世界5大类聚丙烯生产工艺概述

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聚丙烯生产工艺介绍

聚丙烯生产工艺介绍

聚丙烯生产工艺介绍聚丙烯是一种常用的塑料材料,广泛应用于家电、汽车、建筑、包装等领域。

下面将介绍聚丙烯的生产工艺。

1.原料准备:聚丙烯的主要原料是丙烯,还需要添加一些助剂如稳定剂、抗氧剂等。

这些原料经过检验合格后,按照一定比例进行配料。

2.聚合反应:将配料中的丙烯加入聚合反应器中,通入催化剂来引发聚合反应。

聚合反应一般在高温和高压条件下进行。

在反应过程中,丙烯分子发生重复加合反应,逐渐形成聚合物链。

3.聚合物处理:完成聚合反应后,需要对产物进行处理。

首先,通过控制温度和压力来控制聚合反应的程度,确保聚合度适中。

然后,通过添加脱色剂来去除颜色不纯的杂质。

最后,通过过滤、干燥等工艺步骤来获取干净的聚丙烯颗粒。

4.精炼处理:得到的聚丙烯颗粒还需要进一步进行精炼处理。

主要包括加热、加压、冷却等环节。

这些处理可以提高聚丙烯的物理性能,使其具有更好的韧性和强度。

5.成型加工:精炼处理后的聚丙烯可以通过挤出、注塑、吹塑等方式进行成型加工。

其中,挤出是将塑料颗粒加热融化后挤压成型,注塑是将塑料颗粒熔化后注入模具中进行成型,吹塑是将塑料颗粒加热融化后通过气流吹塑成型。

6.成品检验:在生产过程中,要对成品进行质量检验。

主要包括外观、尺寸、力学性能等指标的检测。

合格的聚丙烯产品将被包装和储存。

总的来说,聚丙烯的生产工艺包括原料准备、聚合反应、聚合物处理、精炼处理、成型加工和成品检验等步骤。

这一工艺流程可以使聚丙烯从原料到成品的全过程进行控制和管理,确保产品质量和性能的稳定和可靠性。

二、聚丙烯装置工艺及产品简介

二、聚丙烯装置工艺及产品简介

聚丙烯生产工艺简介
二、聚丙烯产品分类及用途简介
聚丙烯采用齐格勒-纳塔催化剂使丙烯催化聚合而得,它是分子链节排 列得很规整的结晶形等规聚合物。聚丙烯的英文名称为Polypropylene,简 称PP,俗称百折胶。 按聚丙烯分子中甲基(—CH3)的空间位置不同分为: 等规聚丙烯(全同立构聚丙烯):英文缩写为IPP。 从立体化学来看, IPP分子中每个含甲基(—CH3)的碳原子都有相同的构型,即如果把主链 拉伸(实际呈线团状),使主链的碳原子排列在主平面内,则所有的甲基 (—CH3)都排列在主平面的同一侧。 为高度结晶的热塑性树脂,结晶度高达95%以上,分子量在8~15万之 间。 我国各石化企业生产的均聚聚丙烯都属于等规聚丙烯,基本性能如前 所述,典型产品如北京燕山石化的PP2401,扬子石化的F401,齐鲁石化的 T30S等。
聚丙烯生产工艺简介
2、溶剂法(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。 3、本体法:液态丙稀为聚合介质,液相本体聚合反应速率远高于溶剂聚合 反应速率。本体法由于没有溶剂回收工序,流程短,易于操作。 代表性的工艺:海蒙特公司开发出采用环管反应器具有划时代意义的本 体法工艺 —— Spheripol工艺和三井油化公司开发的釜式反应器的本 体法工艺 —— Hypol工艺。 4、气相法:丙稀在气相聚合,采用搅拌床或流化床反应器,用部分丙稀液 态气化和冷却循环撤出反应热。 代表性的工艺:BP公司的Innovene技术。该技术采用接近活塞流式的 卧式反应器,并带有一个特殊设计的水平搅拌器,是当今最先进的聚丙 烯技术之一。 5、本体和气相组合法

PP生产工艺

PP生产工艺

PP生产工艺目前,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 气相法工艺气相法聚丙烯工艺的研究和开发始于20世纪60年代,1967年BASF 公司在Ludwigshafen建成一套采用立式搅拌床反应器的气相聚丙烯工艺中试装置。

