。这两项技术的开发成功为聚丙烯树脂高性能化、功能化 以及进入高附加值应用领域创造了条件，现均已工业化。 目前，聚丙烯的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、本体法和气相法和本体法-气相法组合工艺 5大类。具体工艺主要有BP公司的气相Innovene工艺、Chisso公司的气相法工艺、Dow公司的Unipol工艺、Novolene气相工艺、Sumitomo气相工艺、Basell公司的本体法工艺、三井公司开发的Hypol工艺以及Borealis 公司的Borstar工艺等。 1淤浆法工艺 淤浆法工艺(Slurry Process)又称浆液法或溶剂法工艺，是世界上最早用于生产聚丙烯的工艺技术。从 1957年第一套工业化装置一直到20世纪80年代中后期，淤浆法工艺在长达30年的时间里一直是最主要的 聚丙烯生产工艺。典型工艺主要包括意大利的Montedison工艺、美国Hercules工艺、日本三井东压化学工艺、 美国Amoco工艺、日本三井油化工艺以及索维尔工艺等。这些工艺的开发都基于当时的第一代催化剂，采用立式搅拌釜反应器，需要脱灰和脱无规物，因采用的溶剂不同，工艺流程和操作条件有所不同。近年来，传统的淤浆法工艺在生产中的比例明显减少，保留的淤浆产品主要用于一些高价值领域，如特种BOPP薄膜、高相对分子质量吹塑膜以及高强度管材等。近年来，人们对该方法进行了改进，改进后的淤浆法生产工艺使用高活性的第二代催化剂，可删除催化剂脱灰步骤，能减少无规聚合物的产生，可用于生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物产品等。目前世界淤浆法PP的生产能力约占全球PP总生产能力的13%。 2、溶液法工艺 溶液法生产工艺是早期用于生产结晶聚丙烯的工艺路线，由Eastman公司所独有。该工艺采用一种特殊 改进的催化剂体系-锂化合物(如氢化锂铝)来适应高的溶液聚合温度。催化剂组分、单体和溶剂连续加入聚合反应器，未反应的单体通过对溶剂减压而分离循环。额外补充溶剂来降低溶液的粘度，并过滤除去残留催化剂。溶剂通过多个蒸发器而浓缩，再通过一台能够除去挥发物的挤压机而形成固体聚合物。固体聚合物用庚烷或类似的烃萃取进一步提纯，同时也除去了无定形聚丙烯，取消了使用乙醇和多步蒸馏的过程，主要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。该方法工艺流程复杂，且成本较高，聚合温度高，加上由于采用特殊的高温催化剂使产品应用范围有限，目前已经不再用于生产结晶聚丙烯。

