【正文】 …………………… 35 167。 項目背景 項目名稱 年產(chǎn) 4 萬噸聚丙烯 高分子材料 生產(chǎn)線投資項目 項目承辦單位 石化集團 項目 負(fù)責(zé)人 何家梁 承擔(dān)可行性研 究工作 的 法人代表 李靜 研究工作依據(jù) (1) 本項目符合國家《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（ 2020 年）》第一類鼓勵類第十六項輕工第十小類：新型、生態(tài)型（易降解、易回收、可復(fù)用）包裝材料研發(fā)、生產(chǎn)，符合國家產(chǎn)業(yè)政策和包裝工業(yè)發(fā)展方向。 聚丙烯可通過填充，增強，共混，黃聚，交聯(lián)來改性 。 目前我國 聚丙烯的消費結(jié)構(gòu)及預(yù)測 ， 極大的促進聚丙烯的大規(guī)模生產(chǎn)，我國計劃在 蘭州、大慶、茂名石化在建 200300kt/aPP 裝置，計劃 2020 年底 2020 年投產(chǎn)；中國石化、上海石化與 BP 公司合資組建的上海賽科石化 250kt/aPP 裝置， 2020 年上半年投產(chǎn)；中海油與殼牌公司合資的惠州南海石化項目在 240kt/aPP 裝置， 2020 年底投產(chǎn)；福建煉化與埃克森美孚和沙特阿美合資的福建石化項目將 300kt/aPP 裝置，預(yù)計 20202020年投產(chǎn)。 表 12 PPHO和 PPCO主要性能指標(biāo) 序號 性能指標(biāo) 單位 PPHO PPCO 1 密度 g/cm3 2 熔融指數(shù) G/10min 3 拉伸強度 Mpa 3543 21 4 斷裂伸長率 % 500800 500 5 彎曲強度 Mpa 14001600 6 艾式?jīng)_擊強度 KJ/㎡ 7 熔點 ℃ 165 136 8 軟化度 ℃ 165 120 9 等規(guī)度 % 9597 10 肖式硬度 62 167。 （ 2）充分利用企業(yè)現(xiàn)有技術(shù)力量、設(shè)備和可用設(shè)施，盡可能減少投資費用。 雙向拉伸聚丙烯高分子材料的生產(chǎn)過程無污染，可以 100%回收，循環(huán)使用，是現(xiàn)代紙張生產(chǎn)的一次重大變革。 (f)合成紙的應(yīng)用范圍廣泛，合成紙的一些特殊性能，如耐水、防潮、不怕腐蝕，耐油脂，耐酸堿，耐蟲蛀，是普通纖維紙所不具備的，合成紙用于包裝、裝飾、廣告，可以代替鋁材、馬口鐵，其市場應(yīng)用范圍大大高于傳統(tǒng)纖維紙，這也是美國、加拿大等具有豐富森林資源的國家大力研制合成紙的原因之一。 (3)特殊用途：如紙幣用紙，彩色像紙用紙基， CAD用描圖紙，工業(yè)計算機及儀表用記錄紙，鐘表盤、紙扇、雨傘、旅游用紙帽及其它旅游宣傳用品等。按厚度規(guī)格用量劃分， 40181。來自國家發(fā)展和改革委員會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，過去 10 年，我國的紙消費量以每年兩位數(shù)的速度增長。因此國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)成本將接近國外生產(chǎn)企業(yè)成本，所采用的設(shè)備同樣是德國、日本等少數(shù)幾家公司。 （ 4）市場優(yōu)勢。 資源和原材料 資源評述 本項目建成投產(chǎn)后所需的主要原料為丙烯原料，由于正常生產(chǎn)的廢料都直接回用，因而原料投入產(chǎn)出率較高，預(yù)計能達到 ，年產(chǎn) 4萬噸聚丙烯，每年需原料總量約為 1200噸。 (3)設(shè)備選型以先進、高效、實用、節(jié)能、可靠為原則，引進國際先進設(shè)備，盡可能在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下減少投資、降低成本。 活化：助催化劑 TEAL 與載體催化劑表面的四氯化鈦反應(yīng)，將 Ti4+還原為 Ti3+，被還原的Ti即被活化，并形成了 TEALTiCl4 化合物， Ti 作為聚合反應(yīng)的活性中心。催化劑體系的復(fù)雜性以及非均相特性使得準(zhǔn)確分析動力學(xué)參數(shù)非常困難，對于不同類型的催化劑，它們的反應(yīng) 速度氫氣存在下，上面兩種大分子鏈可以分別形成異丙基或正丁基端基 。