华锦集团乙烯有限责任公司聚苯乙烯

一工艺概况

华锦集团乙烯有限责任公司聚苯乙烯车间始建于1994年8月，建设2年，于1996年1月开始单机试车，3月正式开车且一次开车成功。

聚苯乙烯装置是引用菲那技术有限公司的连续本体聚苯乙烯生产工艺，此工艺是一种不使用催化剂的热聚合工艺。单体为是苯乙烯，是一种自由基聚合，乙苯溶剂做为稀释剂，也是一种弱的链转移剂，它可以很好地控制反应速率。

本装置能生产两种大牌号产品即通用级聚苯乙烯（GGPS）和高抗冲级聚苯乙烯（HIPS）。不同牌号产品的转换是通过原料的组成、添加剂的浓度、工艺条件的调整来完成的。本装置可以生产聚苯的任何一种牌号产品。专利商提供的产品的牌号共有10种，目前我们生产过5种牌号，即HIPS825、HIPS825E、HIPS885、HIPS825TV和HGPS988，其中885为新开发高韧性产品，988为高光泽产品。

装置有一条聚合生产线，两条造粒生产线，一条包装线。两大牌号产品HIPS和GPPS可以通过转换在同一条生产线上生产。

装置生产设计能力是年生产30240吨聚苯乙烯。设计年开车时间为7560小时，设计负荷为4吨/小时。全部产品采用25分斤的袋子包装。

二产品用途

（一）通用级聚苯乙烯GPPS

GPPS525：一种各种性能优秀均衡的中等熔融流动指数的产品。一般

应用包括医用、实验室制品、家用电器、器皿和注模成型的容器。生活中接触到的包括水杯、玩具、支承架冰箱内衬容器等等。应用极其广泛。

GPPS585：一种具有高的热变形温度和高强度特性的产品，流动性较好，透明度高。典型的厚加工材料。例如厚玻璃、浴池附件、养鱼缸、发泡材料（蛋类的纸板箱）等。

GPPS的弱点：性能发脆、抗老化性能差。

（二）抗冲级聚苯乙烯HIPS

HIPS825：在高抗冲聚苯乙烯注塑成型产品中占首要地位，可用于生产玩具、器械部件和结构发泡材料。

HIPS825TV：是抗冲耐热级产品，是制造理想的电视机壳和电器设备壳体的产品。

三产品牌号

GPPS共4种：500、525、535、585

HIPS共6种：625、680、825、825E、825TV、945

四原材料及化学品作用

1、苯乙烯：是原料之一，是聚合单体。

纯度wt% 99.6最小

聚合物wt% 0.001最大

硫化物wt% 0.003最大

α甲基苯乙烯wt% 0.05最大

阻聚剂（TBC） 15ppm±5

苯乙烯单体大约在10～15℃条件下贮存

2、矿物油：又叫白油，是一种增塑剂，也是原料之一。作为一种内部润滑剂，能明显降低聚合物的熔体粘度，并改变其熔体指数。

比重（15.5℃）g/cm3 0.86～0.89

外观无色、无杂质、透明油状液体

运动粘度38℃mm2/S 70～85

折射指数（15.5℃） 1.470～1.484

失重（24℃、10mmHg）% 2.5最大

倾点℃ -16最大

3、橡胶：原料之一。聚丁二烯。其反式结构含量不少于5%，顺式结构不多于38%。乙烯基含量大约15%。橡胶主要是填充在HIPS产品中，用来提高聚苯乙烯树脂的抗冲击性能。

（见附图一）

橡胶在聚苯乙烯产品中分布是呈颗粒状的，称为弹性体。如果有足够的应力产生，产品会出现裂纹，随着应力的存在，裂纹不断延伸，当碰到橡胶粒子时，橡胶粒子吸收能量，最大限度地阻止裂纹的延续直到裂纹的力全部吸收。

橡胶含量越高，产品的冲击强度越高，但随着橡胶含量的升高，聚苯乙烯的刚性下降，因此考虑产品的综合物性，可适当调整橡胶加入量。

橡胶体的大小也影响产品的性能。橡胶体的大小是由预聚釜中相转变过程而决定的，一微米左右的橡胶粒子使产品得到最好的悬臂梁

冲击强度。五微米左右的橡胶粒子使产品具有更大的韧性。

橡胶粒子大抗冲击↓抗弯性↑光泽↓

橡胶粒子小抗冲击↑抗弯性↓光泽↑

橡胶粒径的大小是由很多因素影响、控制的。

预聚釜温度↑粘度↓橡胶粒径↑

预聚釜聚合物转化↑粘度↑橡胶粒径↓

乙苯浓度↑粘度↓橡胶粒径↑

预聚釜搅拌速度↑橡胶粒径↓

4、乙苯：是一种溶剂，也是一种弱的链转移剂，对反应有利。它有助于得到所需分子量。分子量的大小直观体现在溶液粘度和熔融流动指数上。因此通过这两项指标可以进行调整乙苯在聚合物溶液中的适当含量。

5、阿克拉蜡：是一种外部润滑剂，N，N-乙撑双硬脂酰胺，是一种淡黄色、硬质、蜡状固体细粉末，它很容易分散在粒料表面，在挤出注塑时有利于成型。

6、抗氧剂：只用一种抗氧剂，单独使用。是在混合物料配制时加入的，使之和混合物料成为均一相。其作用是防止在生产中橡胶分子受氧的侵蚀，并保持由树脂加工成为粒子。此抗氧剂必须食品级（2，6-二叔丁基对甲酚）（1076）。

7、硬脂酸锌：是一种内部添加剂，是一种白色粉末状固体。是在聚合过程中加入，在下游用户需求下生产时加入，有利后绪加工脱膜。

8、染料：是一种有机粉状物，颜色可以多色，在生产GPPS中配制原

料过程中加入的，主要是加入后聚合物树脂颜色改变对消费者有更大的吸引力。有红色、淡绿色、深兰色几种。

9、粘土：用作除去T-101中苯乙烯内的TBC，使之反应中阻聚剂含量减至最少。其主要成分是Ac2O3,还含有少量Fe2O3、TiO2。

10、导热油：是一种热载体介质。采用燕山YD-325产品。

比重2℃ 1.022

闪点 158℃

冰点 -10℃

最大操作温度 310℃

最大允许膜温 330℃

五操作单元的构成

（一）原料单元

1、抗冲级原料配制

2、通用级原料配制

3、罐区储罐

4、导热油系统

（二）聚合单元

1、预聚合

2、卧式聚合釜

（三）脱挥单元

1、一级脱挥

2、二级脱挥