液相本体法聚丙烯等规度的控制分析

广西轻工业 GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY 化工与材料 2009年10月第10期（总第131期） （下转第45页） 聚丙烯生产中等规度是衡量聚丙烯分子造构规整性的指标，也是聚丙烯产品最重要的质量指标之一。产品等规度的高低及其控制技能直接反映出聚丙烯的生产技术水平。等规度越高，聚丙烯的结晶度就高，树脂拉伸屈服强度就高，硬度大，且对于纺制丙纶纤维时的成丝性能和纤维的质量有益。当聚丙烯等规度越低，虽然其韧性好，耐低温冲击性能好，但树脂的拉伸屈服强度低、硬度低，不利于拉丝，而且还会影响树脂的加工性能，等规度过低，产品发粘、流动性差，包装储存时易板结成块，加工时加料困难甚至无法加工[1]。当等规度低于90%时，产品就会出现发粘现象，低于85%时，产品发粘厉害，在聚合釜、闪蒸釜等设备、 管线内将造成严重的粘壁现象，搅拌负荷加大，卸料十分困难，需开釜清理物料，这就降低了装置的生产能力，增加了原材料动力消耗和生产成本。 为提高聚丙烯产品的等规度首先应选择高定向能力的催化剂，其次对其他条件加以优化配合，满足主催化剂的要求。目前，聚丙烯催化剂已发展到第三代高效载体催化剂，其定向能力有了新的突破，产品等规度可达到97-99%。 TiCl 3催化剂在丙烯聚合时的加入量即加入浓度（以TiCl 3 在丙烯中的重量ppm 表示），既影响聚合反应速度，也对产品等规度有一定的影响，在一定的范围内，TiCl 3在丙烯中的浓度越高，产品等规度也越高。在一般情况下，TiCl 3在丙烯中的浓度（TiCl 3/C =3）可在40-60ppm 范围内调节。当催化剂的活性因某种因素下降时，可以适当提高TiCl 3/C =3在60-80ppm 之间[2]。 １活化剂加入量对产品等规度的影响 在聚合反应的催化剂体系中加入活化剂，除了起烷基化作用与TiCl 3形成活性中心和消除原料及系统中的杂质外，另一个作用是使催化剂中所含少量的TiCl 4还原成TiCl 3[3]，以提高催化剂体系的定向能力。 因此，活化剂的加入量（Al/Ti 表示）对产品的等规度有一定影响。在一定范围内，活化剂的加入量（Al/Ti ）增加，产品等规度也随之提高。一般情况下，Al/Ti 控制在8-12之间较为合适。当活化剂的加入量过小时对产品的等规度有明显的影响，严重时可使产品的等规度降到90%以下。 ２活化剂氯铝比对产品等规度的影响 活化剂的氯铝比不符合要求，产品的等规度也难以达到较高的水平。虽然催化剂本身的定向能力较高， 但是在催化剂内部存在着影响定向能力的潜在因素，在催化剂中除了主要有δ型TiCl 3外，还含有1-2%的TiCl 4和少量的β型TiCl 3。这些杂质能影响催化剂体系的定向能力，而这种影响又受活化剂组成的制约。目前活化剂生产厂家生产的活化剂中除了主要含有AlEt 3外，还含有AlEt 2Cl 和AlEtCl 2，这三种烷基铝的还原性、 活性和定向能力是不同的，而且存在着一定的规律，AlEt 3的活性与还原性最强，但其定向能力最差，AlEtCl 2还原性与活性最差，但其定向能力最好。因此活化剂中有AlEt 3存在，就会使催化剂的定向能力降低，因而产品等规度低。相反，如果活化剂中有AlEtCl 2存在，就会使催化剂的定向能力提高，获得高等规度的产品。 AlEt 3会使催化剂的定向能力受到影响，这是因为催化剂体系中除了含有TiCl 3外还含有少量的TiCl 4，AlEt 3能使催化剂中的TiCl 4还原成TiCl 2或β型TiCl 3，而TiCl 2与烷基铝组成的催化剂体系其定向能力很差，大约只有76-85%，β型TiCl 3是TiCl 3四种晶型（α、β、γ、δ）中定向能力最差的一种，因此活化剂中存在AlEt 3就降低了催化剂体系的定向能力。AlEtCl 2则不同，因为它的还原性最弱，可以抑制TiCl 4转化为TiCl 2或β型TiCl 3，因而可以起到稳定催化剂定向能力的作用。 活化剂中AlEtCl 2、AlEt 2Cl 和AlEt 3的含量可以用氯与铝的摩尔比来表示。如果活化剂中有AlEt 2Cl 和AlEt 3而没有AlEtCl 2时则氯铝比小于1，当活化剂中全是AlEt 2Cl 时则氯铝比等于1，当活化剂中有AlEt 2Cl 和AlEtCl 2而没有AlEt 3时则氯铝比大于1。通过实验分析总结得知，产品的等规度与活化剂的氯铝比成正比关系，即当活化剂中氯铝比增加时产品等规度上升。当氯铝比小于1.0时产品等规度低于86%，当氯铝比为1.01时产品等规度为90%，当氯铝比为1.05时产品等规度可达到95%， 当氯铝比为1.08时产品等规度可达到98%，但是如果继续提高氯铝比，产品等规度上升幅度变小。从实际需要来说，等规度达到98%已能满足聚丙烯各种用途的需要，没有必要再提高活化剂的氯铝比，因此活化剂的氯铝比最佳值 【作者简介】高青松（1975-），男，助理工程师，从事化学工程领域的研究与生产工作。 液相本体法聚丙烯等规度的控制分析 高青松，王海明，郭小龙 （中油庆阳石化公司聚丙烯车间，甘肃庆城745115） 【摘 要】聚丙烯生产中产品质量的的好坏不但影响产品的加工应用， 而且还会影响聚丙烯生产本身能否正常运行，以及原材料的的动力消耗、生产成本等其他技术经济指标。其中等规度是衡量聚丙烯分子造构规整性的指标，也是聚丙烯产品最重要的质量指标之一。 【关键词】等规度；催化剂；活化剂；氯铝比【中图分类号】TQ325【文献标识码】A 【文章编号】1003-2673(2009)10－22－01

聚丙烯课程设计任务书

高分子专业课程设计 设计题目:10万吨/年聚丙烯液相本体法聚合釜工艺设计 学院: 班别: 姓名: 学号: 指导教师: 学院院长: 2014年12月23日~2015年1月9日

