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1、聚丙烯工艺基础知识,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,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。,合成树脂,热固性树脂,热塑性树脂,环氧树脂,酚醛树脂,不饱和聚酯树脂等,高性能树脂,通用树脂,功能性树脂等,五大通用塑料,聚烯烃,PE,PP,PVC,PS,ABS,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0.9
2、g/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 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。,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。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
3、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。,聚丙烯的化学性质,等规聚丙烯,间规聚丙烯,无规聚丙烯,无规共聚物,抗冲共聚物,均聚物,共聚物,聚丙烯,聚丙烯分子结构,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.,CH3 CH3 CH3 CH2CCH2CCH2C H H H,等规聚丙烯,CH3 H CH3 CH2CCH2 CCH2 C
4、 H CH3 H,间规聚丙烯,CH3 CH3 H CH3 HCH2CCH2CCH2CCH2CCH2 C H H CH3 H CH3,无规聚丙烯,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。,共聚物,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,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
5、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。 分子简式：-PP-PE-EP-,二.PP的生产工艺分类,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,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6080),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
6、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.,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 一种工艺.以BP-AMOCO为代表,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，BP-Amoco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
7、发展。,三、聚丙烯工艺介绍,液相本体法,SPHERIPOL工艺,SPHERIPOL环管工艺是在8081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.,100,200,300,400,500,800,900,700,600,丙烯,产品,氢气,弛放气,乙烯,催化剂,100,200,300,400,500,800,900,700,600,丙烯,产品,氢气,弛放气,乙烯,催化剂,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
8、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.然后用热氮气对PP进行干燥.,100,200,300,400,500,800,900,700,600,丙烯,产品,氢气,弛放气,乙烯,催化剂,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。,SPHREIPOL工艺特点,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(50100g/gcat)使进入第一反应器的催化剂颗粒强度
9、高，不会产生大量细粉.有很高的反应器时空产率.,采用夹套水冷却，单位体积的换热面积大，传热系数大.反应器内物料用轴流泵高速循环，不容易产生热点.可以用冷却水将丙烯冷凝回收，而不是用能耗高的压缩机.采用气相法生产抗冲橡胶相，生产方案灵活.产品颗粒大，可以不造粒.,单耗低，理论值1.003，保证值1.010，采用汽蒸和干燥两步法处理PP，虽然流程长，但丙烯单体容易回收.新一代工艺同原工艺比能生产双峰分布及其他高性能的均聚物，将反应器压力从3.4MPa提高到4.5MPa，极大的提高了反应器内溶解氢的浓度，并结合新的给电子体和主催化剂生产高结晶度和高刚性.分子量分布在3.212之间的产品.新增氢气汽提
10、塔和氢气循环压缩机 这些特点使环管反应器很适宜生产均聚物和无规共聚物.,多相共聚物的生产,采用气相法生产多相共聚物是各工艺技术普遍采用的技术. 1、抗冲反应在均聚物生产后，不会在有催 化剂分布问题 2、加入的乙烯反应速度很快，反应时间 短，反应压力低。 3、无定型橡胶相是高度可溶于液相烃类单 体的。,可提供全范围的产品MFR范围为0.12000g/10min无规共聚物乙烯含量达4.5%，还有三元共聚物，可以同气相法生产的高乙烯含量的产品竞争。抗冲牌号乙烯含量高达25%（40%橡胶相）同其他工艺相比生产成本最低,SPHREIPOL工艺优点,紧急停工时损失大。流程投资比气相本体法稍大.开停工周期长,SPHREIPOL工艺缺点,1、主 催 化 剂 部 分,2、反 应 部 分,3、反 应 器 特 点,4、其 他 部 分,5、产 品 部 分,6、应 用,从产品质量和结构上看，Basell公司的PP产品覆盖面广，可从反应器直接生产高MFR的产品，BP-Amoco、ABB、CHISSO气相法工艺需要加降解剂才能提高MFR。北星双峰的优势产品主要是双峰产品，并不适于全部的应用领域。BP-Amoco的产品以抗冲共聚产品见长。,在分析了现有的各种聚丙烯生产工艺后，可以得出以下结论：1、最好的均聚物生产技术是环管反应器2、最好的共聚物生产技术是流化床反应器。,