1969年BASF和Shell的合资ROW公司在德国Wesseling采用立式搅拌床反应器建成世界上第一套2.5万吨/年气相聚丙烯工业装置,命名为Novolen工艺。

20世纪70年代,美国Amoco公司开发出采用接近活塞流的卧式搅拌床气相反应器的气相法PP生产工艺。

世界主要聚丙烯生产工艺

世界主要聚丙烯生产工艺

世界主要聚丙烯生产工艺
聚丙烯是一种热塑性的合成树脂,广泛应用于塑料制品、纤维和薄膜等领域。

世界上主要的聚丙烯生产工艺包括以下几种:
1. 偏聚工艺(Isotactic Polymerization):通过催化剂催化聚合
丙烯单体,使其形成偏聚结构的聚丙烯。

该工艺广泛应用于商业聚丙烯的生产,具有成本低廉、生产效率高等优点。

2. 股聚工艺(Syndiotactic Polymerization):通过特殊催化剂
催化聚合丙烯单体,使其形成股聚结构的聚丙烯。

这种聚丙烯具有较高的结晶度和熔融温度,适用于一些特殊领域的应用。

3. 合金工艺(Alloying):将聚丙烯和其他材料进行混合,形
成聚丙烯合金。

这种工艺可以改善聚丙烯的性能,使其具有更多的应用领域。

4. 吹膜工艺(Blow Molding):将熔融的聚丙烯注入吹膜机中,通过气流的作用将其吹膨成薄膜。

吹膜工艺可以生产出各种厚度和用途的聚丙烯薄膜。

5. 压力挤出工艺(Compression Molding):将熔融的聚丙烯注入模具中进行压力挤出,使其形成所需的形状。

压力挤出工艺常用于生产聚丙烯制品,如瓶子、管道等。

6. 注塑工艺(Injection Molding):将熔融的聚丙烯注入注塑
机中,通过模具的作用使其凝固成所需的形状。

注塑工艺广泛应用于聚丙烯制品的生产,如塑料零件、容器等。

以上是世界主要的聚丙烯生产工艺,不同工艺在应用领域、成本效益等方面具有差异,选择适合的生产工艺能够提高生产效率和产品质量。

五大聚丙烯生产工艺

五大聚丙烯生产工艺

5大聚丙烯生产工艺(二)本体法-气相法组合工艺主要包括巴塞尔公司的Spheripol工艺、日本三井化学公司的Hypol工艺、北欧化工公司的Borstar工艺等。

(1)Spheripol工艺。

Spheripol工艺由巴塞尔(Basell)聚烯烃公司开发成功。

该技术自1982年首次工业化以来,是迄今为止最成功、应用最为广泛的聚丙烯生产工艺。

Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺,工艺采用高效催化剂,生成的PP粉料粒度其催化剂生产的粉料呈园球形,颗粒大而均匀,分布可以调节,既可宽又可窄。

可以生产全范围、多用途的各种产品。

其均聚和无规共聚产品的特点是净度高,光学性能好,无异味。

Spheripol工艺采用的液相环管反应器具有以下优点:(a)有很高的反应器时-空产率(可达400kgPP/h.m3),反应器的容积较小,投资少;(b)反应器结构简单,材质要求低,可用低温碳{TodayHot}钢,设计制造简单,由于管径小(DN500或DN600),即使压力较高,管壁也较薄;(c)带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱,这种结构设计降低了投资;(d)由于反应器容积小,停留时间短,产品切换快,过渡料少;(e)聚合物颗粒悬浮于丙烯液体中,聚合物与丙烯之间有很好的热传递。

采用冷却夹套撤出反应热单位体积的传热面积大,传热系数大,环管反应器的总体传热系数高达1600W/(m2.℃);(f)环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环,流体流速高达7m/s,因此可以使聚合物淤浆搅拌均匀,催化剂体系分布均匀,聚合反应条件容易控制而且可以控制得很精确,产品质量均一,不容易产生热点,不容易粘壁,轴流泵的能耗也较低;(g)反应器内聚合物浆液浓度高(质量分数大于50%),反应器的单程转化率高,均聚的丙烯单程转化率为50%-60%。

以上这些特点使环管反应器很适宜生产均聚物和无规共聚物。

Spheripol工艺一开始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等高效催化剂,催化剂活性达到40kgPP/gcat,产品等规度为90%-99%,可不脱灰、不脱无规物。