目录 第一章绪论 1.1聚丙烯(PP)的性能 1.2聚丙烯(PP)的用途 第二章丙烯聚合工艺流程叙述 第三章工艺计算 聚合釜物料、热料衡算和循环冷却水流量的计算；聚合釜容积和外形 尺寸的计算；聚合釜搅拌器的设计和电机的选择；聚合釜传热计算、夹套 和冷却管的设计。 附录1：聚合釜设计参数汇总表 附录2：工艺流程图 聚合釜工艺参数 丙烯、热水、水进入聚合釜的温度为25℃、75℃、25℃；丙烯、热水、水进入聚合釜的温度为70℃、55℃、39℃；丙烯利用热水加热至50℃，利 /丙烯（重量比）120×10-6；三氯用反应热加热至74℃。丙烯纯度97%，H 2 化钛/丙烯（重量比）50×10-6，AI/Ti=10：三氯化钛纯度80%；投料系数 /丙烯（重量比）120×10-6；三氯70%；高压回收釜压1MPa丙烯纯度97%，H 2 化钛/丙烯（重量比）40×10-6，AI/Ti=15：三氯化钛纯度80%；投料系数70%；高压回收釜压1MPa 低压回收釜压0.8MPa；液相丙烯密度0.5 g/cm2 ，聚丙烯的堆积密度0.47g/cm2 ，聚丙烯的真实密度0.91g/cm2；低压回收釜压0.8MPa；液相丙烯密度0.5 g/cm2 ，聚丙烯的堆积密度0.47g/cm2 ，聚丙烯的真实密度0.91g/cm2。

第一章绪论 高速增长的消费市场，催生聚丙烯工业投资热潮。预计2008年前后，中国聚丙烯工业将进入新一轮投资高峰期，届时将有近600万吨／年产能陆续投产，其中65%分属中石化和中石油两大集团。而中石油这套世界级装置的建成，揭开了中国建设聚丙烯大型装置的序幕，预计在未来几年中，更大规模的装置将不断列入建设计划。 1.1 聚丙烯(PP)的性能 聚丙烯之所以能在工业化生产之后迅速地成为广泛的通用塑料，原因之一是它的性能优良，因而可以不断扩大应用范围。甚至于在某些方面还可以和聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯相竞争，因为聚丙烯在外观、化学性能、物理性能、加工性能、改性性能之间有良好的平衡。 （1）聚丙烯的外观 聚丙烯树脂为本色、圆柱状颗粒，颗粒光洁，粒子的尺寸在任意方向上为2mm～5mm，无机械杂质。粉料为本白色粉末，无结块，合格品允许有微黄色。 （2）聚丙烯的化学性能 PP的化学稳定性优异，对大多数酸、碱、盐、氧化剂都显惰性。例如在100℃的浓磷酸、盐酸、40%硫酸及其它们的盐类溶液中都是稳定的，只有少数强氧化剂如发烟硫酸等才可能使其出现变化。PP是非极性化合物，对极性溶剂十分稳定，如醇、酚、醛、酮和大多数羧酸都不会使其溶胀，但在部分非极性有机溶剂中容易溶解或溶胀。 （3）聚丙烯的物理性能 密度：PP是所有合成树脂中密度最小的，仅为0.90~0.91g/cm3，是PVC 密度的60%左右。这意味着用同样重量的原料可以生产出数量更多同体积的产品。 表面硬度：PP的表面硬度在五类通用塑料中属低等，仅比PE好一些。当结晶度较高时，硬度也相应增加一些，但仍不及PVC、PS、ABS等。

聚丙烯生产中等规度的控制分析

聚丙烯生产中等规指数的控制分析 杨涛丁建莉宗林 聚丙烯车间 玉门油田炼化总厂聚丙烯装置初始设计能力为5000吨/年，经过2005年装置扩容改造后，生产能力达到了4万吨/年。聚丙烯装置采用间歇式液相本体法聚合工艺，该工艺具备工艺流程简单、设备少、见效快的显著特点，但同时也存在产品质量波动大的的缺点。因此在聚丙烯车间生产中产品质量控制始终占据着至关重要的地位。产品质量的好坏不但影响产品的加工应用，而且还会影响聚丙烯生产本身能否正常进行以及原料动力消耗、生产成本等其他技术经济指标。聚丙烯产品等规度是聚丙烯牌号等级划分的关键指标，也是聚丙烯产品最重要的质量指标之一。产品等规度的高低及其控制水平直接反映出聚丙烯的生产技术水平。近年来聚丙烯车间通过对工艺、设备的优化改造，在聚丙烯产品质量控制方面取得的一定成绩。本文通过对聚丙烯产品等规度影响因素的分析，结合我装置生产的实际情况，对现阶段我装置控制产品等规度所采取的措施进行简述。 1 生产现状分析 我厂聚丙烯产品将于2014年1月1日开始采用聚丙烯产品质量新标准（SHT_1761.1-2008），该标准对产品质量的要求见表1。 表1 聚丙烯产品质量指标要求 注：以下是聚丙烯车间2013年10月聚丙烯产品全分析数据。 表2 2013年10月产品质量

