PP聚合工艺

题

目

:聚丙烯聚合工艺的研究

学院:化工学院

班级:高分子专10-2

姓名:朱东毅

学号:50

聚丙烯合成工艺的研究

摘要

摘要摘要

摘要中国聚丙烯的工业生产始于20世纪70年代，经过30多年的发展，

已经基本上形成了溶剂法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多

种生产工艺并举，大中小型生产规模共存的生产格局，本文主要介绍了世界5大

类聚丙烯生产工艺，着重介绍了液相本体法聚丙烯工艺流程及控制条件。

Abstract Industrial production of polypropylene in China began in the 20th century, 70's, after 30 years of development, has been basically formed a solvent, liquid bulk - Gas Law, intermittent liquid bulk, gas phase, and other production processes simultaneously,the coexistence of large and small scale production patterns, the paper introduces the world's five major categories of polypropylene production process, focusing on the liquid flow Polypropylene

and control conditions

中国聚丙烯的工业生产始于20世纪70年代，经过30多年的发展，已经基本上形成了溶剂法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多种生产工

艺并举，大中小型生产规模共存的生产格局。现在中国的大型聚丙烯生产装置以

引进技术为主，中型和小型聚丙烯生产装置以国产化技术为主。

聚丙烯，英文名称:Polypropylene，日文名称:ポリプロピレン分子

式:C3H6nCAS 简称:PP由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置

分为等规聚丙烯（isotaeticPolyProlene）、无规聚丙烯（atacticPolyPropylene）和间规聚丙烯（syndiotatic PolyPropylene）三种。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。

世界5大类聚丙烯生产工艺概述

大类聚丙烯生产工艺概述大类聚丙烯生产工艺概述

大类聚丙烯生产工艺概述

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。