聚丙烯生产工艺

聚丙烯生产工艺

聚丙烯生产工艺聚丙烯:英文名称:Polypropylene分子式:C3H6nCAS简称:PP,由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂,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、气相法、本体法-气相法组合工艺五大类。

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。

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| [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。

聚丙烯生产工艺简介

聚丙烯生产工艺简介

( 3 ) 以离心过滤方法分 离聚 丙烯 颗粒再 经气 流沸 腾干燥和挤压造粒l 2 J 。 工艺条件 : T=7 0— 7 5 ℃; P=1 . 0 MP a G 。 1 . 2 溶液聚合法 工艺特点 :
采用液 相 本体 法 的典 型代 表 是 B A S E L L公 司 的 S p h e r i z o n e 液相本体法工艺。 S p h e r i z o n e 是一种气相循环技术 , 采 用齐格 勒一 纳
先进 的聚丙烯工业生 产方法 。 液相本体法工艺代表着八 十年代 国际上聚丙 烯生 产 的新技术 、 新水平。
工 艺特点 :
1 . 1 溶剂聚合法
溶剂法( 又称浆 液法 或泥浆 法 、 淤 浆法 ) 是最早 采 用的聚丙烯生产工艺 , 但由于有脱 灰 、 脱无 规物 和溶 剂 回收工序 , 流程长 , 较 复 杂等缺 点 , 随着 催化 剂研究技 术的进步 , 从八 十年代 起 , 溶剂 法 已趋于停 滞状 态 , 逐
( 2 ) 有脱 灰、 脱无规物和溶剂 回收工序 , 流程 长, 较
复杂 , 装 置投 资大 , 能 耗高 。但 生产 易控 制 , 产品质 量
好;
( 3 ) 均聚采用釜式搅拌 反应器 ( H y p o l 工艺 ) , 或环
管反应器( S p h e r i p o l 工艺 ) , 无规共 聚 和嵌段 共 聚均在 搅拌式流化床中进行。 工艺条件 : T=6 5— 7 5 ' t 2 ; P= 3 . 0— 4 . 0 MP a G。
此工艺没有液体废料排 出, 排放 到大气 的烃类也 很少 ,
因此对环境 的影响非常小 , 与其 它工艺相 比 , 该 工艺 更 容易达 到环保 、 健 康和安全 的各种严 格规范。 该工艺 的另 一 显著 特 点是 可 以配合 超 冷 凝 态 操

国内外PP聚丙烯生产工艺介绍_气相法详解

国内外PP聚丙烯生产工艺介绍_气相法详解

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、Prime Polymer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%。

聚丙烯工艺方法

聚丙烯工艺方法

聚丙烯工艺方法现代工业生产中,聚丙烯作为一种常见的塑料材料,被广泛运用于各种领域,如包装、医疗器械、建筑材料等。

聚丙烯具有优良的物理性能和化学稳定性,因此受到市场的青睐。

而聚丙烯制备的工艺方法则是影响产品质量和生产效率的重要因素之一。

传统熔融挤出法传统的聚丙烯生产中,常采用熔融挤出法。

该方法主要包括原料预处理、混炼挤出、制品成形等步骤。

首先,将聚丙烯原料和添加剂进行混合,并加热混合物进行塑化处理,以保证原料的均匀性。

然后,将塑化后的混合物送入挤出机中,通过螺杆进行挤出,形成所需的型材或颗粒。

最后,通过模具和冷却装置进行成形固化,得到最终产品。

溶液聚合法除了熔融挤出法,溶液聚合法也是一种常见的聚丙烯制备方法。

该方法将聚丙烯溶解于适当的溶剂中,然后通过逐步蒸发或共混物溶剂溶解方法,使溶液中的聚丙烯逐渐沉淀析出,在形成均匀的聚丙烯薄膜或颗粒后,进行干燥和固化,得到最终产品。

