【正文】 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 年產(chǎn) 22萬(wàn)噸 聚丙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 第一章 總論 國(guó)內(nèi)外 PP 的生產(chǎn)發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外聚丙烯生產(chǎn)發(fā)展 聚丙烯樹(shù)脂是在上世紀(jì)五十年代初科研開(kāi)發(fā)成功的 . 1953年 10月 ,德國(guó)曼海姆 (Mulheim)馬克思 普朗克學(xué) (MaxPlanckInstitute)的齊格勒(Ziegler Karl)采用過(guò)渡金屬 (鋯 ,鈦 )化合物和烷基鋁的催化劑體系首次成功合成了高結(jié)晶度的線(xiàn)型聚乙烯 .意大利米蘭工業(yè)學(xué)院（ Milan Polytechnic)的納塔 (Natta Giulio)教授在Montecatini 公司的資助和合作下 ,也在進(jìn)行類(lèi)似的研究 .由 于 Montecatini 公司購(gòu)買(mǎi)過(guò)Ziegler 教授的一些專(zhuān)利 ,和 Ziegler 教授之間有技術(shù)交換協(xié)議 ,Natta 很快了解到 Ziegler 的最新研究進(jìn)展 .受 Ziegler 合成聚乙烯的啟發(fā) ,Natta 立即展開(kāi)了丙烯的聚合研究 ,并與 1954年 3月 11日 ,采用 TiCl4AlEt3催化劑首次合成了結(jié)晶聚丙烯 .雖然當(dāng)時(shí)的聚丙烯的等規(guī)度只約有 40%,但結(jié)晶聚丙烯的合成開(kāi)創(chuàng)了立體定向聚合的理論 .Ziegler 和 Natta 也因此獲得1963年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) ,以表彰兩人在聚合物科學(xué)方面的杰出貢獻(xiàn) . 1955年初 ,Natta 發(fā)表了成功合成結(jié)晶聚丙烯的論文 .1954年 7月和 1955年 6月 Natta 等人以 Montecatini 公司的名義先后在意大利和美國(guó)申請(qǐng)注冊(cè)了用 α烯烴包括丙烯聚合成結(jié)晶聚合物及其工藝的專(zhuān)利 .Montecatini 公 司很快開(kāi)始建設(shè)工業(yè)聚丙烯生產(chǎn)裝置 .1957年在發(fā)現(xiàn)聚丙烯不到 4年之后 ,在意大利的 Ferrara(費(fèi)拉拉 )建成了世界上第一套生產(chǎn)能力為6000kt/a 的間歇式聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)裝置 .同年 ,美國(guó)大力神公司 (Hercules)在美 New jersey的 Parlin 也建立了一套 9000t/a 的聚丙烯生產(chǎn)裝置 . 1958～ 1962年 ,德國(guó) 、 英國(guó)、法國(guó) 、 日本等國(guó)先后都實(shí)現(xiàn)了聚丙烯工業(yè)化產(chǎn) . 1964 年美國(guó)達(dá)特 (DART)公司的雷克薩爾 (REXALL)分公司首先采用第一代催化劑及釜式反應(yīng)器開(kāi)創(chuàng)了液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝 . 1969 年巴斯夫公司首先采用立式攪拌床氣相聚合 Novolen 工藝 ,實(shí)現(xiàn)了氣相法聚丙烯生產(chǎn)工業(yè)化 ,建立了 24000t/a 的氣相法聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)裝置 . 六十年代末 ,在本體法聚丙烯工 藝開(kāi)發(fā)的同時(shí) ,聚丙烯催化劑的研究 ,特別是在提高催化劑活性和定向能力方面有了重大進(jìn)展 ,出現(xiàn)了所謂 “第二代 ”催化劑 .以索爾維 (Solvay)公司 1971 年開(kāi)發(fā)的三氯化鈦 ——異戊醚 ——四氯化鈦 ——氯二乙基鋁 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 (TiCl3R 2OAl(C2H5)2Cl)絡(luò)合型催化劑為典型代表 ,稱(chēng)之為絡(luò)合 Ⅰ 型催化劑 .實(shí)現(xiàn)了液相本體聚丙烯生產(chǎn)的工業(yè)化 . 