【正文】 例送至催化劑預(yù)接觸罐 D201。由于以 MgCL2 為載體的 TICL4 催化劑，在溫度升高時會爆裂，因此不能直接將其加入到 R200 中，要先在較低溫度下進行預(yù)聚合，這樣就可以在催化劑的表面包年產(chǎn) 2 萬噸聚丙烯 車間 生產(chǎn)工藝設(shè)計 22 裹上一層薄薄的聚丙烯。 R200 的反應(yīng)熱是由泵 P204 所建立的夾套冷卻水循環(huán)系統(tǒng)來撤除的。 （ 5） 在總流量控制下，液相丙烯經(jīng)閥 FV203 被直接送到 R201。當 D202中壓力過高時， PIC230 調(diào)節(jié)不能使壓力有效降低時，由 PIC230 來打開 PV232 向BDL 排放。 軸流泵（ P201） 泵 P201 和泵 P200 一樣，是槳式軸流泵，它是 R201 內(nèi)物料循環(huán)的唯一動力，也是實現(xiàn)該工藝的關(guān)鍵。 為保證 R201 夾套充滿水，防止泵 P205A/B 發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，設(shè)置了夾套水緩沖罐 D203，由于夾套水采用的是冷凝液， D203 上部通氮氣封控制準確的 PH 值。經(jīng)過LV231A/B 和 HV245， HV246 的物料都通過閃蒸線去 D301。在 R201 底部彎頭上有三個緊急排放閥： HV244/，在緊急停車時將物料排放到高壓排放罐 D601。由 TIC241 檢測環(huán)管溫度后，與夾套水回水溫度 TIC242 串級控制 E202 中去換熱的夾套水流量。且給后面工段回收丙烯增加了負荷。 D202 的壓力是通過 E203 加熱蒸發(fā)丙烯得到的。 （ 3） 在 FIC221 控制下，丙烯去沖洗泵 P200。 R200 頂部設(shè)有 PV201在 R200 進行吹掃，置換，氣密等操作時，可通過該閥向 D601 排放。為了保證預(yù)聚合反應(yīng)進出物料管線的暢通，進入 Z203A/B 的流量丙烯不得低于 2500Kg/hr,這股丙烯流量由 FIC204 控制。 最后，精制后的丙烯經(jīng) F701 過濾后送到丙烯原料罐 D302 中。 3Ao分子篩吸附劑除去水分，若下游的濕度分析儀 AT712報警，說明分子篩吸附的水分已飽和，這時需要再生。 T701底部設(shè)有再沸器 E702， E702 以低壓蒸汽為加熱介質(zhì)，通過控制返回的蒸汽冷凝液量保證一定的塔底溫度，從而保證一定的汽化量。 然后從 D701頂部出來的丙烯經(jīng) HV711進入 T701進料 /頂部出料換熱器 E703年產(chǎn) 2 萬噸聚丙烯 車間 生產(chǎn)工藝設(shè)計 20 預(yù)熱（充分利用 T701 底部出料的熱量），之后，從 T701 頂部進入 T701。塔頂裝有采樣閥，當 T002A 出口丙烯水含量 10PPm 時，使用 T002B 同時對 T002A 進行再生操作。催化劑經(jīng)加壓 N2壓出后，被送到催化劑計量系統(tǒng) PK101，在該管線和 D108A/B 上始終有夾套水冷卻，以確保催化劑膏的溫度為 10℃ ，而不受環(huán)境溫度的影響，防止催化劑沉降影響催化劑加料濃度的準確性。約 80Kg 的催化劑桶稱重后，用提升機 Z104提升到一定高度，用 N2 吹掃催化劑進料管線，連接催化劑桶與 D106 的進料口，在 N2封情況下，打開 HV136，催化劑粉末在振蕩中加到 D106 中。 主催化劑的配制和計量單元 在 E102 中用蒸汽加熱脂使之融化，然后和油一起先后用齒輪泵 P105 打入到油脂混合罐 D105 中，油脂比例為 2： 1，加料至 D105 液位的 80%，開啟攪拌器A105，使油脂混合均勻。 