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聚丙烯工艺基础知识
1
PP工艺总体介绍
一. PP简介 二. PP的生产工艺分类 三. PP的生产工艺介绍
2
聚烯烃是聚乙烯、聚丙烯和聚1-丁烯及其 它烯烃类聚合物的总称，是现代石化工业的 最重要的产品，又是塑料制品的主要原料。 聚烯烃是合成树脂的重要分支，合成树脂的 种类丰富多彩，按其加工性质可分为两大类， 热塑性和热固性树脂。
分子简式：-PP-PE-EP-… 14
二.PP的生产工艺分类
15
按聚合类型可分三类
1、浆液法（溶剂法） 2、溶液法 3、本体法
液相本体 气相本体法
16
1、浆液法(溶剂法)
最早的生产工艺.已经停止发展.但仍有 装置在生产特定的牌号.催化剂在惰性溶剂 中同丙烯聚合，流程长，产品要脱无规和 灰份.溶剂是己烷或庚烷.(反应温度60~80)
3
热
固
来自百度文库
性
树
脂 合
成
树
脂
热
塑
性
树
脂
高性能 树脂
通用 树脂
环氧树脂 酚醛树脂
不饱和聚酯树脂等
功能性树脂等 聚烯烃
五大通用塑料
PE PP PVC PS AB4 S
聚丙烯的物理性质
•聚丙烯是结晶性高聚物，有着质轻价廉、无毒、无味 且机械强度高等优点。
•各种型号的聚丙烯密度都在0.9g/cm3左右。 •熔点温度为164-170℃。 •聚丙烯可处于三种物理状态：晶态、高弹态、粘流态。 •屈服强度高，有较高的弯曲疲劳寿命。 •是通用塑料中耐热最高的一种，但熔体弹性大，冷却凝
H
H
H
9
•间规聚丙烯
CH3
H
CH3
—CH2—C—CH2— C—CH2— C—
H
CH3
H
10
•无规聚丙烯
CH3
CH3
H
CH3
H
—CH2—C—CH2—C—CH2—C—CH2—C—CH2— C—
H
H
CH3
H
CH3
11
共聚物
通常的共聚是由丙烯、乙烯两种 单体聚合而成的共聚物。现代聚丙 烯生产工艺可以加入第三单体生产 多元共聚物。
20
三、聚丙烯工艺介绍
21
液相本体法
22
SPHERIPOL工艺
23
• SPHERIPOL环管工艺是在80~81年第四代 催化剂开发出来后发展起来的.第一套于82 年在意大利投产，6万吨/年.
• 带抗冲反应器的SPHERIPOL工艺于85年在 北美投产.
• 1995年推出了第二代环管技术，就是大庆 炼化现在引进的.
一种工艺.以BP-AMOCO为代表
19
• 在所有聚丙烯生产技术中，目前被广 泛使用的有Basell公司的Spheripol技术， ABB- lummus公司的Novolen技术，BPAmoco公司的Innovene技术，Chisso公 司的Chisso技术四种。
• 九十年代末期，Borealis公司开发的 Borstar双峰工艺也实现了工业化，取得了 很大的发展。
固速度快，易产生内应力，同时成型收缩率比较大
（1%～2.5％），并且具有各向异性。
•聚丙烯的熔融流动性能好。
5
聚丙烯的化学性质
聚丙烯有优异的化学稳定性，它的化学稳定性随结 晶度增加而增大。
•热稳定性较好，分解温度可达300℃以上，与氧接触 的 情况下，树脂在260℃左右开始变黄。
•无机酸、碱或盐的溶液，除具有强氧化性能外在100℃ 温度下，对PP几乎无破坏作用。
共聚物
无规共聚物 抗冲共聚物
7
均聚物
由丙烯单独聚合而成的高分子化合 物称为均聚物。由于聚合反应中链增长 的方式，即下一个单体连接到分子链上 的形式决定了分子链的形状，甲基的空 间排列，决定其立构规整度，进而决定 其结晶结构、结晶度、密度及相关的物 理机械性能.
8
•等规聚丙烯
CH3
CH3
CH3
—CH2—C—CH2—C—CH2—C—
28
• 利用球型催化剂控制PP的形态. • 短停留时间，减少了过度料。 • 采用连续的预聚合和预接触来提高产品的
稳定性。 • 较高的预聚合收率(50~100g/gcat)使进入
第一反应器的催化剂颗粒强度高，不会产 生大量细粉. • 有很高的反应器时空产率.
