聚丙烯生产工艺介绍

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• 反应器中气相物料通过顶部不断撤走,带走反应热, 经过旋风分离器和过滤器后,过滤下来的粉料颗粒 又回到反应器,循环气通过冷却,压缩后,冷凝下 来的液相由丙烯循环泵循环回反应器,不凝气由循 环气压缩机加压送入反应器.粉料通过插底管间歇进 入第二反应器.
• 第二反应器中仍然有丙烯,乙烯,和氢气进料,异 丙醇也从底部加入到循环气中来控制乙烯的转化率 和产生的橡胶量。此台反应器不加入催化剂、助催 化剂和立体规整剂。
• 在第一节机筒中吹入氮气防止空气进入到挤出机。吹入的氮 气和在挤出机进料端粉料加压中释放的氮气通过过滤器F73611排放到大气中。
• 对挤出机K-73601的初始加热可以通过对机筒的电加热来完成。 在正常操作下,挤出机的第一节机筒用冷却水冷却来防止半熔粘 性材料的生成。在脱气段下游,这些机筒被雾状的软化水冷却。
• 抗冲共聚物;两种单体聚合(乙烯,丙烯)形成含有橡胶 弹性体的高立体规整性的共聚物(两台串联反应器)
• 无规共聚物:两种单体聚合(乙烯,丙烯)立体规整性较 低
产品性能指标
• 1、等规度:等规聚丙烯在整个聚合物中的含 量,是聚丙烯分子结构规整性的的指标。
• 等规度高,结晶度高,树脂拉伸屈服强度 高,硬度大,冲击强度尤其是低温冲击强 度低。
• 净化后的粉料通过氮气输送系统输送到粉料仓D73511。输送通过净化仓的料位和旋转阀XR-73311 的速率来控制。
• 粉料泻放仓操作压力0.12MPA,净化仓0.05MPA,操 作温度60到70度
膜分离单元(7340)
• 来自于1,2线的净化仓过滤器的来自第1、2条线的净化仓 过滤器F-73311、F-74311AB的废气被送到膜回收单元回收氮 气和单体。回收的氮气通过粉料风送系统PU-73501循环回第 1、2条线的净化仓D-73311、D-74311AB中。回收的单体被 送到载气回收系统的载气分离器D-76101中。
主要产品及生产
• 一、产品方案
• 二、各类产品的生产 • 均聚物:一种单体聚合,即丙烯聚合(单台反应
器) • 抗冲共聚物;两种单体聚合(乙烯,丙烯)形成
含有橡胶 弹性体的高立体规整性的共聚物(两台 串联反应器) • 无规共聚物:两种单体聚合(乙烯,丙烯)立体 规整性较低
• 聚合反应热由液态丙烯的蒸发撤走,丙烯的转化率 大约是新鲜进料的75%~85%,也会随着聚合物形 态发生变化。
1线粒料水分离(7370)
• 来自水下切割造粒机Z-73601的粒料在进入到粒料/水分离单元之 前被冷却到65°C(如果随后要到解吸器,则冷却到105~ 115°C)。
• 首先一个滤网将物料与大块料分离。其次,粒料预分离单元的离 心干燥器D-73721分离出大部分的水。然后由装有排气风机C73721的离心干燥机通过吸入空气脱去残存的水分,这样粒料表 面的水含量可以降到500ppm。粒料在分级筛F-73731过滤除去 过小或者过大的粒料,然后在大约65°C风送到掺混仓D77101A-F。因为聚丙烯产品需要额外的解吸处理,粒料也可以 通过解吸器给料旋风分离器F-73801到解吸器中去。这样的话, 就要利用平行安置的卸料管道的长度将粒料温度调整到105~ 115°C 。
• 作为串联的聚合反应器B R-320 的操作压力大约比第一台 聚合反应器 A R-310要低1.0MPa,温度控制在65°C~ 85°C之间。反应器的冷却气从反应器顶部离开,被循环 气过滤器F-320A/B过滤后送到冷却回路首先,循环气在 循环气冷却器E-73211中预冷,通过循环气压缩机吸入罐 D-321到循环气体压缩单元PU-320。在循环气冷凝器E73221部分冷凝后,混合相物流被减压到2.5 MPa (表压)。 因此液相和气相在循环气分离器D-320分离后都送到反应 器中。如果需要保持循环气中的乙烯含量,可将一部分液 相驰放至液体排放缓冲罐D-611中。循环气分离器D-320 的液位控制在一定液位,也使随后到反应器的循环气体成 分保持稳定。反应器的温度通过冷凝的循环气速率来控制。