SPP 工藝中聚丙烯生產(chǎn)的工藝流程如下： 丙烯 → 預(yù)精制 →精制→預(yù)聚合→聚合→閃 蒸 →汽 蒸 →干燥→擠壓造?！b（碼垛）→入庫 下面具體介紹每個工段的基本情況： 催化劑的配置和計量 三乙基鋁的儲存和計量單元 TEAL 鋼瓶體積為 1m3，在 N2保護下送到裝置，用 N2將 TEAL 壓送到三乙基鋁儲罐 D111 內(nèi)，再用 N2將 TEAL 壓送到計量罐 D101 中。 ③ 安全性好，開停車方便。 此外， Spheripol 工藝采用模塊化設(shè)計方式可以滿足不同用戶的要求，易于分步建設(shè)，裝置的生產(chǎn)能力也容易擴大。 ② 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，材質(zhì)要求低，可用低溫碳鋼，設(shè)計制造簡單，由于管徑?。?PN500 或 PN600），即使壓力較高，管壁也較簿。 下面以 Spheripol工藝為例簡單介紹一下此工藝技術(shù)。 Eastman 工藝是惟一工業(yè)化生產(chǎn)結(jié)晶 PP 的溶液法聚合工藝，它采用了一種特殊改進的催化劑體系 —— 鋰化合物，如氫化鋰鋁，這種催化劑能適應(yīng)高的溶液聚合溫度。 漿液法工藝由于需要凈化和循環(huán)溶劑和乙醇而能耗大和投資高。該表為上面所有各代催化劑在己烷漿液聚合或本體聚合條件下得到的 數(shù)據(jù)。 第五代催化劑 80 年代初的后半期， Montell 公司發(fā)現(xiàn)了一種新的給電子體 1， 3－二醚類化合物。聚合時，該催化劑與助催化劑三烷基鋁與第二種給電子體聯(lián)合使用。 Solvay公司的研究人員為了增加可接觸的鈦原子中心，引入了路易斯堿，由此開發(fā)出了新的三氯化鈦催化劑，其比表面積由原來 AA三氯化鈦催化劑的 30～ 40m2/g，提高到了 150m2/g 以上，活性增加了五倍，等規(guī)指數(shù)提高到約 95%，采用一氯二乙基鋁（ DEAC）為助催化劑于 1975 年投入工業(yè)生產(chǎn)。該催化劑體系的產(chǎn)率和等規(guī)度都比較低，產(chǎn)品的等規(guī)指數(shù)大約只有 90%。 PP 還可以制各種薄膜，包括用于重包裝材料的雙向拉伸薄膜（ BOPP)。 目前， PP 已被廣泛應(yīng)用到化工、化纖、輕工、家電、建筑、包裝、農(nóng)業(yè)、國防、交通運輸、民用塑料制品等各個領(lǐng)域，在聚丙烯樹脂中，是僅次于聚氯乙稀、聚乙烯之后的第三大塑料。 工藝條件： T=160～ 250℃ 氣相本體法 年產(chǎn) 2 萬噸聚丙烯 車間 生產(chǎn)工藝設(shè)計 7 工藝特點：①系統(tǒng)不引入溶劑，丙稀單體以氣相狀態(tài)在反應(yīng)器中進行氣相本體聚合。 94 年我國 PP產(chǎn)量接近 86 萬噸，進口 81 萬噸， 95 年國產(chǎn)和進口都超高 100 萬噸。 國內(nèi)液相本體法（習慣稱之為小本體法） PP 工藝是間歇式單釜操作工藝，該工藝以液相丙稀為原料，采用絡(luò)合Ⅱ型三氯化鈦為催化劑，以一氯二乙基鋁為活化劑，以 H2為聚合物分子量調(diào)節(jié)劑。該公司于1983 年 11 月與美國 Hercules 公司合營，改稱 Himont（海蒙特）公司。 1958～ 1962 年，德、美、法、日等國先后都實 現(xiàn)了 PP工業(yè)化生產(chǎn)。 PP 在光、紫外線、熱、氧存在的條件下會發(fā)生老化現(xiàn)象，使其變質(zhì)，失去原有的性質(zhì)。 ③ 密度小 PP 相對密度為 ～ ，是所有樹脂中最輕的。 聚丙烯之所以是各種聚丙烯烴材料中發(fā)展最快的一種，關(guān)鍵在于其催化劑技術(shù)的飛速發(fā)展。 