具體工藝主要有 BP 公司的氣相 Innovene 工藝、 Chisso 公司的氣相法工藝、 Dow 公司的 Unipol 工藝、 Novolene 氣相工藝、 Sumitomo 氣相工藝、 Basell 公司的本體法工藝、三井公司開發(fā)的 Hypol 工藝以及 Borealis 公司的 Borstar 工藝等。 溶液法生產(chǎn)工藝是早期用于生產(chǎn)結(jié)晶聚丙烯的工藝路線，由 Eastman 公司所獨有。 1970 年以后，日本住友、 Phillips、美國EI Psao 等公司都實現(xiàn)了液相本體聚丙烯工藝的工業(yè)化生產(chǎn)。而環(huán)管反應(yīng)器則是利用軸流泵使?jié){液高速循環(huán)，通過夾套冷卻撤熱，由于傳熱面積大，撤熱效果好，因此其單位反應(yīng)器體積產(chǎn)率高，能耗低。Rexall 本體聚合工藝是介于溶劑法和本體法工藝之間的生產(chǎn)工藝，由美國 Rexall 公司開發(fā)成功，該工藝采用立式攪拌反應(yīng)器，用丙烷含量為 10%30%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的液態(tài)丙烯進行聚合。該工藝由日本 Sumitimo（住友）化學(xué)公司于 1974 年開發(fā)成功。 Spheripol工藝是一種液相預(yù)聚合同液相均聚和氣相共聚相結(jié)合的聚合工藝 ,工藝采用高效催化劑，生成的 PP粉料粒度其催化劑生產(chǎn)的粉料呈園球形，顆粒大而均勻，分布可以調(diào)節(jié)，既可寬又可窄。與采用單環(huán)管反應(yīng)器的第一代技術(shù)相比，第二代技術(shù)使用雙環(huán)管反應(yīng)器，操作壓力和溫度都明顯提高，可生產(chǎn)雙峰聚丙烯。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)（如先上均聚物生產(chǎn)系統(tǒng)，在適時增加氣相反應(yīng)系統(tǒng)），裝置的生產(chǎn)能力也容易擴大。 Spheripol 工藝的另外一個特點是先進的催化劑技術(shù)。該工藝與 Spheripol工藝技術(shù)基本相同，主要區(qū)別在于 Hypol工藝中均聚物不能從氣相反應(yīng)器旁路排出，部分從高壓脫氣罐來的閃蒸氣被打回到氣相反應(yīng)器。 Borealis 公司（北歐化工）的 Borstar 工藝 (北星雙峰 )PP 工藝是 1998年才開發(fā)成功的 PP 新型生產(chǎn)工藝，該工藝源于北星雙峰聚乙烯工藝，工藝采用與北星雙峰聚乙烯工藝相同的環(huán)管和氣相反應(yīng)器，設(shè)計基于 ZN催化劑，也能使用正在中試中的單活性中心催化劑。使用的 ZN系列催化劑反應(yīng)溫度越高，活性越高。聚合物的分子量分布隨反應(yīng)器溫度的增加而降低，可以生產(chǎn)所需分子量分布的產(chǎn)品。 1969 年 BASF 和 Shell 的合資ROW 公司在德國 Wesseling采用立式攪拌床反應(yīng)器建成世界上第一套 /年氣相聚 丙烯工業(yè)裝置， 命名為 Novolen 工藝。這種接近平推流的反應(yīng)器可以避免催化劑短路。當(dāng)物料從第一反應(yīng)器輸送到第二反應(yīng)器時，氣鎖系統(tǒng)可避免兩反應(yīng)器互相串流。該工藝均聚產(chǎn)品的 MFR 可以從，產(chǎn)品韌性高于其他氣相聚合工藝所得產(chǎn)品；無規(guī)共聚產(chǎn)品的 MFR為 235g/10min，其乙烯含量可以達到 7%8%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；抗沖共聚產(chǎn)品的 MFR 為135g/10min，乙烯含量為 5%17%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。 Innovene 氣相法工藝反應(yīng)器的操作壓力，在各種工藝技術(shù)中是最低的。采用該催化劑所生產(chǎn)的聚丙烯形態(tài)好，細(xì)粉少，粒度分布窄，流動 性 好， 易 于 輸 送到 第 二 個 反應(yīng) 器 。