注塑成型法注塑成型是另一种常见的聚丙烯加工方法,适用于生产成型复杂的产品,如塑料零部件、包装物等。

该方法需要先将聚丙烯颗粒加热熔化,然后将熔融状的聚丙烯注射到模具腔内,在模具中形成所需的产品形状,最后冷却后取出成品。

干法颗粒制备干法颗粒制备是一种在大气压下进行的聚丙烯颗粒制备方法,主要包括原料预处理、熔融颗粒化、冷却固化等步骤。

首先,通过原料预处理使原料颗粒的形状和大小得以均匀。

然后,将原料颗粒送入熔融机中进行熔融和挤出,形成颗粒状态,并通过冷却设备进行固化得到最终产品。

通过以上几种聚丙烯工艺方法,可以满足不同产品的生产需求,并根据实际情况选择合适的制备方法,以确保产品质量和生产效率。

在未来的发展中,随着技术的不断进步和创新,聚丙烯制备工艺也会更加多样化和高效化,为塑料制品的生产提供更好的支持。

国内大石化聚丙烯装置介绍-(1)

国内大石化聚丙烯装置介绍-(1)

国内大石化聚丙烯生产方法介绍聚丙烯生产方法介绍目前,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。

(1)三井油化的Hypol工艺。

Hypol工艺采用釜式液相本体-气相组合的工艺技术,使用TK-Ⅱ高效载体催化剂,催化剂活性>2万gPP/gcat,可不脱灰、不脱无规物。

PP的等规度≥98%,粒度分布窄,可生产宽范围的PP。

Hypol 聚丙烯工艺于1984年在千叶工厂的两条4万吨/年的生产线上首次投产。

世界采用此工艺的生产装置及在建装置23套,总生产能力为200万吨/年。

该工艺生产的聚丙烯产品品种多、牌号全、白度高、光学性能好、挥发性和灰分含量低、产品质量优异,不需进一步处理就能达到全部质量要求。

(2)Basell公司的Spheripol工艺。

Spheripol工艺采用环管液相本体-气相组合工艺技术,使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等10种高效载体催化剂,催化剂活性达4万gpp/gcat,产品等规度为90%-99%,可不脱灰、不脱无规物。