另外聚丙烯 來源豐富，價格便宜，易于加工成型，產(chǎn)品綜合性能優(yōu)良，因此被廣泛地應(yīng)用于化工、化纖、輕工、家電、建筑、包裝、農(nóng)業(yè)、國防、交通運輸、民用塑料制品等各個領(lǐng)域，在聚烯烴樹脂中，是僅次于聚氯乙烯、聚乙烯之后的第三大通用塑料。但是可以通過共聚或共混攻性來改善它的耐低溫沖擊性能。 國外聚丙烯生產(chǎn)工藝發(fā)展史。 1971 年，以 Solvay（索爾 維）公 司開發(fā)的 TiCl3R2O（異 戊醚）TiCl4Al(C2H5)2Cl 絡(luò)合型催化劑為典型代表的第二代催化劑（絡(luò)合Ⅰ型催化劑）使液相本體法 PP 有了很大發(fā)展。 1973 年，北京燕山石化公司向陽化工廠利用國內(nèi)研制的催化劑和溶劑法工藝，建成投產(chǎn)了一套 5kt/a 國產(chǎn)溶劑法 PP 生產(chǎn)裝置。 1989 年揚子石化公司引進日本三井油化 Hypol 工藝建成 140kt/aPP 裝置， 1990 年和 1991 年齊魯石化公司和上海年產(chǎn) 2 萬噸聚丙烯 車間 生產(chǎn)工藝設(shè)計 6 石化總廠先后采用 Himont 公司 SPP工藝建成 70kt/aPP 裝置。 ②有脫灰，脫無規(guī)物和溶劑回收工序，流程長，較復(fù)雜，裝置投資大，能耗高，但生產(chǎn)易控制，產(chǎn)品質(zhì)量好。 工藝條件： T=40～ 70℃ P=～ 液相本體法（含液相氣相組合式） 工藝特點：①系統(tǒng)中不加溶劑，丙稀單體以液相狀態(tài)在釜式反應(yīng)器中進行液相本體聚合，乙烯丙稀在流化床反應(yīng)器中進行氣相共聚。 在建筑業(yè)， PP用玻璃纖維增強改性或用橡膠、 SBS 改性后可制作建筑用模板，年產(chǎn) 2 萬噸聚丙烯 車間 生產(chǎn)工藝設(shè)計 8 發(fā)泡后可用作裝飾材料。 聚丙烯之所以是各種聚丙烯烴材料中發(fā)展最快的一種，關(guān)鍵在于其催化劑技術(shù)的飛速發(fā)展。研究還發(fā)現(xiàn)將鋁還原的三氯化鈦進行長時間的研磨，或者，將三氯化鈦與三氯化鋁的混合物進行研磨，可以在三氯化鈦中產(chǎn)生共結(jié)晶的三氯化鋁。故采用此類催化劑的聚合工藝仍需有后處理系統(tǒng)。不過，盡管此催化劑活性很高，可以在聚合工藝中免去脫除催化劑殘渣的步驟，但是其聚合定向能力還不夠理想，還有 6%～ 10%的無規(guī)聚合物需要脫除，另外催化劑的顆粒性能也有待改進。 第六代催化劑 —— 茂金屬催化劑 Kaminsky、 Sinn 兩位科學家發(fā)現(xiàn)，一定種類的茂金屬化合物如果用甲基鋁氧烷 (MAO)作主催化劑，此催化體系不但具有極高的聚合活性 ，而且可以合成出具有各種立構(gòu)規(guī)整度的等規(guī)或間規(guī)聚丙烯。 漿液法 最早的漿液法工藝采用攪拌釜反應(yīng)器，加入一種惰性液態(tài)烴溶劑（如已烷、庚烷），在溫度低于 90℃和能夠在液態(tài)溶 劑中溶解 10％～ 20％丙烯單體的壓力下進行聚合反應(yīng)。在某些產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域如大部分特殊拉伸 PP 膜，漿液法裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品比一些更先進的裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品更受歡迎。 本體法 本體法聚合工藝以液態(tài)丙烯作為聚合介質(zhì)，液相本體聚合反應(yīng)速率遠高于溶劑聚合反應(yīng)速率，本體法由于沒有使用溶劑而減少了溶劑回收工序，流程短，易于操作。 ③ 具有最小的停留時間，以降低牌號切換時的過渡成本。 ⑤ 聚合物顆粒懸浮于丙烯液體中，聚合物與丙烯之間有很好的熱傳遞。 氣相法 [5， 6] 氣相法工藝中丙烯在氣相聚合，采用攪拌或流化床反應(yīng)器，用部分丙烯液體氣化和冷卻循環(huán)氣撤出反應(yīng)熱。 但氣相聚合工藝中也有其他工藝中沒有的技術(shù)困難和問題，如流化床反應(yīng)器中氣體的分布，床層的均勻流化，控制露點使氣體在反應(yīng)器中不致液化，聚合熱的移出及反應(yīng)溫度的控制，如何防止聚合物結(jié)塊，適宜氣相聚合的催化劑的開發(fā)等。沖洗油從油桶由 P102 將油打到要沖洗的管線和設(shè)備處，廢油匯集到廢油罐 D102 中，再由 P102 打到廢油處理罐 D607 進行處理。鼓泡至少兩小時，直到從 P105 出口取樣分析含水量小于 20ppm 為止。催化劑加完后 HV136 閥關(guān)閉。丙烯從塔的底部側(cè)面進，塔頂出。因此必須經(jīng)過保安精制。在冬季，進入 T701 之前，必須通過 T701 進料線上的蒸汽夾套對新鮮的原料丙烯進行預(yù)熱處理，使其溫度到達 45℃左右。除第一個塔中的催化劑達到飽和需要更換時采用第二個塔單獨操作外，正常情況兩塔串聯(lián)操作。兩塔塔頂有一條來自 E302 的氣相丙烯年產(chǎn) 2 萬噸聚丙烯 車間 生產(chǎn)工藝設(shè)計 21 線，用于 T703A/B 的氣相丙烯置換。在 D201 中 A201 攪拌罐使催化劑體系充分摻合，混合均勻并使催化劑的反應(yīng)中心活化。而在溫度突然高升到反應(yīng)所需的 70℃時不會爆裂，保證了顆粒粒度，防止了大量細粉的生成。其循環(huán)水量保持恒定。 年產(chǎn) 2 萬噸聚丙烯 車間 生產(chǎn)工藝設(shè)計 23 氫氣供料到 聚合反應(yīng)器 R201 氫氣在一定加量范圍內(nèi)能提高反應(yīng)活性，而作為分子量調(diào)節(jié)劑，它 主要控制產(chǎn)品的熔融指數(shù)。 D202 還通過 FIC232 向閃蒸管線提供 200Kg/hr 的吹掃丙烯。為了使泵 P201 正常工作，設(shè)置了丙烯沖洗，目的是要在軸流泵的軸承外部加入新鮮丙烯，形成新鮮丙烯屏障，防止聚丙烯粉末進入軸承，損壞設(shè)備。D203 又可作儲水罐，由 LIC241 來控制 D203 液位在 50%左右。這些走漿液的管線都引有一股 沖洗丙烯，防止排放時堵塞閥門和管線，又可在排放后清潔管線，避免緊急啟動時閥門打不開或排料不暢。在 R201 系統(tǒng)故障或閃蒸管線不通時，也可里利用這些閥緊急排放環(huán)管中的物料。 反應(yīng)器冷卻系統(tǒng) 用夾套循環(huán)水來控制反應(yīng)溫度，夾套水循環(huán)泵 P205A/B，使水流保持恒定流速，反應(yīng)熱由板式換熱器 E202 除去。無國密度過低，則生產(chǎn)能力提不上去。 反應(yīng)系統(tǒng)的保壓 反應(yīng)通過保壓罐 D202 來維持壓力，保證整個系統(tǒng)處于過冷態(tài)。 （ 2） 在 FIC241 控制下，丙烯去沖洗泵 P201。反應(yīng)器內(nèi)物流的流速為 4m/ Z203A/B的物料經(jīng) Z211A/B進入到 R200，這兩根管懸互為備用，一旦運行線堵塞，可立即切至備用線，物料通過 HV223A/B 排向 R201，當發(fā)生緊急事故時，可通過 HV223/2 將小環(huán)管中物料排至排放系統(tǒng)。并使催化劑均勻分散在丙烯中。兩塔頂也有一條來自 E302 的氣相丙烯線。 從 T702A/B 出來的丙烯進入丙烯干燥塔 T703A/B，對丙烯進行脫水干燥，以保證丙烯中水的含量小于 2PPM（ wt），該塔所用的填料為 3Ao分子篩（可再生），設(shè)計操作周期 3— 4 年。在 E701