12
• 无规共聚物 EP
在反应器中控制丙烯和乙烯的组份 含量而得到的聚合物，乙烯含量一般为 1%-4%，最大为6%。
CH3
CH3
H
-CH2-C-CH2-CH2-C-CH2-CH2-C-…
H
H
CH3
13
抗冲共聚物
丙烯、乙烯嵌段共聚物，在单一的丙烯聚合 后除去未反应的丙烯，再与乙烯聚合所得产物， 通常嵌段共聚体中乙烯含量5%-20%（质量）。丙 烯—乙烯嵌段共聚物实际是聚乙烯，聚丙烯和末 端嵌段共聚物的混合物，这种混合物即保持了一 定程度的刚性，又提高了抗冲击强度，但透明性 和光泽性有所降低，可用于制造要求高抗冲性能 的制品，机械零件、运输箱、管材、板材等，也 可用于生产薄壁制品。
24
乙烯
氢气
100
催化剂
200
300
丙烯 700
600
弛放气 400
500
800
900
产品
25
乙烯
氢气
100
催化剂
200
300
丙烯 700
600
弛放气 400
500
800
900
产品
PP颗粒可去气相反应器，生产抗冲牌号。 PP颗粒去500单元利用蒸汽对PP颗粒中的残存催化剂进行 杀死并汽提出PP中夹带的丙烯.丙烯回收利用.然后用热氮气26 对PP进行干燥.
乙烯
氢气
100
催化剂
200
300
丙烯 700
600
弛放气 400
500
800
900
产品
干燥后的PP去800单元造粒。 造粒的成品去900单元经均化后包装. 600单元做为辅助单元对装置提供工艺需要的如冷冻盐水，增压氮气等， 也处理在生产中出现的废料.如含TEAL的油，蒸汽凝结水，火炬系统。 27
SPHREIPOL工艺特点
17
2、溶液法 也是最早的生产工艺之一.反应温度在 140度，生成的PP溶解在烯烃中，形成溶 液.由于反应器温度高，可以副产蒸汽.
18
3、本体法
液相本体法 ：间歇式和连续式 间歇法:我国开发的小本体聚合工艺. 连续法:以BASELL的SPHREIPOL工艺为
代表.还开发出液相本体-气相法. 气相本体法:开始于60年代，是发展较快的
•聚丙烯是非极性有机物，因此它很容易在非极性有机溶 剂中溶解或溶胀，温度越高，溶解或溶胀的越厉害，对
于极性溶剂却很稳定。
•聚丙烯容易燃烧，燃着后离开火源仍会继续燃烧，由于 熔体的滴落飞溅，更易使火势蔓延，扑救困难。
•聚丙烯受紫外线影响而老化。
6
聚丙烯
聚丙烯分子结构
间规聚丙烯
均聚物
无规聚丙烯
等规聚丙烯
1
PP工艺总体介绍
一. PP简介 二. PP的生产工艺分类 三. PP的生产工艺介绍
2
聚烯烃是聚乙烯、聚丙烯和聚1-丁烯及其 它烯烃类聚合物的总称，是现代石化工业的 最重要的产品，又是塑料制品的主要原料。 聚烯烃是合成树脂的重要分支，合成树脂的 种类丰富多彩，按其加工性质可分为两大类， 热塑性和热固性树脂。
分子简式：-PP-PE-EP-… 14
二.PP的生产工艺分类
15
按聚合类型可分三类
1、浆液法（溶剂法） 2、溶液法 3、本体法
液相本体 气相本体法
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1、浆液法(溶剂法)
最早的生产工艺.已经停止发展.但仍有 装置在生产特定的牌号.催化剂在惰性溶剂 中同丙烯聚合，流程长，产品要脱无规和 灰份.溶剂是己烷或庚烷.(反应温度60~80)
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热
固
来自百度文库
性
树
脂 合
成
树
脂
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树
脂
高性能 树脂
通用 树脂
环氧树脂 酚醛树脂
不饱和聚酯树脂等
功能性树脂等 聚烯烃
五大通用塑料
PE PP PVC PS AB4 S
聚丙烯的物理性质
•聚丙烯是结晶性高聚物，有着质轻价廉、无毒、无味 且机械强度高等优点。
•各种型号的聚丙烯密度都在0.9g/cm3左右。 •熔点温度为164-170℃。 •聚丙烯可处于三种物理状态：晶态、高弹态、粘流态。 •屈服强度高，有较高的弯曲疲劳寿命。 •是通用塑料中耐热最高的一种，但熔体弹性大，冷却凝
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•间规聚丙烯
CH3
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CH3
—CH2—C—CH2— C—CH2— C—
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•无规聚丙烯
CH3
CH3
H
CH3
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—CH2—C—CH2—C—CH2—C—CH2—C—CH2— C—
H
H
CH3
H
CH3
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共聚物
通常的共聚是由丙烯、乙烯两种 单体聚合而成的共聚物。现代聚丙 烯生产工艺可以加入第三单体生产 多元共聚物。
20
三、聚丙烯工艺介绍
21
液相本体法
22
SPHERIPOL工艺
23
• SPHERIPOL环管工艺是在80~81年第四代 催化剂开发出来后发展起来的.第一套于82 年在意大利投产，6万吨/年.