该工艺采用新的催化剂和新添加剂加入技术,开发出无造粒的Spheripol 工艺技术。

Spheripol工艺能生产很宽范围的PP产品,包括均聚物、无规共聚物、三元共聚物、多相抗冲击共聚物和乙烯含量大于25%的有高抗冲击性的共聚物。

Spheripol工艺的催化剂粒径大而圆且均匀,所以生成的聚合物颗粒大,呈粒形,粒度分布窄。

另外环管反应器内的物料流速高,生成的粉料表观密度大且表面光滑,不易被气流吹走,为密相流化床反应器的应用创造了条件。

全世界采用此技术的生产装置43套,总生产能力600万吨/年以上,包括在建装置总生产能力>1 000万吨/年。

我国齐鲁石化、上海石化、无顺乙烯、茂名石化、天津联化、中原、独山山、大连、华北油田、大庆炼化等单位都采用该工艺进行生产。

(3)联碳公司的Unipol工艺。

Unipol气相流化床工艺,使用Shell公司的SHAC高效催化剂,催化剂活性达2-2.5万gpp/gcat。

聚丙烯生产工艺

聚丙烯生产工艺

聚丙烯生产工艺聚丙烯是一种重要的合成树脂,在工业上广泛应用于塑料制品的生产。

下面将介绍聚丙烯的生产工艺。

聚丙烯的生产一般分为以下几个步骤:聚合反应、制粒、挤出或注塑成型。

首先是聚合反应。

聚丙烯的聚合反应一般采用催化剂的存在下进行。

常用的催化剂有锌代铝烷、双(Ⅲ-甲基吡啶)四丁基铝和双(Ⅱ-甲基吡啶)三丁基铝等。

将丙烯和催化剂按一定比例混合,然后在一定温度和压力下反应。

聚合反应后,得到的聚丙烯物料为粉状或颗粒状。

接下来是制粒。

制粒是将聚丙烯物料进行加工处理,使其成为适合下一步挤出或注塑成型的颗粒状物料。

制粒一般分为湿法和干法两种。

湿法制粒是将聚丙烯物料和添加剂在一定比例下混合,加入溶剂悬浮,然后再沉淀、过滤、脱水、干燥得到颗粒状物料。

干法制粒则是直接将聚丙烯物料在高温下熔融,然后通过加压挤出或喷雾冷却得到颗粒状物料。

最后是挤出或注塑成型。

挤出是将制粒好的聚丙烯物料放入挤出机中,通过加热和加压将物料挤出成型,形成所需要的形状。

挤出一般用于生产管材、板材等产品。

注塑成型则是将制粒好的聚丙烯物料放入注塑机中,通过加热和加压将物料注入模具中,形成所需要的形状。

注塑成型一般用于生产各种塑料制品,如塑料饰品、塑料容器等。

除了上述基本的生产工艺外,聚丙烯的生产还涉及到溶剂的回收和废气的处理等环保问题。

在聚合反应中,催化剂可以回收利用,减少浪费。

制粒过程中的溶剂可以通过回收再利用,减少排放。

废气处理则是将生产过程中产生的废气进行净化处理,保护环境。

聚丙烯的生产工艺是一个复杂的过程,需要控制好温度、压力、反应时间等参数,以保证产品的质量和产量。

随着科技的进步,聚丙烯的生产工艺也在不断改善和创新,以适应市场的需求和环境的要求。

总之,聚丙烯的生产工艺包括聚合反应、制粒、挤出或注塑成型等步骤。

在生产过程中需要注意环保,控制好各项参数,以获取高质量的产品。

通过不断的创新和改进,聚丙烯的生产工艺将更加高效、环保和可持续。

聚丙烯的生产工艺及行业发展趋势

聚丙烯的生产工艺及行业发展趋势

1.4 Novolen聚丙烯工艺Novolen 聚丙烯工艺可以生产全范围的聚丙烯产品,采用PTK 催化剂,以液相丙烯为载体,通过特殊设计的设备加入到反应器中。

可生产融指(MFR)在0.2~100g/10min 之间的聚丙烯树脂,等规度高达90%~99%,且产品拉伸模量较高,Novolen 工艺两个反应器即可串联操作生产抗冲共聚物,也可并联操作生产均聚物和无规物[3]。

1.5 Unipol聚丙烯工艺Unipol 工艺采用气相流化床技术,其特点是流程简单,装置布置紧凑,所需设备不多,项目投资也相对较少。

另外,Unipol 工艺还可进行超冷凝态气相流化床工艺操作,反应器在体积不增加的情况下可大大提高生产能力,实验证明如果将反应器内液相的比例提高到45%,则反应器生产能力能提高到200%,两台串联反应器生产的抗冲共聚产品分子量分布很宽,抗冲共聚物乙烯含量最高可达21%,橡胶相含量为35%[4]。

2 国内聚丙烯生产现状2.1 聚丙烯产能2019年是中国聚丙烯产能投放大年,总产能达到2549万吨,较去年增长9%,聚丙烯投产装置达到113套,华北地区12套,占总产能8.4%;东北地区14套,占总产能11.26%;华东地区21套,占总产能22.73%;华南地区20套,占总产能18.20%;华中地区9套,占总产能4.55%;西南地区2套,占总产能2.35%;西北地区35套,占总产能33.46%。

由此可看出,我国聚丙烯生产装置西北地区较多,华东以及华南地区次之。

西北地区煤炭蕴藏丰富,导致煤制聚丙烯装置多建于此地区,2019年煤制聚丙烯总量达654万吨,占比26.16%。

由于东部沿海地区丙烷采购较为方便,丙烷脱氢(PDH)制聚丙烯装置多集中在华东地区,2019年以丙烷脱氢(PDH)为来源的聚丙烯产能占9%左右,发展速度较快。

石油制聚丙烯装置占总产能60%以上,主要分布在中石油、中石化等国有企业所在地,以及部分地方企业。

聚丙烯PP五大生产工艺

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。

五大聚丙烯生产工艺

五大聚丙烯生产工艺

5大聚丙烯生产工艺(二)本体法-气相法组合工艺主要包括巴塞尔公司的Spheripol工艺、日本三井化学公司的Hypol工艺、北欧化工公司的Borstar工艺等。

(1)Spheripol工艺。

Spheripol工艺由巴塞尔(Basell)聚烯烃公司开发成功。

该技术自1982年首次工业化以来,是迄今为止最成功、应用最为广泛的聚丙烯生产工艺。

Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺,工艺采用高效催化剂,生成的PP粉料粒度其催化剂生产的粉料呈园球形,颗粒大而均匀,分布可以调节,既可宽又可窄。