具有簡單、靈活、經(jīng)濟和安全等特點，只需要用一臺沸騰床主反應(yīng)器就可生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物產(chǎn)品，可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一。 Unipol 聚丙烯工藝采用兩臺串聯(lián)反應(yīng)器系統(tǒng)生產(chǎn)的抗沖共聚產(chǎn)品的MFR 分子量分布很寬。但由于該工藝采用攪拌混合形式，物料在聚合釜中的停留時間難以控制均勻，使產(chǎn)品分子量變寬，產(chǎn)品中 Ti、 Cl離子和灰分增高，催化劑活性較低，用量相對較大，聚合物中殘留的揮發(fā)性成分嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，因而得到的 PP產(chǎn)品可能需要經(jīng)過脫臭處理。 項目主要 污染源和污染物 (1)主車間生產(chǎn)線“三廢”排放 （主要是厚度不合格），另外尚有經(jīng)分切機分切后產(chǎn)生的廢膜邊料； （ O3）； ，放出β射線； 。首先在選用設(shè)備時要選用噪聲低、質(zhì)量建材，以使噪聲的影響減小，達到國家要求的指標(biāo)。 環(huán)境保護投資估算 本項目環(huán)保投資為 100萬元。 (3)防機械傷害 車間內(nèi)考慮足夠的安全通道，設(shè)立必要的照明裝置，留 足安全間距及安全操作位置，危險部位設(shè)置標(biāo)志及危險警告指示。 勞動定員 勞動定員 本項目總定員 180人，所需人員主要在公司內(nèi)部調(diào)劑解決，不足部分向社會招工解決。 ３５ 第 8章 項目實施進度安排 167。設(shè)備安裝費用按設(shè)備價的 4%計算。 （ 9） 設(shè)計費按 xxx萬元估算。 本項目投資計劃和資 金籌措詳見表 103 ３７ 167。 社會效益和社會影響分析 項目對國家政治和社會穩(wěn)定的影響。 生產(chǎn)成本和銷售收入估算 生產(chǎn)總成本估算 單位成本 銷售收入估算 167。 總投資及資金籌措 總投資及資金籌措 本項目總投資 xxx萬元，其中固定資產(chǎn)投資 xxx萬元，鋪底流動資金 xxx萬元。 （ 5） 項目征地 220畝，征地費用 xxxx萬元（ 15萬元∕畝）。 項目總投資估算 估算說明 本工程為項目年產(chǎn) 4萬噸聚丙烯高分子材料生產(chǎn)線投資項目。 （ 3） 設(shè)備廠 技術(shù)人員現(xiàn)場安裝、調(diào)試、培訓(xùn)我方人員 時，公司選派優(yōu)秀人員與之相配合。 企業(yè)組織 企業(yè)組織 形式 項目實行董事會領(lǐng)導(dǎo)下的總經(jīng)理負(fù)責(zé)制。現(xiàn)有總圖布置已考慮了廠區(qū)道路的貫通，主要通道消防車的回旋余地。測厚裝置隨生產(chǎn)線一起引進。 167。目前，世界上采用 Sumitomo 工藝 PP 生產(chǎn)裝置有 4 套，總生產(chǎn)能力約為 萬噸 /年，約占世界聚丙烯總生產(chǎn)能力的 %。 Novolen 氣相工藝采用帶雙螺帶攪拌立式反應(yīng)器，該反應(yīng)器能夠使催化劑在氣相聚合的單體中分布均勻，盡可能使每個聚合物顆粒保持一定的鈦 /鋁 /給電子體的比例，以此解決氣相聚合中氣固兩相之間不易均勻分布的問題。該工藝只用較少的設(shè)備就能生產(chǎn)出包括均聚物、無規(guī)共聚物和抗沖共聚物在內(nèi)的全范圍產(chǎn)品，而且只用一臺沸騰床主反應(yīng)器就可生產(chǎn)均聚物、無規(guī)共聚物；可在較大操作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一；由于該工藝的設(shè)備數(shù)量較少而使維修工作量較小，裝置的可靠性提高。 Chisso 氣相法聚丙烯工藝生產(chǎn)的無規(guī)共聚物有很低的封焊溫度，適宜作 BOPP薄膜。 Chisso 工藝的第一反應(yīng)器布置在第二個反應(yīng)器的頂上，第一反應(yīng)器的出料靠重力流入一個簡單的氣鎖裝置，然后用丙烯氣 壓送入第二反應(yīng)器。在遇到停電等事故時，反應(yīng)器可以在事故停車或慢停車狀態(tài)下，通過釋放反應(yīng)器壓力，在 3 分鐘內(nèi)停車，并 可在重新加壓及注入催化劑后再次開車。