1线粉料风送和粉料仓(7350)
•粉料仓是聚合段和挤出工艺段之间的缓冲仓。 第1条 线有一个粉料仓D-73511,装有一个粉料循环线。 •来自净化仓旋转阀XR-73311的粉料进入到粉料仓D73511。粉料通过粉料仓旋转阀XR-73511送到称重单 元XW-73601,再到挤出机。挤出机进料速率取决于 粉料仓旋转阀XR-73511的速率。 •输送用氮气在返回到循环气过滤器F-73501之前,被 料仓顶部的脉冲袋式过滤器F-73511过滤。聚合物颗 粒回到料仓内。另外,粉料仓含有一个防止粉料“搭 桥”的辅助结构。
• 5、拉伸力学性能;屈服强度,断裂强度。
• 6、冲击强度:规定尺寸式样在冲击实验机上受到冲击力 而使其破坏的最大冲击负荷。
• 7、密度和表观密度:
• 8、硬度:布氏,洛氏,肖氏硬度。
• 9、热性能指标;a,热变形温度;b,维卡软化 点;c,脆化温度。
• 10、其他指标;灰分,钛,氯离子。
1线聚合单元:7310+7320
主要产品及生产
• 一、产品方案
• 均聚物:
50%(X万吨/年)
• 无规共聚物: 20%(X万吨/年)
• 抗冲共聚物: 30%(X万吨/年)
• 1线:抗冲共聚物(X万吨/年)和均聚物 (X万吨/年)
• 2线:均聚物(X万吨/年)和无规共聚物( X万吨/年)
• 二、各类产品的生产
• 均聚物:一种单体聚合,即丙烯聚合(单台反应器)
DF-7350-PPA-020-0001-R04 Model (1).pdf
1线挤出单元(7360)
• 在挤出单元,通过粉料仓旋转阀XR-73511进入的聚丙烯粉料 在混入添加剂后被熔融挤出再进行脱气和造粒,以达到最终 产品的预期性质
• 挤出机的进料速率是通过粉料称重单元XW-73601来测量的。 固体添加剂粉末,滑石粉和粒状添加剂,他们使产品的稳定 性和包装性增强,它们的进料都与粉料进料呈一定比例。软 化水不断进到挤出机喉部来分解催化剂和助催化剂。如果需 要,过氧化物也可以从这点加入。两者进料都与挤出机粉料 速率呈一定比例。
DF-7320-PPA-020-0001-R04 Model (1).pdf
主要产品及生产
• 一、产品方案
• 二、各类产品的生产 • 均聚物:一种单体聚合,即丙烯聚合(单台反应
器) • 抗冲共聚物;两种单体聚合(乙烯,丙烯)形成
含有橡胶 弹性体的高立体规整性的共聚物(两台 串联反应器) • 无规共聚物:两种单体聚合(乙烯,丙烯)立体 规整性较低
第1条线的两台聚合反应器A 和 B (R-310和R-320)是 串联操作方式,生产均聚和抗冲产品。 生产无规和均聚产品在反应器的停留时间是1-1.5小 时,生产抗冲产品时的停留时间是2小时。 来自丙烯过滤器F-71101A/B的新鲜丙烯和所需的催 化剂、助催化剂、氢气和硅烷一起进料到聚合反应器 R-73101中,通过流量来控制进料速率。
• 等规度低,产品法粘,流动性差,包装储 存时易结块。
• 等规度过低会影响正常生产和操作 • 一般情况下等规度高一些好。
• 2、熔体速率:即熔融指数,指热塑性树脂 在熔体流动速率测定仪上,在一定温度和 负荷下熔体10min通过标准口模的重量,以 g/min表示。
• 用途不同,要求不同的熔融速率。
• 挤出,注塑:0.5-2;扁丝:1.0-6.0; 丙纶纤维:10-20
DF-7330-PPA-020-0001-R04 Model (1).pdf
• 来自排放仓D-73301的粉料通过排放仓的料位控制, 经排放仓的旋转阀XR-73301AB到净化仓D-73311。 在粉料净化仓内,用回收系统回收的氮气使粉料中 的丙烯浓度降到很低。
• 仓内有一个低速的搅拌器帮助脱除气体。来自净化 仓的废气回到膜回收单元使单体和氮气得到回收。
• 在挤出机脱气工段,通过深度真空脱除低聚物和氮气。尾气排到 挤出机排气口液体分离器D-73611中。液体被收集到挤出机排放 气分液罐D-73612中,定期用氮气压送到到相分离器D-73911。 如果需要液体添加剂,将在脱气筒下游加入,通过挤出机的进料 来控制