1980 年 ,美國(guó)阿莫科 (AMOCO)公司采用自己的高效催化劑 ,選用臥式攪拌床 ,也開(kāi)發(fā)了新的氣相聚合工藝 ,并建成世界上最大的氣相法聚丙烯生產(chǎn)裝置 ——135000t/a 裝置 ,結(jié)束了氣相法獨(dú) 家經(jīng)營(yíng)的局面 . 1983 年日本三井石油化學(xué)公司和 1984 年往友化公學(xué)公司分別在千葉建成 60000t/a氣相本體法聚丙烯裝置 .1983 年 ,美國(guó)聯(lián)合碳化物公司借鑒流化床聚乙烯的工程放大的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和成功開(kāi)發(fā)超高活性聚丙烯催化劑 (SHAC)的殼牌化學(xué)公司 ,共同開(kāi)發(fā)了 “Unipol”聚丙烯氣相流化床聚合工藝 .并于 1985 年在得克薩斯 (Texas)州建立了 80000t/a 裝置 ,這是世界上第一個(gè)把高效催化劑與氣相流化床結(jié)合的新工藝 .由于高效催化劑的發(fā)展 ,氣相法工藝自 70 年代后期以來(lái)發(fā)展很快 ,被認(rèn)為是最有希望的工藝 ,尤其是 最近 10 年來(lái)各種氣相法工藝發(fā)展迅速 ,1998 年已經(jīng)占到當(dāng)年全區(qū)聚丙烯生產(chǎn)能力的 %,而 1990 年氣相法技術(shù)的生產(chǎn)能力及占全球聚丙烯生產(chǎn)能力的 % ,其市場(chǎng)份額 8 年來(lái)幾乎增長(zhǎng)了一倍 . 2020 年 ,Borealis(北歐工化 )建成投產(chǎn)了第一套 Borstar 工藝的聚丙烯裝置 .采用一個(gè)單環(huán)管反應(yīng)器 ,在超過(guò)丙烯臨界點(diǎn)的聚合條件下進(jìn)行聚合反應(yīng) ,再串聯(lián)兩臺(tái)氣相流化床反應(yīng)器生產(chǎn)不同類(lèi)型的產(chǎn)品 .該技術(shù)的主要特點(diǎn)是能夠生產(chǎn)雙峰分布的產(chǎn)品 . 國(guó)內(nèi)聚丙烯生產(chǎn)發(fā)展史 六十年代來(lái)末 ,蘭州化學(xué)工業(yè)公司石油化工廠(chǎng)從 英國(guó)引進(jìn)采用 VickersZimmer 工藝技術(shù)及常規(guī)催化劑體系的 5kt/a 溶劑法 PP 生產(chǎn)裝置 . 1973 年 ,北京燕山石化公司向陽(yáng)化工廠(chǎng)利用國(guó)內(nèi)研制的催化劑和溶劑法工藝建成投產(chǎn)了一套 5kt/a 國(guó)產(chǎn)溶劑法 PP 生產(chǎn)裝置 . 1975 年 ,遼寧瓦房店紡織廠(chǎng)與大連物化所協(xié)作 ,建成了一套 300t/a()聚合釜間歇式液相本體 PP 中間試驗(yàn)裝置 .隨后 ,江蘇省丹陽(yáng)化肥廠(chǎng)于 1978 年首先建成一套 4m2聚合釜千噸液相本體法 PP 裝置 ,同年試車(chē)成功 ,在我國(guó)首先實(shí)現(xiàn)了液相本體法 PP 生產(chǎn)工業(yè)化 . 1979 年 ,北京化工研究院等單位在 絡(luò)合 I 型催化劑的基礎(chǔ)上研制成火性定向能力更好的絡(luò)合 Ⅱ 型催化劑即 TiCl3R2O(正丁醚 )Al（ C2H5)2Cl 催化劑 .絡(luò)合 Ⅱ 型催化劑不但可以用于溶劑法聚丙烯工藝 ,而且由于他的高活性和高定向能力 ,也為用于液相本體法 PP工藝打下了良好基礎(chǔ) . 80 年代末 ,我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外液相 氣相組合式本體法聚丙烯工藝 ,是我國(guó)的聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到了比較先進(jìn)的水平 . 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 1989 年揚(yáng)子石化公司引進(jìn)日本三井油化 Hypol 工藝建成 140kt/aPP 裝置 ,1990 年和1991 年齊魯石化公司和上海石化總廠(chǎng)先后采用 Himont 公司 SPP 工 藝建成 70kt/后 ,9296 年國(guó)內(nèi)建成了多所這兩種工藝的大型裝置 . 聚丙烯的供需現(xiàn)狀及發(fā)展前景 2020 年 ,全球 PP產(chǎn)能達(dá)到了 5600 萬(wàn) t/ 2020 年新投產(chǎn)的裝置由于受到技術(shù)人才缺乏及原料乙烷和丙烷短缺的影響 ,普遍開(kāi)工不順利 .