• 带抗冲反应器的SPHERIPOL工艺于85年在 北美投产.
• 1995年推出了第二代环管技术，就是大庆 炼化现在引进的.
一种工艺.以BP-AMOCO为代表
19
• 在所有聚丙烯生产技术中，目前被广 泛使用的有Basell公司的Spheripol技术， ABB- lummus公司的Novolen技术，BPAmoco公司的Innovene技术，Chisso公 司的Chisso技术四种。
• 九十年代末期，Borealis公司开发的 Borstar双峰工艺也实现了工业化，取得了 很大的发展。
固速度快，易产生内应力，同时成型收缩率比较大
（1%～2.5％），并且具有各向异性。
•聚丙烯的熔融流动性能好。
5
聚丙烯的化学性质
聚丙烯有优异的化学稳定性，它的化学稳定性随结 晶度增加而增大。
•热稳定性较好，分解温度可达300℃以上，与氧接触 的 情况下，树脂在260℃左右开始变黄。
•无机酸、碱或盐的溶液，除具有强氧化性能外在100℃ 温度下，对PP几乎无破坏作用。
共聚物
无规共聚物 抗冲共聚物
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均聚物
由丙烯单独聚合而成的高分子化合 物称为均聚物。由于聚合反应中链增长 的方式，即下一个单体连接到分子链上 的形式决定了分子链的形状，甲基的空 间排列，决定其立构规整度，进而决定 其结晶结构、结晶度、密度及相关的物 理机械性能.
8
•等规聚丙烯
CH3
CH3
CH3
—CH2—C—CH2—C—CH2—C—
28
• 利用球型催化剂控制PP的形态. • 短停留时间，减少了过度料。 • 采用连续的预聚合和预接触来提高产品的
稳定性。 • 较高的预聚合收率(50~100g/gcat)使进入
第一反应器的催化剂颗粒强度高，不会产 生大量细粉. • 有很高的反应器时空产率.
12
• 无规共聚物 EP
在反应器中控制丙烯和乙烯的组份 含量而得到的聚合物，乙烯含量一般为 1%-4%，最大为6%。
CH3
CH3
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-CH2-C-CH2-CH2-C-CH2-CH2-C-…
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CH3
13
抗冲共聚物
丙烯、乙烯嵌段共聚物，在单一的丙烯聚合 后除去未反应的丙烯，再与乙烯聚合所得产物， 通常嵌段共聚体中乙烯含量5%-20%（质量）。丙 烯—乙烯嵌段共聚物实际是聚乙烯，聚丙烯和末 端嵌段共聚物的混合物，这种混合物即保持了一 定程度的刚性，又提高了抗冲击强度，但透明性 和光泽性有所降低，可用于制造要求高抗冲性能 的制品，机械零件、运输箱、管材、板材等，也 可用于生产薄壁制品。
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乙烯
氢气
100
催化剂
200
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丙烯 700
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弛放气 400
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产品
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乙烯
氢气
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催化剂
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丙烯 700
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弛放气 400
500
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产品
PP颗粒可去气相反应器，生产抗冲牌号。 PP颗粒去500单元利用蒸汽对PP颗粒中的残存催化剂进行 杀死并汽提出PP中夹带的丙烯.丙烯回收利用.然后用热氮气26 对PP进行干燥.
乙烯
氢气
100
催化剂
200
300
丙烯 700
600
弛放气 400
500
800
900
产品
干燥后的PP去800单元造粒。 造粒的成品去900单元经均化后包装. 600单元做为辅助单元对装置提供工艺需要的如冷冻盐水，增压氮气等， 也处理在生产中出现的废料.如含TEAL的油，蒸汽凝结水，火炬系统。 27
SPHREIPOL工艺特点
17
2、溶液法 也是最早的生产工艺之一.反应温度在 140度，生成的PP溶解在烯烃中，形成溶 液.由于反应器温度高，可以副产蒸汽.
18
3、本体法
液相本体法 ：间歇式和连续式 间歇法:我国开发的小本体聚合工艺. 连续法:以BASELL的SPHREIPOL工艺为
代表.还开发出液相本体-气相法. 气相本体法:开始于60年代，是发展较快的
•聚丙烯是非极性有机物，因此它很容易在非极性有机溶 剂中溶解或溶胀，温度越高，溶解或溶胀的越厉害，对
于极性溶剂却很稳定。
•聚丙烯容易燃烧，燃着后离开火源仍会继续燃烧，由于 熔体的滴落飞溅，更易使火势蔓延，扑救困难。
•聚丙烯受紫外线影响而老化。
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聚丙烯
聚丙烯分子结构
间规聚丙烯
均聚物
无规聚丙烯
等规聚丙烯