从表1、表2中可以看出聚丙烯车间在10月份生产中较好的控制了聚丙烯产品的等规度，产品等规度合格率为100%。近年来聚丙烯车间在生产过程中，根据实际情况找出影响产品等规度的主要原因，采取相应的措施，以满足产品等规度的要求，保障产品质量。采取的具体措施有以下几个方面： 2 采用高效催化剂体系 目前，聚丙烯车间生产采用DJD-Z型高效催化剂。DJD-Z型丙烯聚合高效催化剂，以三乙基铝为助催化剂、DDS为外给电子体组成的催化剂体系，具有高活性、高表观密度、高等规度（可调）、氢调性能良好，以及粒度分布、流动性较好等特点。 表3 DJD-Z型催化剂性质 催化剂在丙烯聚合反应时的加入量，既对聚合反应速度产生影响，同时也影响着聚丙烯产品的等规度。在实际生产中，一定范围内，四氯化钛在丙烯中浓度越高，产品等规度也越高，当催化剂的活性因某种原因下降时可适当提高催化剂的加入量。目前本车间采用的DJD-Z 型高效催化剂其定向能力高，产品等规度可达96～99%，但是在生产中其它因素如：活化剂、原料丙烯质量、工艺条件的影响，也会使催化剂的定向能力得不到发挥。因此在操作中根据实际情况适当调节催化剂的加入量，当原料质量较好时，适当催化剂的加入；但是当原料杂质超标，就要适时提高催化剂的加入量以保证反应的平稳进行，于此同时还应该综合考虑灰分、氯含量等指标。 3 优化三剂加入量 （1）DJD-Z型催化剂的主催化剂为TiCl4，活化剂三乙基铝为助催化剂，活化剂是将主催化剂上的TiCl4还原成具有催化活性的TiCl3。一般情况下Al/Ti控制在一定范围内，当活化剂加入量过少时对产品等规度有明显影响，严重时可能降低至90%以下，因此生产中根据原料的情况，适当增加或减少活化剂，一定要保证加入足够量的活化剂，以保证产品等规度。

世界常用聚丙烯生产技术工艺介绍

世界常用聚丙烯生产技术工艺介绍

世界常用聚丙烯生产技术工艺介绍 发布于2007年10月10日| 24 次阅读 近年来，世界上气相法和本体法工艺的聚丙烯生产装置的比例逐年增加，世界各地在建和新建的聚丙烯装置将基本上采用气相法工艺和本体法工艺。尤其是气相法工艺的快速增加正挑战居第一位的Spheripol工艺。根据NTJ公司称，1997年以来，世界范围许可聚丙烯新增能力的55%都是采用Novolen气相工艺，今后气相法工艺还将有逐步增加的趋势。除以上主要的聚丙烯生产工艺外，原Montell 公司于20世纪90年代又成功开发了反应器聚丙烯合金Catalloy和Hivalloy技术。这两项技术的开发成功为聚丙烯树脂高性能化、功能化以及进入高附加值应用领域创造了条件，现均已工业化。 目前，聚丙烯的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、本体法和气相法和本体法-气相法组合工艺5大类。具体工艺主要有BP公司的气相Innovene工艺、Chisso 公司的气相法工艺、Dow公司的Unipol工艺、Novolene 气相工艺、Sumitomo气相工艺、Basell公司的本体法工艺、三井公司开发的Hypol 工艺以及Borealis公司的Borstar工艺等。 1、淤浆法工艺 淤浆法工艺（Slurry Process）又称浆液法或溶剂法工艺，是世界上最早用于生产聚丙烯的工艺技术。从1957