• 融熔态聚丙烯粉料的造粒是在水下造粒机上进行的,热油用来加 热挤出机下游工段的模板(螺杆的尾部)。为了控制粒料的流变性 能,在挤出机末段安装了一个在线分析仪。粒料与切料水送到预 分级筛F-73711。
12. 粒料输送(7700) 13. 一线粒料掺混仓(7710) 14. 二 线粒料掺混仓(7720) 15. 包装储存(7750) 16. 包装码垛及仓库(7800) 17. 蒸汽凝液系统(7910) 18. 废水收集系统(7920) 19. 火炬系统(7930)、 20. 冷却水系统(7940) 21. 工业水、脱盐水、饮用水系统(7950) 22. 氮气分配(7960) 23. 工厂风和仪表风(7970) 24. 消防水系统(7980)
PP 装 置 工 艺 讲 解
第一讲
wenku.baidu.com
目录
一、主要产品简介 二、产品性能指标 三、工艺流程简介 1、一线聚合(7310、7320) 2.粉料卸料及净化(7330) 3、膜回收单元(7340) 4、粉料输送和料仓(7350) 5、挤出单元(7360) 6、切粒水分离(7370) 7、解析(仅用于饮用水管牌号7380) 8、真空脱气、废液(7390) 9、载气压缩(7600) 10、载气分离塔(7610)
• 粉料和载气间歇性地从第二台反应器中送到排放仓D73301。
1线粉料泻放净化单元(7330)
• 粉料从聚合反应器B R-320泄放到排放仓D-73301,在这里 粉料与载气分离。随着系统压力的降低吸附在粉料中的丙烯 被释放出来。释放气被送到粉料排放仓旋风分离器F-73301 中。粉料间歇地送到排放仓。系统的进口阀是关闭的,含有 粉料的管线被来自聚合反应器A (R-310)和B( R-320)的循环 气加压后送到排放仓。
• 来自旋风分离器的载气经袋式脉冲载气过滤器F-73302过滤 后进入到载气冷却器E-76001中。
• 来自过滤器的脉冲式粉料,通过一个类似于进入排放仓旋风 分离器的卸料系统送到净化仓D-73311:系统进口阀间歇性 地关闭,含有粉料的管线被氮气加压后送到净化仓中。对于 特殊的高等级产品的粉料还要送到D-73302中(当等外品卖 或焚烧)
DF-7370-PA-020-0 01-R04 Model (1).pdf
• 开车阶段,当离心干燥器还没有在线操作时,来 自水下造粒机的粒料/水通过简单分离后直接回到 切粒水箱。
• 原始开车时水箱可以用低压蒸汽来加热。
• 离心干燥器来的水返回到切粒水箱TK-73701。从 这儿,水通过板式冷却器E-73701回到水下造粒 机Z-73601。通过加入软化水来补偿水的损失。
• 膜分离单元的作用是将吹扫罐顶部出来的气相中的丙烯和氮气 进行分离后分别回收。其中的丙烯回收单元PU-73401主要由 压缩机、冷却器、冷凝器、气液分离罐、膜分离部分等设备组 成。从粉末净化仓D-73311或D-74311A/B来的吹扫气首先经 过压缩机压缩,并与来自冷剂压缩机C-76201A/B的冷丙烯进 行换热冷却后进入气液分离罐进行气液分离,分离出的单体丙 烯送到C3分离塔进行单体回收。分离罐顶部的气相经过一个凝 聚过滤器之后进入膜系统将其中的液相丙烯从氮气中分离出来。 在膜系统中,烃类对膜的渗透性要大于氮气对其渗透性,因此, 通过膜系统可以将气流分离成纯氮气和富含丙烯的两部分。分 离出的富丙烯气流循环回压缩机入口,分离出的纯氮气送至粉 料气力输送系统PU-73501/PU-74501,一小部分分离出的含 烃气流送至火炬燃烧。整个膜单元可使得对回收丙烯的纯度达 到98%,回收率>90%;氮气的纯度达到99.5%,回收率>60 %。
• 3、分子量:一般所述分子量为统计的平均分子量,分为, 数均分子量,重均分子量,Z均分子量,粘均分子量;用 粘度法测得的分子量为粘均分子量,一般来说只测粘均分 子量。
• 聚丙烯分子量大小直接影响它的熔体流动速率。
• 4、分子量分布:表示高分子化和物中分子量的分散程度。 是重均分子量和数均分子量的比值。
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