可以生产全范围、多用途的各种产品。

其均聚和无规共聚产品的特点是净度高,光学性能好,无异味。

Spheripol工艺采用的液相环管反应器具有以下优点:(a)有很高的反应器时-空产率(可达400kgPP/h.m3),反应器的容积较小,投资少;(b)反应器结构简单,材质要求低,可用低温碳{TodayHot}钢,设计制造简单,由于管径小(DN500或DN600),即使压力较高,管壁也较薄;(c)带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱,这种结构设计降低了投资;(d)由于反应器容积小,停留时间短,产品切换快,过渡料少;(e)聚合物颗粒悬浮于丙烯液体中,聚合物与丙烯之间有很好的热传递。

采用冷却夹套撤出反应热单位体积的传热面积大,传热系数大,环管反应器的总体传热系数高达1600W/(m2.℃);(f)环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环,流体流速高达7m/s,因此可以使聚合物淤浆搅拌均匀,催化剂体系分布均匀,聚合反应条件容易控制而且可以控制得很精确,产品质量均一,不容易产生热点,不容易粘壁,轴流泵的能耗也较低;(g)反应器内聚合物浆液浓度高(质量分数大于50%),反应器的单程转化率高,均聚的丙烯单程转化率为50%-60%。

以上这些特点使环管反应器很适宜生产均聚物和无规共聚物。

Spheripol工艺一开始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等高效催化剂,催化剂活性达到40kgPP/gcat,产品等规度为90%-99%,可不脱灰、不脱无规物。

5大聚丙烯生产工艺

5大聚丙烯生产工艺

5大聚丙烯生产工艺目前,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、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(巴塞尔)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.气相法聚丙烯气相法聚丙烯工艺的研究和开发始于20世纪60年代,1967年BASF公司在Ludwigshafen建成一套采用立式搅拌床反应器的气相聚丙烯工艺中试装置。

1969年BASF和Shell的合资ROW公司在德国Wesseling采用立式搅拌床反应器建成世界上第一套2.5万吨/年气相聚丙烯工业装置,命名为Novolen工艺。

20世纪70年代,美国Amoco公司开发出采用接近活塞流的卧式搅拌床气相反应器的气相法PP生产工艺。

80年代初期,UCC公司将其成熟的气相流化床Unipol聚乙烯工艺用于聚丙烯生产中,推出了Unipol气相聚丙烯工艺。

日本的Sumitomo公司也于同期开发出采用气相流化床的气相法工艺。

目前,世界上气相法PP生产工艺主要有BP公司的Innovene工艺、Chisso工艺、联碳公司的Unipol工艺、BASF公司的Novolen工艺以及住友化学公司的Sumitomo 工艺等。

(1)Innovene工艺。

Innovene工艺又名BP-Amoco工艺。

工艺的主要特点是采用独特的接近活塞流的卧式搅拌床反应器。

用这种独特的反应器,因颗粒停留时间分布范围很窄,可以生产刚性和抗冲击性非常好的共聚物产品。

这种接近平推流的反应器可以避免催化剂短路。

当有乙烯存在时,可以生成大颗粒共聚物,而不是在均聚物颗粒内生成细粉,这些细粉将降低共聚物的低温冲击强度,并形成不必要的胶状体。

因此,该工艺很窄的反应停留时间分布可以实现用多个全混反应釜均聚反应器才能生产的高抗冲共聚物的要求。

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世界5大类聚丙烯生产工艺概述目前,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。

3 本体法工艺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、产品切换牌号的时间短等优点。

该工艺可以生产宽范围熔体流动速率的聚聚物和无规聚合物;(c)Sumitimo工艺。

该工艺由日本Sumitimo(住友)化学公司于1974年开发成功。

此工艺基本上与Rexene本体法相似,但Sumitimo本体法工艺包括除去无规物及催化剂残余物的一些措施。

通过这些措施可以制得超聚合物,用于某些电气和医学用途。

Sumitimo本体法工艺使用SCC络合催化剂(以一氯二乙基铝还原四氯化钛,并经过正丁醚处理),液相丙烯在50-80℃、3. 0MPa下进行聚合,反应速率高,聚合物等规指数也较高,还采用高效萃取器脱灰,产品等规指数为96%-97%,产品为球状颗粒,刚性高,热稳定性好,耐油及电气性能优越。