年第一套工业化装置一直到20世纪80年代中后期，淤浆法工艺在长达30年的时间里一直是最主要的聚丙烯生产工艺。典型工艺主要包括意大利的Montedison 工艺、美国Hercules工艺、日本三井东压化学工艺、美国Amoco 工艺、日本三井油化工艺以及索维尔工艺等。这些工艺的开发都基于当时的第一代催化剂，采用立式搅拌釜反应器，需要脱灰和脱无规物，因采用的溶剂不同，工艺流程和操作条件有所不同。近年来，传统的淤浆法工艺在生产中的比例明显减少，保留的淤浆产品主要用于一些高价值领域，如特种BOPP薄膜、高相对分子质量吹塑膜以及高强度管材等。近年来，人们对该方法进行了改进，改进后的淤浆法生产工艺使用高活性的第二代催化剂，可删除催化剂脱灰步骤，能减少无规聚合物的产生，可用于生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物产品等。目前世界淤浆法PP的生产能力约占全球PP总生产能力的13%。 2、溶液法工艺 溶液法生产工艺是早期用于生产结晶聚丙烯的工艺路线，由Eastman公司所独有。该工艺采用一种特殊改进的催化剂体系-锂化合物（如氢化锂铝）来适应高的溶液聚合温度。催化剂组分、单体和溶剂连续加入聚合反应器，未反应的单体通过对溶剂减压而分离循环。额外补充溶剂来降低溶液的粘度，并过滤除去残留催化剂。溶剂通过多个蒸发器而浓缩，再通过一台能够除去挥发物的挤压机而

间歇聚丙烯生产的智能控制介绍

间歇聚丙烯生产的智能控制介绍 1引言 化学反应间歇过程的特性相当复杂，具有严重的非线性和时变特性。尤其是在不同的反应期内，过程的特性迥然不同，这就要求控制策略适应反应期并随之变化，因此常规的控制方法遇到了挑战。目前在不少间歇工业生产过程中，仍采用手动或半自动操作，整体自动化水平较低。本文将模糊控制与常规控制方法如位式控制、pid控制等结合起来，充分利用人工控制长期积累的经验知识，提出一种智能复合控制方案。这对提高产品的质量和产量，对降低工人的劳动强度具有实际意义。 2工艺特点 以某化工厂的一万吨／年聚丙烯装置为例，装置的主体是a、b、c、d 4个聚合釜，采用间歇式液相本体法聚合工艺，以液相丙烯为原料，采用络合ⅱ型三氯化钛为催化剂，以一氯二乙基铝为活化剂，以氢气为聚合物分子量调节剂。具体工艺过程描述如下(见图2—1)：液相丙烯经计量进入聚合釜，并将活化剂、催化剂和分子量调节剂按一定比例和顺序加入聚合釜。各物料加完后，开始向聚合釜夹套通热水给釜内物料升温升压，这时釜内温度及压力上升。当温度升至60℃、压力在2.4 mpa左右时釜内开始反应，放出热量。由于反应放出的热量会加剧反应的进行，所以应及时停止加热，打开循环冷却水使釜内温度或压力按一定速度上升，当釜内温度升至75±2℃、釜压升到3.5±0.1 mpa时进行恒温恒压反应过程。随着反应时间的延长，液相丙烯逐渐减少，聚丙烯颗粒的浓度增加。最后，釜内液相丙烯基本消失，釜内主要是聚丙烯固体颗粒和未反应的气相丙烯，即达到所谓“干锅”状态，釜压下降，此时认为反应结束。其中，升温升压阶段约40 min， 恒温恒压阶段为4～6 h。可以看出，过程具有明显分阶段的特点。 从控制的角度看，该聚合反应过程可分为3个阶段。 (1)升温升压阶段。投料完毕后，向聚合釜的夹套中通入热水进行升温升压。该阶段需在较短的时间内把釜内温度或压力升至开始反应的状态，并且必须保持连续升温升压。该阶段控制得当，有利于缩短单釜操作周期，提高现有装置的生产能力。 (2)过渡阶段。丙烯聚合反应最关键的阶段是升温升压过程中的60℃～75℃，对应釜压为24～3.5 mpa之间。60℃、2.4 mpa左右开始放热反应，如果不及时移去反应热，将使反应剧烈超出正常范围，造成反应阶段不易控制，易引起“爆聚”或产生安全阀跳；如果加入过量的冷水又将使反应激落，甚至造成“僵釜”现象。

