【文章內容簡介】 1/5，本體工藝的 1/35。 各種氣相法工藝比較 各種氣相法工藝的反應器型式可分為 流化床 、 帶刮壁器的立式流化床 、 立式攪拌床 、 臥式攪拌床 四種類型，見下圖。 ? 反應器型式和攪拌方式 氣相反應器的型式 各種 Novolen工藝和 BP/Chisso公司的氣相聚丙烯工藝利用液體丙烯的氣化潛效除去聚合反應熱。 Unipol工藝和Sumitomo氣相聚丙烯工藝及其它采用流化床反應器的工藝主要是用冷丙烯氣體的顯熱除去聚合反應熱。由于丙烯氣體的顯效較小，冷丙烯氣體的用量就很大（大約為聚合量的 50倍），因此鼓風機的能耗較大。 ? 反應器撤熱方式 各種在 Novolen工藝的立式攪拌床反應器中，物料流動屬于理想混合型。 BP/Chisso氣相聚丙烯工藝的臥式攪拌床反應器中，物料流動接近活塞流型。根據(jù)研究，一臺BP/Chisso的反應器相當于 2～ 3臺串聯(lián)的連續(xù)攪拌釜反應器的流動形式。 ? 反應器物流型式 主要氣相 PP工藝比較表 工藝技術 Novolen工藝 BP/Chisso工藝 Unipol工藝 /Sumitomo氣相法工藝 反應器： 類型 混合 反應器中聚合熱的移出 流型 立式攪拌床 機械 丙烯蒸發(fā)潛熱 全混 臥式攪拌床 機械 丙烯蒸發(fā)潛熱 活塞流 沸騰流化床 非機械（氣體） 丙烯氣體潛熱 全混 生產能力： 約 約 ～ Novolen工藝（ BASF） ? 工藝特點 Novolen工藝是由 BASF公司開發(fā)成功的。 1991年開始采用高效載體催化劑， 1997年建成第一套采用 75m3反應器、18萬噸 /年的生產裝置，并商業(yè)生產茂金屬聚丙烯。目前PTK4催化劑己用于采用 Novolen工藝技術的工廠。 PTK4催化劑采用硅石（ Silica）載體。 BASF在硅石載體催化劑的研究方面有很長的歷史。1997年開發(fā)出第一個商業(yè)化的硅石載體聚丙烯茂金屬催化劑。 2023年 2季度投產的聚丙烯茂金屬催化劑工廠能夠提供年產 100萬噸茂金屬聚丙烯所需的催化劑。 采用 Novolen工藝的工廠 地區(qū) 公司，地點 生產能力， kt/a 開車時間 非洲： 埃及 150 2023 南非 Polifin 220 1990/1998 利比亞 Rasco 120 2023 亞太地區(qū)： 澳大利亞 ICI Austrilia 120 1980 日本 Idemitsu Japan Polypro 260 80 1987/1992/1998 1990 菲律賓 Petrocorp 225 1997 臺灣 Yung Chia 130 1993 泰國 TPI TPI 260 225 1990/1995 1998 北美： 美國 Equistar， IL Formosa Propilco 200 340 1978/1992 1994/1997 南美： 阿根廷 Petroquimica Cuyo Columbia Propilco 90 225 1988/1995 2023 西歐： 英國 Targor 180 1978/1988 德國 Targor Targor 350 225 1967 1998 荷蘭 Targor Targor Targor 170 123 225 1979/1989 1983/1991/1996 2023 中東： 沙特阿拉伯 Sudia Arabic Polypropylene 450 2023 總計 3645/4365 Unipol工藝（ UCC） ? 概況 Unipol聚丙烯工藝采用氣相流化床反應器系統(tǒng)，只用兩臺串聯(lián)的反應器系統(tǒng)就能夠靈活地生產全范圍的聚丙烯產品。商業(yè)化均聚物產品的 MFR為 ～ 45。 1993年， UCC開發(fā)出 Unipol工藝獨有的丙烯和丁烯 1共聚的特殊無規(guī)共聚產品，商品名為 CEFOR丁烯 l含量為8～ ％，熔點為 131～ 142℃ ， MFR范圍 ～ 12。與丙烯 乙烯無規(guī)共聚產品相比， CEFOR產品的主要特點是光學性能更好，熔點更低，有更好的熱封性。 采用 Unipol工藝的工廠 地區(qū) 公司，地點 生產能力， kt/a 開車時間 非洲： 埃及 OPC 120 2023 亞太地區(qū)： 澳大利亞 Montell， Ciyde 140 1991 日本 Japan Polypro 100 1992 菲律賓 180 1998 馬來西亞 PPM， Kuantan 80 1992 印度 Reliance 350/350/175 1996/1999/1999 印度尼西亞 Tripoluta 80 1995 韓國 LG Caltex， Yeochon Hyosung 100 120 1988 1997 北美： 美國 ARCO， CA Huntsman， Longview TX Epsilon， Marcus Hook， PA Epsilon Louisiana Tosco Solvav， Deer Park Union Carbide 200 100/100 160/160 360 350 80 150 1999 1989/1991 1991/1996 1999 2023 1996 1985 南美： 哥倫比亞 Propilo 120 1990 西歐： 比利時 Solvay， Lillo 80 1992 法國 Polychim， Dunkrik 180 1989 德國 Montell DSM Gelsen Kirchen 140 105 1991 1992 俄羅斯 Stavropolymer， Budyennovsk 80 2023 中東： 科威特 沙特阿拉伯 PIC， Shuiba IBN Zahr， AL Jubail(SABIC) Yanpet 100 200/120/320 260 1997 1993/1998/2023 2023 總計 5380 BPAmoco工藝 （ Innovene氣相法聚丙烯工藝） Innovene氣相法聚丙烯工藝既原 Amoco或 BPAmoco氣相法聚丙烯工藝。 