只使用一種催化劑就可生產(chǎn)所有牌號的產(chǎn)品，不需要切換催化劑。 Innovene 工藝采用丙烯閃蒸的方式撤熱。目前，世界上氣相法 PP 生產(chǎn)工藝主要有 BP 公司的 Innovene 工藝、 Chisso 工藝、聯(lián)碳公司的 Unipol 工藝、 BASF 公司的 Novolen工藝以及住友化學(xué)公司的 Sumitomo 工藝 等。使用一臺共聚反應(yīng)器最高可以生產(chǎn) 25%橡膠相含量的抗沖共聚物（乙烯含量為 15%），使用兩臺共聚反應(yīng)器最高可以生產(chǎn) 50%橡膠相含 ２６ 量的抗沖共聚物（乙烯含量為 30%）。環(huán)管反應(yīng)器的出料直接加入氣相反應(yīng)器，不需要用蒸氣氣化單體，通過氣相聚合反應(yīng)熱使液相單體氣化，減少了蒸汽消耗量。北星雙峰聚丙烯工藝的環(huán)管反應(yīng)器則可在高溫（ 8595℃ ）或超過丙烯超臨界點的條件下操作，聚合溫度和壓力都很高，能夠防止氣泡的形成。在生產(chǎn)均聚物期間，氣相反應(yīng)器又可用做終聚合釜，提高了生產(chǎn)能力，而且氣相反應(yīng)器操作靈活 ，可生產(chǎn)乙烯含量25%的抗沖擊性共聚物。目前，世界上采用 Spheripol 工藝生產(chǎn)的聚丙烯裝置有近百套，總生產(chǎn)能力約為 1460萬噸 /年，約占世界聚丙烯總生產(chǎn)能力的 %。其均聚物產(chǎn)品的 MFR 范圍為 ，工業(yè)化產(chǎn)品的MFR 達到 1860g/10min（特殊的不造粒產(chǎn)品），高剛性產(chǎn)品的彎曲模量達到 2300MPa。反應(yīng)器采用氣相法密相流化床。采用冷卻夾套撤出反應(yīng)熱單位體積的傳熱面積大，傳熱系數(shù)大，環(huán)管反應(yīng)器的總體傳熱系數(shù)高達1600W/（ m2.℃ ）； f) 環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)的漿液用軸流泵高速循環(huán)，流體流速高達 7m/s，因此可以使聚合物淤漿攪拌均勻，催化劑體系分布均勻，聚合反應(yīng)條件容易控制而且可以控制得很精確，產(chǎn)品質(zhì)量均一，不容易產(chǎn)生熱點，不容易粘壁，軸流泵的能耗也較低； g) 反應(yīng)器內(nèi)聚合物漿液濃度高（質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 50%），反應(yīng)器的單程轉(zhuǎn)化率高，均聚的丙烯單程轉(zhuǎn)化率為 50%60%。 氣相法組合工藝 本體法 氣相法組合工藝主要包括巴塞爾公司的 Spheripol 工藝、日本三井化學(xué)公司的Hypol工藝、北歐化工公司的 Borstar 工藝等。采用連續(xù)攪拌反應(yīng)器，聚合熱用反應(yīng)器夾套和頂部冷凝器撤出，漿液經(jīng)閃蒸分離后，單體循環(huán)回反應(yīng)；（ b） Phillips 工藝。它具有生產(chǎn)工藝技術(shù)可靠，對原料丙烯質(zhì)量要求不是很高，所需催化劑國內(nèi)有保證，流程簡單，投資省、收效快，操作簡單，產(chǎn)品牌號轉(zhuǎn)換靈活、三廢少，適合中國國情等優(yōu)點，不足之處是生產(chǎn)規(guī)模小，難以產(chǎn)生規(guī)模效益 ；裝置手工操作較多，間歇生產(chǎn)，自動化控制水平低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；原料的消耗定額較高；產(chǎn)品的品種牌號少，檔次不高，用途較窄。此外，反應(yīng)器中乙烯的濃度不能太高，否則在反應(yīng)器中形成一個單獨的氣相，使得反應(yīng)器難以操作，因而所得共聚產(chǎn)品中的乙烯含量不會太高。溶劑通過多個蒸發(fā)器而濃縮，再通過一臺能夠除去揮發(fā)物的擠壓機而形成固體聚合物。這些工藝的開發(fā)都基于當(dāng)時的第一代催化劑，采用立式攪拌釜反應(yīng)器，需要脫灰和脫無規(guī)物，因采用的溶劑不同，工藝流程和操作條件有所不同。 聚丙烯（ PP）是一種通用的熱塑性塑料，具有透明度高、無毒性、比重輕、易加工、抗沖擊強度高、耐化學(xué)腐蝕、抗撓曲性、電絕緣性好等優(yōu)良性能，并易于通過共聚、共混、填充、增強等工藝措施進行改性，