聚丙烯的生产工艺

聚丙烯的生产工艺 摘要：聚丙烯(简称PP)是一种热望性合成树脂，用途十分广泛，市场需求一直呈快速增长态势。在聚烯烃树脂中，己成为仅次于聚氯乙烯、聚乙烯的第三大塑料，在合成树脂中占有越来越重要的地位。。聚丙烯生产工艺主要有4 种；溶液聚合法、浆液法、液相本体聚合法、气相聚合法。而液相本体法聚丙烯工艺自1978年工业化以来，由于具有工艺流程短、操作简单、生产成本低、装置投资小、经济效益好等特点，被广泛用于国内许多炼油厂中的聚丙烯生产。 关键字：聚丙烯间歇式液相本体法 1.聚丙烯的简介 1.1聚丙烯产品性质 聚丙烯(PP)分为等规、无规和间规三种，是一种热塑性合成树脂塑料，分子式(c3H6)n，分子量2545万，为白色固体粉状，表观密度低(约为0．4-0．489／cm3)，透明性及表面光泽好，机械性能良好，化学稳定性好，制品耐热性好(熔点高达167℃，可在沸水中使用或蒸汽消毒)，无毒性，也是一种最轻的塑料树脂。 2.聚丙烯的生产 2.1聚合配方及工艺参数 丙烯纯度：＞99.2% 催化剂：Ticl3-异戊醚-TiCI4-AIEt2CI AI/Ti 2-6mol 催化剂效率：70000g聚丙烯/g钛丙烯转化率60% 聚合物浓度：35% 调节剂：H2 聚合温度： 50-60℃聚合压力：1.1-1.2mpa 聚合等规度：95-96% 无规物：4-5% 2.2原料丙烯来源 聚丙烯主要原料是丙烯，目前它主要由石油炼制裂化所得的液化气以及石油烃裂解气，进行馏分分离、提纯而制得。另外，丙烷脱氢也可制得丙烯。下面对两种主要方法作简要介

绍： 2.2.1石油烃裂解 石油烃裂解是指在隔绝空气的高温条件下，大分子烃发生分解而生成小分子烷烃和烯烃的过程。裂解产生的裂解气一般通过深冷分离过程进行分离，其中丙烯约为裂解气的11～16%（W）。 2.2.1炼厂气回收： 炼厂气是石油炼制过程中产生的气体总称，主要有热裂化气、催化裂化气、焦化气、重整气和加氢裂化气等。催化裂化的裂化气中液化气量较多，为原料的8～15%（W），其中丙烯含量较高，占原料的4.0～5.0%（W），特别是新开发的催化裂解工艺，丙烯可达原料的18%（W）左右，因此，催化裂化、催化裂解释炼厂气丙烯的主要来源。经气体净化（脱硫化氢、脱硫醇）、气体分馏后，可获得高纯度的丙烯。 2.3活化剂 活化剂所起的作用是将TiCl4还原成TiCl3并生成Ti-C键，形成活性中心。另外还有一个也相当重要的作用是清除反应系统中的有害杂质，如水、氧等。丙烯聚合所用的活化剂一般是三烷基铝。由于三烷基铝比早期催化剂使用的DEAC有更高的还原能力，因而可以容易地和路易斯碱发生反应或络合。到目前为止效果最好的三烷基铝是三乙基铝和三异丁基铝，而其他的氯化烷基铝因为性能较差，因此只能与三烷基铝配合使用。 不同的烷基铝对丙烯聚合活性的影响顺序如下： AlHEt2>AlEt3>AlEt2Cl>AlEt2Br>AlEt2I>Al(OEt)Et2 AlH(iBu)2>AliBu3>AliBu2Cl>AL(iOBu)3 不同的烷基铝对丙烯聚合等规度的影响见表2-21。 表2-21 不同烷基铝对丙烯聚合等规度的影响 聚合条件：δ-TiCl3,70℃。 2.4催化剂 2.4.1第一代催化剂 聚丙烯最早是由Montecatini和Hercules实现工业化的，它们在1957年首先建成了工业生产装置，所使用的催化剂是三氯化钛和一氯二乙基铝体系。该催化体系的产率和等规度

聚丙烯PP五大生产工艺

聚丙烯五大生产工艺 一、溶液法工艺 溶液法生产工艺是早期用于生产结晶聚丙烯的工艺路线，由Eastman公司所独有。该工艺采用一种特殊改进的催化剂体系：锂化合物（如氢化锂铝）来适应高的溶液聚合温度。催化剂组分、单体和溶剂连续加入聚合反应器，未反应的单体通过对溶剂减压而分离循环。额外补充溶剂来降低溶液的粘度，并过滤除去残留催化剂。溶剂通过多个蒸发器而浓缩，再通过一台能够除去挥发物的挤压机而形成固体聚合物。固体聚合物用庚烷或类似的烃萃取进一步提纯，同时也除去了无定形聚丙烯，取消了使用乙醇和多步蒸馏的过程，主要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。溶液法工艺流程复杂，且成本较高，聚合温度高，加上由于采用特殊的高温催化剂使产品应用范围有限，目前已经不再用于生产结晶聚丙烯。 二、淤浆法工艺 淤浆法又称浆液法或溶剂法工艺，是世界上最早用于生产聚丙烯的工艺技术。从1957年第一套工业化装置一直到20世纪80年代中后期，淤浆法工艺在长达30年的时间里一直是最主要的聚丙烯生产工艺。典型工艺主要包括意大利的Montedison工艺、美国Hercules工艺、日本三井东压化学工艺、美国Amoco工艺、日本三井油化工艺以及索维尔工艺等。 这些工艺的开发都基于当时的第一代催化剂，采用立式搅拌釜反应器，需要脱灰和脱无规物，因采用的溶剂不同，工艺流程和操作条件有所不同。近年来，传统的淤浆法工艺在生产中的比例明显减少，保留的淤浆产品主要用于一些高价值领域，如特种BOPP薄膜、高相对分子质量吹塑膜以及高强度管材等。 近年来，人们对该方法进行了改进，改进后的淤浆法生产工艺使用高活性的第二代催化剂，可删除催化剂脱灰步骤，能减少无规聚合物的产生，可用于生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物产品等。目前世界淤浆法PP的生产能力约占全球PP总生产能力的13%。 三、本体法工艺 本体法工艺按聚合工艺流程，可以分为间歇式聚合工艺和连续式聚合工艺两种。 1、间歇本体法工艺：间歇本体法聚丙烯聚合技术是我国自行研制开发成功的生产技术。 间歇本体法工艺优点：生产工艺技术可靠，对原料丙烯质量要求不是很高，所需催化剂国内有保证，流程简单，投资省、收效快，操作简单，产品牌号转换灵活、三废少，适合中国国情等。 间歇本体法工艺缺点：生产规模小，难以产生规模效益；装置手工操作较多，间歇生产，自动化控制水平低，产品质量不稳定；原料的消耗定额较高；产品的品种牌号少，档次不高，用途较窄。