BPAmoco氣相法工藝采用接近活塞流式的臥式反應器，并帶一個特殊設計的水平攪拌器，也是當今最先進的聚丙烯技術之一。 BPAmoco氣相法工藝的主要特點是采用獨特的接近活塞流的臥式攪拌床反應器，采用高效 CD催化劑。流程短，能耗較低，過渡產品少，抗沖共聚物產品的綜合性能好，安全環(huán)保。 ? 工藝特點 InnoveneCD催化劑 是專為氣相法工藝研制的高效載體催化劑，催化劑的形態(tài)控制，有很高的活性和選擇性。能控制無規(guī)聚丙烯的生成，產品有很高的等規(guī)度。聚合產品粒度分布窄，粉料流動性好，灰分含量低，色澤好等。采用該催化劑，使工藝流程得到簡化。 CD催化劑的活性在25000～ 55000kg PP/g催化劑，取決于原料純度和反應器的數(shù)量。生產的粉料產品的等規(guī)度也很穩(wěn)定，等規(guī)度最高可達 99％。 CD催化劑的另一特點是不需預處理或預聚合，可以直接加入反應器，并且該催化劑可以生產所有聚丙烯產品。 反應器為臥式圓柱形壓力容器，在軸向設有槳式攪拌器。反應器下部用堰分成四部分，單體和氫進入每一部分，混合物被連續(xù)攪拌以避免形成熱點。氣相空間可被分成兩個以上的空間，在這些區(qū)內可以進入不同的氣體組分，以加寬分子量分布。 聚合物在形成過程中，可由一個區(qū)轉到下一個區(qū)。最后可以熔融狀態(tài)排出，也可以以粉末狀態(tài)排出。反應熱靠液體原料的蒸發(fā)移出。形成的蒸氣有利于流化床的充氣、鼓動。 據(jù) BP介紹，一臺這種反應器的性能相當于三臺以上的串聯(lián)返混式反應器（如流化床或本體液相反應器）。由于物料在反應器的流動接近活塞流，走短路的催化劑極少，只用兩臺反應器就可以生產高性能的抗沖共聚物。另外，反應器的時 空產率（單位反應器容積的生產率， kg/hm3）在各種聚丙烯工藝中是最高的，這使得投資較低。 同樣也是因為獨特的反應器設計， BPAmoco氣相法工藝的產品過渡很短，理論上產品的過渡時間要比連續(xù)攪拌反應器或流化床反應器短 2/3，因而產品切換容易，過渡產品很少。 由于工藝流程簡短，反應器設計獨特，聚合壓力比較低，沒有大型的轉動設備，電能消耗在各種 PP工藝中處于最低之列。由于是氣相聚合系統(tǒng)，不必像液相法那樣用蒸汽加熱反應器隨聚合物排出的液體丙烯，因而蒸汽消耗量很少，生產均聚產品的能耗在各種工藝中是最低的。 BP的氣相法工藝向其它氣相法工藝一樣，聚合系統(tǒng)內沒有大量的液態(tài)烴，本質上比液相本體法要安全一些。 本工藝均聚產品的 MFR可從 100，產品韌性高于其它氣相聚合工藝，無規(guī)共聚產品的 MFR為 2～ 35，其乙烯含量為 ～ ％，抗沖共聚產品 MFR為 1～ 35，乙烯含量為 5～ 15％。工藝的優(yōu)點之一是其產品的物理性質匹配較好，可以生產粘滯性和抗沖強度在高水平上平衡的產品。 BPAmoco氣相聚丙烯工藝流程示意圖 地區(qū) 公司，地點 生產能力， kt/a 開車時間 亞太地區(qū)： 中國 燕化公司 揚子 BP中國石化 200 200 250 1998 2023 2023 日本 Chisso YokkaichiPolypro 65 65 1987 1990 北美： 美國 BP， Chocolate， Bayou 200 142 250 1979 1992 1999 歐洲： 荷蘭 DSM 150 1996 比利時 BP 200/280 1996/1998 德國 DSM 250 2023 捷克 Chemopetrol 250 2023 總計 2222/2302 采用 BP/Amoco氣相法聚丙烯工藝的工廠 Chisso工藝 Chisso氣相法聚丙烯工藝技術是在 BPAmoco氣相法聚丙烯工藝技術基礎上發(fā)展起來的，兩者有很多相似之處。不同點是： ? Chisso工藝的第一反應器布置在‘第二反應器的頂上，第一反應器的出料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器。 ? Chisso氣相法聚丙烯工藝采用 THCC催化劑，是東邦鈦（ Toho Titanium）公司研制的。該催化劑有很高的活性和選擇性，能夠控制無定型聚合物的生成，同時保持生成很高收率的等規(guī)聚合物。 Chisso稱采用 THCC催化劑的聚丙烯形態(tài)好，細粉少，流動性好，易于輸送至第二反應器。典型活性為 25000~40000kg聚丙烯 /kg催化劑。但該催化劑需要預處理，用己烷配成漿液，加入少量丙烯處理幾個小時。否則產品中細粉增多，流動性降低，共聚反應器的操作困難。 ? 工藝特點 Chisso氣相聚丙烯 工藝流程示意圖 3. 工藝技術比較 ? 技術性 ? 經(jīng)濟性 技術性 目前仍具有競爭力和生命力的工藝技術主要是氣相法、本體法和二者的組合法技術，包括 Spheripol工藝 、 Unipol工藝 、 Novolen工藝 、 BP的 Innovene氣相法工藝 、 Chi