如 AlWaha 石化公司位于沙特朱拜耳的 PP 裝置當(dāng)前的開(kāi)工率僅為 70%,該裝置此前由于技術(shù)故障非計(jì)劃停工長(zhǎng)達(dá) 3周 .2020 年受新興市場(chǎng)業(yè)務(wù)快速擴(kuò)張的影響 ,全球十大 PP 生產(chǎn)商和供應(yīng)商的排名正在發(fā)生變化 .?？松梨诨瘜W(xué)位于中國(guó)和新加坡的石化聯(lián)合體項(xiàng)目 完成后 ,該公司已攀升為全球第六大 PP 生產(chǎn)商 ,而該公司在新加坡的石化聯(lián)合體項(xiàng)目將在 2020 年建成投產(chǎn) ,該項(xiàng)目包括一套 45 萬(wàn) t / a 的 PP 裝置 .預(yù)計(jì)到 2020 年 ,中石油將成為全球第四大 PP 生產(chǎn)商 ,而北歐化工公司也將從當(dāng)前全球第九大 PP 生產(chǎn)商躍升至全球第七 .2020 年全球十大 PP 生產(chǎn)商產(chǎn)能情況見(jiàn)表 11. 截至 2020 年底 ,我國(guó) PP 生產(chǎn)企業(yè)已超過(guò) 80 家 ,生產(chǎn)裝置 100 余套 ,總生產(chǎn)能力 萬(wàn) t / a 左右 ,成為僅次于美國(guó)的世界第二大 PP 生產(chǎn)國(guó) ,在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)能力逐漸增強(qiáng) .其中 ,中國(guó)石化集團(tuán)公司的生產(chǎn)能力為 t / a,占總生產(chǎn)能力的 %。中國(guó)石油集團(tuán)公司的生產(chǎn)能力為 萬(wàn) t / a,占總生產(chǎn)能力的 %.從產(chǎn)能格局來(lái)看 ,中石化新增產(chǎn)能絕大多數(shù)輻射到珠三角和長(zhǎng)三角及環(huán)渤海地區(qū) ,中石油裝置全部建在東北老工業(yè)基地和西 表 11 2020 年全球十大 PP生產(chǎn)商產(chǎn)能情況 2020 年 2020 年 公司 產(chǎn)能 / 占全球 產(chǎn)能 / 占全球 ( 萬(wàn) t a 1 ) 比例 /% ( 萬(wàn) t a 1 ) 比例 /% 萊昂德?tīng)柊腿麪? 中石化 道達(dá)爾石化 英力士 薩比克 ?？松梨诨瘜W(xué) 信任工業(yè) 臺(tái)塑 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 北歐化工 中石油 合 計(jì) 北開(kāi)發(fā)地區(qū) .隨著生產(chǎn)能力的不斷增加 ,產(chǎn)量也不斷增加 .2020 年我國(guó) PP 的產(chǎn)量為,2020 年產(chǎn)量達(dá)到 萬(wàn) t ,2020 年的產(chǎn)量達(dá)到了 萬(wàn) t,同比去年增長(zhǎng) 10. 53%.2020 年我國(guó)主要 PP 生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 12. 表 12 2020 年我國(guó)主要 PP 生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能統(tǒng)計(jì) 生產(chǎn)廠(chǎng)家 生產(chǎn)能力 /( 萬(wàn) ta 1) 中石化福建煉化 52. 0 中石化上海石化 40. 0 中石化茂名石化 47. 0 中石化燕山石化 36. 0 中石化上海賽科石化 25. 0 中石化揚(yáng)子石化 20. 0 中石化鎮(zhèn)海煉化 20. 0 中石化海南煉化 20. 0 中石化青島煉化 20. 0 中石化廣州石化 10. 0 中石化長(zhǎng)嶺石化 10. 0 中石化荊門(mén)石化 10. 0 中石化武漢石化 10. 0 中石化九江石化 10. 0 中石化濟(jì)南石化 10. 0 中石化湛江煉油 14. 0 中石化合計(jì) 354. 0 中石油獨(dú)山子石化 55. 0 中石油蘭州石化 41. 0 中石油大連石化 20. 0 中石油大慶石化 40. 0 中石油華北石化 10. 0 中石油 合計(jì) 165. 0 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 臺(tái)塑工業(yè) (寧波 )有限公司 45. 0 紹興三元石化 30. 0 華錦集團(tuán)盤(pán)錦乙烯 25. 0 中海殼牌石化 24. 0 延長(zhǎng)集團(tuán) 20. 0 錦西石化 15. 0 大連西太平洋 10. 0