聚丙烯生产工艺--本体法

本体法工艺的研究开发始于20世纪60年代，1964年美国Dart公司采用釜式反应器建成了世界上第一套工业化本体法聚丙烯生产装置。1970年以后，日本住友、Phillips、美国EI Psao等公司都实现了液相本体聚丙烯工艺的工业化生产。与采用溶剂的浆液法相比，采用液相丙烯本体法进行聚合具有不使用惰性溶剂，反应系统内单体浓度高，聚合速率快，催化剂活性高，聚合反应转化率高，反应器的时-空生产能力更大，能耗低，工艺流程简单，设备少，生产成本低，"三废"量少；容易除去聚合热，并使撤热控制简单化，可以提高单位反应器的聚合量；能除去对产品性质有不良影响的低分子量无规聚合物和催化剂残渣，可以得到高质量的产品等优点。不足之处是反应气体需要气化、冷凝后才能循环回反应器。反应器内的高压液态烃类物料容量大，有潜在的危险性。此外，反应器中乙烯的浓度不能太高，否则在反应器中形成一个单独的气相，使得反应器难以操作，因而所得共聚产品中的乙烯含量不会太高。 本体法不同工艺路线的区别主要是反应器的不同。反应器可分为釜式反应器和环管反应器两大类。釜式反应器是利用液体蒸发的潜热来除去反应热，蒸发的大部分气体经循环冷凝后返回到反应器，未冷凝的气体经压缩机升压后循环回反应器。而环管反应器则是利用轴流泵使浆液高速循环，通过夹套冷却撤热，由于传热面积大，撤热效果好，因此其单位反应器体积产率高，能耗低。 本体法生产工艺按聚合工艺流程，可以分为间歇式聚合工艺和连续式聚合工艺两种。（1）间歇本体法工艺。间歇本体法聚丙烯聚合技术是我国自行研制开发成功的生产技术。它具有生产工艺技术可靠，对原料丙烯质量要求不是很高，所需催化剂国内有保证，流程简单，投资省、收效快，操作简单，产品牌号转换灵活、三废少，适合中国国情等优点，不足之处是生产规模小，难以产生规模效益；装置手工操作较多，间歇生产，自动化控制水平低，产品质量不稳定；原料的消耗定额较高；产品的品种牌号少，档次不高，用途较窄。目前，我国采用该法生产的聚丙烯生产能力约占全国总生产能力的24.0%；（2）连续本体法工艺。该工艺主要包括美国Rexall工艺、美国Phillips工艺以及日本Sumitimo工艺。（a）Rexall工艺。Rexall本体聚合工艺是介于溶剂法和本体法工艺之间的生产工艺，由美国Rexall公司开发成功，该工艺采用立式搅拌反应器，用丙烷含量为10%-30%（质量分数）的液态丙烯进行聚合。在聚合物脱灰时采用己烷和异丙醇的恒沸混合物为溶剂，简化了精馏的步骤，将残余的催化剂和无规聚丙烯一同溶解于溶剂中，从溶剂精馏塔的底部排出。以后，该公司与美国El Paso公司组成的联合热塑性塑料公司，开发了被称为"液池工艺"的新生产工艺，采用Montedison -MPC公司的HY-HS高效催化剂，取消了脱灰步骤，进一步简化了工艺流程。该工艺的特点是以高纯度的液相丙烯为原料，采用HY-HS高效催化剂，无脱灰和脱无规物工序。采用连续搅拌反应器，聚合热用反应器夹套和顶部冷凝器撤出，浆液经闪蒸分离后，单体循环回反应；（b）Phillips工艺。该工艺由美国Phillips石油公司于20世纪60年代开发成功。其工艺特点是采用独特的环管式反应器，这种结构简单的环管反应器具有单位体积传热面积大，总传热系数高，单程转化率高、流速快、混合好、不会在聚合区形成塑化块、产品切换牌