4 本体法-气相法组合工艺本体法-气相法组合工艺主要包括巴塞尔公司的Spheripol工艺、日本三井化学公司的Hypol工艺、北欧化工公司的Borstar工艺等。

(1)Spheripol工艺。

Spheripol工艺由巴塞尔(Basell)聚烯烃公司开发成功。

该技术自1982年首次工业化以来,是迄今为止最成功、应用最为广泛的聚丙烯生产工艺。

Spheripol 工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺,工艺采用高效催化剂,生成的PP粉料粒度其催化剂生产的粉料呈园球形,颗粒大而均匀,分布可以调节,既可宽又可窄。

可以生产全范围、多用途的各种产品。

其均聚和无规共聚产品的特点是净度高,光学性能好,无异味。

Spheripol工艺采用的液相环管反应器具有以下优点:(a)有很高的反应器时-空产率(可达400kgPP/h.m3),反应器的容积较小,投资少;(b)反应器结构简单,材质要求低,可用低温碳钢,设计制造简单,由于管径小(DN500或DN600),即使压力较高,管壁也较薄;(c)带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱,这种结构设计降低了投资;(d)由于反应器容积小,停留时间短,产品切换快,过渡料少;(e)聚合物颗粒悬浮于丙烯液体中,聚合物与丙烯之间有很好的热传递。

采用冷却夹套撤出反应热单位体积的传热面积大,传热系数大,环管反应器的总体传热系数高达1600W/(m2.℃);(f)环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环,流体流速高达7m/s,因此可以使聚合物淤浆搅拌均匀,催化剂体系分布均匀,聚合反应条件容易控制而且可以控制得很精确,产品质量均一,不容易产生热点,不容易粘壁,轴流泵的能耗也较低;(g)反应器内聚合物浆液浓度高(质量分数大于50%),反应器的单程转化率高,均聚的丙烯单程转化率为50%-60%。

以上这些特点使环管反应器很适宜生产均聚物和无规共聚物。

Spheripol工艺一开始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等高效催化剂,催化剂活性达到40kgPP/gcat,产品等规度为90%-99%,可不脱灰、不脱无规物。

目前该技术已经发展到第二代。

与采用单环管反应器的第一代技术相比,第二代技术使用双环管反应器,操作压力和温度都明显提高,可生产双峰聚丙烯。

催化剂体系采用第四代或第五代Z-N高效催化剂,增加了氢气分离和回收单元,改进了聚合物的高压和低压脱气设备,汽蒸、干燥和丙烯事故排放单元也有所改进,增加了操作灵活性,提高了效率,原料单体和各项公用工程消耗也显著下降。

所得产品颗粒度更加均匀,产品的熔体流动指数范围更宽(从0.3-1600.0g/10min),可生产高刚性、高结晶度和低热封温度的新PP牌号。

Spheripol工艺的抗冲共聚反应采用气相法生产,反应器是一个或两个串联的密相流化床反应器。

反应器采用气相法密相流化床。

采用一个气相反应器系统可以生产乙烯含量在8%-12%(质量分数)的抗冲共聚物,如果需要生产橡胶相含量更高且可能具有一个以上分散相的特殊抗冲共聚物(如低应力发白产品),则需要设计两个气相反应能够器系统,保持两个气相反应器系统中的气相组成和操作条件独立,可以获得两种不同的共聚物添加到均聚物中。

采用汽蒸和干燥两步法处理聚合物,可以很容易将汽蒸尾气中的蒸气冷凝而分离出纯烃类单体,能够完全回收利用尾气中的烃类,降低单体的消耗。

闭路氮气干燥系统也降低了装置的氮气消耗量。

此外,Spheripol工艺采用模块化设计方式,可以满足不同用户的要求,易于分步建设(如先上均聚物生产系统,在适时增加气相反应系统),装置的生产能力也容易扩大。

Spheripol工艺有严格完善的安全系统设计,使装置有很高的操作稳定性和安全性。

新一代Spheripol工艺采用纯的添加剂加入系统,使产品质量更加均一稳定,而且方便产品切换。

Spheripol工艺技术能提供全范围的产品,包括均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物、三元共聚物(乙烯-丙烯-丁烯共聚物)。

其均聚物产品的MFR范围为0.1-2000g/10min,工业化产品的MFR达到1860g/10min (特殊的不造粒产品),高刚性产品的弯曲模量达到2300MPa。

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