年产3万吨聚丙烯液相本体法聚合车间工艺设计

物料衡算 ? 聚合时所用催化剂CS-2的用量计算 催化剂CS-2外观褐色细颗粒，活性指标：≥20000Gpp/gTiCl 3，查R TiCl3/PP （质量）取值为（40~60ppm ），即TiCl 3/PP≤50ppm ，则由公式 363()0.8C H TiCl Wcat V K R ρ=??? 6500120.850100.8330g -=????= 上式中：Wcat ?催化剂的用量，kg ； V ?聚合釜容积，m 3； K ?装料系数，0.75； 36C H ρ?丙烯在30℃时的密度，kg/m 3； 3TiCl R ?钛烯比，ppm ； 0.8?催化剂中TiCl 3含量 ? 聚合时活化剂的用量计算 //AL cat AL AL Ti Ti cat AL W W R C C μμ=???? 3001140.0412/(134.50.98)124.543g =????= 上式中：W AL ?活化剂的用量，kg ； C Ti ?催化剂中TiCl 3的含量，一般为80%的质量 C AL ?浓的活化剂中Al （C 2H 5）2Cl 含量，一般为98%； μAL ?Al （C 2H 5）2Cl 的分子量，114； μcat ?TiCl 3的分子量，134.5； R AL/Ti ?活化剂与Ti 之比，0.04。 因为活化剂为25g/100ml ，所以应加三乙基铝： AL V 124.543/0.25498.172ml == ? 聚合时氢气用量计算 H 2在聚合过程中作分子量调节剂，产品熔融指数为M Ⅰ=2.0~6.0g/10min ，在这里取M Ⅰ=3.8g/10min 。由加氢量与熔体流动速率关系知： []2lg 2.41 2.3I M g H =+ 上式中：M I ?熔体流动速率，g/10min ； [H 2] ?液体丙烯中H 的摩尔百分率。 代入数据得 2lg[](lg 3.8 2.3)/2.40.717H =-=- 2[]0.19219.2%H ∴==

年产3万吨聚丙烯液相本体法聚合车间工艺设计分析解析

物料衡算 ⑴ 聚合时所用催化剂CS-2的用量计算 催化剂CS-2外观褐色细颗粒，活性指标：≥20000Gpp/gTiCl 3，查R TiCl3/PP （质量）取值为（40~60ppm ），即TiCl 3/PP≤50ppm ，则由公式 363()0.8C H TiCl Wcat V K R ρ=??? 6500120.850100.8330g -=????= 上式中：Wcat ?催化剂的用量，kg ； V ?聚合釜容积，m 3； K ?装料系数，0.75； 3 6 C H ρ?丙烯在30℃时的密度，kg/m 3； 3TiCl R ?钛烯比，ppm ； 0.8?催化剂中TiCl 3含量 ⑵ 聚合时活化剂的用量计算 //AL cat AL AL Ti Ti cat AL W W R C C μμ=???? 3001140.0412/(134.50.98) 124.543g =????= 上式中：W AL ?活化剂的用量，kg ； C Ti ?催化剂中TiCl 3的含量，一般为80%的质量 C AL ?浓的活化剂中Al （C 2H 5）2Cl 含量，一般为98%； μAL ?Al （C 2H 5）2Cl 的分子量，114； μcat ?TiCl 3的分子量，134.5； R AL/Ti ?活化剂与Ti 之比，0.04。 因为活化剂为25g/100ml ，所以应加三乙基铝： AL V 124.543/0.25498.172ml == ⑶ 聚合时氢气用量计算 H 2在聚合过程中作分子量调节剂，产品熔融指数为M Ⅰ=2.0~6.0g/10min ，在这里取M Ⅰ=3.8g/10min 。由加氢量与熔体流动速率关系知： []2lg 2.41 2.3I M g H =+ 上式中：M I ?熔体流动速率，g/10min ； [H 2] ?液体丙烯中H 的摩尔百分率。 代入数据得 2lg[](lg3.8 2.3)/2.40.717H =-=- 2[]0.19219.2%H ∴==