世界上主要的11種聚乙烯pe生產(chǎn)技術(shù)(參考版)
2025-08-02 04:46本頁(yè)面
【正文】 聚丙烯的生產(chǎn)方法有淤漿法、液相本體法和氣相法3種11 / 11。該方法工藝流程復(fù)雜，且成本較高，聚合溫度高，加上由于采用特殊的高溫催化劑使產(chǎn)品應(yīng)用范圍有限，目前已經(jīng)不再用于生產(chǎn)結(jié)晶聚丙烯我國(guó)中型和小型PP生產(chǎn)裝置以國(guó)產(chǎn)化技術(shù)間竭式液相小本體法為主, 大型聚丙烯（PP）生產(chǎn)裝置以引進(jìn)技術(shù)為主,主要有釜式反應(yīng)器液相本體氣相本體Hypol工藝（三井化學(xué)技術(shù)）及環(huán)管式反應(yīng)器液相本體氣相本體組合法Speripol工藝（原Himont公司，現(xiàn)巴塞爾公司）。溶劑通過(guò)多個(gè)蒸發(fā)器而濃縮，再通過(guò)一臺(tái)能夠除去揮發(fā)物的擠壓機(jī)而形成固體聚合物。催化劑組分、單體和溶劑連續(xù)加入聚合反應(yīng)器，未反應(yīng)的單體通過(guò)對(duì)溶劑減壓而分離循環(huán)。 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(dú)有。 溶液法工藝 5溶液法工藝 通過(guò)這些措施可以制得超聚合物，用于某些電氣和醫(yī)學(xué)用途。該工藝由日本Sumitimo（住友）化學(xué)公司于1974年開發(fā)成功。其工藝特點(diǎn)是采用獨(dú)特的環(huán)管式反應(yīng)器，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的環(huán)管反應(yīng)器具有單位體積傳熱面積大，總傳熱系數(shù)高，單程轉(zhuǎn)化率高、流速快、混合好、不會(huì)在聚合區(qū)形成塑化塊、產(chǎn)品切換牌號(hào)的時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。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。 MPC公司的HYHS高效催化劑，取消了脫灰步驟，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了工藝流程。 Paso公司組成的聯(lián)合熱塑性塑料公司，開發(fā)了被稱為液池工藝的新生產(chǎn)工藝，采用Montedison以后，該公司與美國(guó)ElRexall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(guó)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(jìn)行聚合。該工藝主要包括美國(guó)Rexall工藝、美國(guó)Phillips工藝以及日本Sumitimo工藝。它具有生產(chǎn)工藝技術(shù)可靠，對(duì)原料丙烯質(zhì)量要求不是很高，所需催化劑國(guó)內(nèi)有保證，流程簡(jiǎn)單，投資省、收效快，操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)品牌號(hào)轉(zhuǎn)換靈活、三廢少，適合中國(guó)國(guó)情等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)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(hào)少，檔次不高，用途較窄。（1）間歇本體法工藝。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(guò)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。反應(yīng)器可分為釜式反應(yīng)器和環(huán)管反應(yīng)器兩大類。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(gè)單獨(dú)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(huì)太高。不足之處是反應(yīng)氣體需要?dú)饣?、冷凝后才能循環(huán)回反應(yīng)器。 Psao等公司都實(shí)現(xiàn)了液相本體聚丙烯工藝的工業(yè)化生產(chǎn)。1970年以后，日本住友、Phillips、美國(guó)EI %。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(wàn)噸/年，Basell公司注冊(cè)了多項(xiàng)專利的二醚類催化劑也已經(jīng)有商業(yè)化產(chǎn)品，如MC12MC127。Spheripol工藝的另外一個(gè)特點(diǎn)是先進(jìn)的催化劑技術(shù)。抗沖共聚產(chǎn)品具有很好的剛性和抗沖擊性的綜合性能，產(chǎn)品乙烯含量可高達(dá)25%（40%橡膠相），并已具有達(dá)到40%乙烯含量（60%橡膠相）的能力。工業(yè)化產(chǎn)品的MFR達(dá)到1860g/10min（特殊的不造粒產(chǎn)品），高剛性產(chǎn)品的彎曲模量達(dá)到2300MPa。新一代Spheripol工藝采用純的添加劑加入系統(tǒng)，使產(chǎn)品質(zhì)量更加均一穩(wěn)定，而且方便產(chǎn)品切換。此外，Spheripol工藝采用模塊化設(shè)計(jì)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(shí)增加氣相反應(yīng)系統(tǒng)），裝置的生產(chǎn)能力也容易擴(kuò)大。 采用汽蒸和干燥兩步法處理聚合物，可以很容易將汽蒸尾氣中的蒸氣冷凝而分離出純烴類單體，能夠完全回收利用尾氣中的烴類，降低單體的消耗。反應(yīng)器采用氣相法密相流化床。所得產(chǎn)品顆粒度更加均勻，產(chǎn)品的熔體流動(dòng)指數(shù)范圍更寬（），可生產(chǎn)高剛性、高結(jié)晶度和低熱封溫度的新PP牌號(hào)。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。Spheripol工藝一開始使用GF2A、FT4S、UCD104等高效催化劑，催化劑活性達(dá)到40kgPP/gcat，產(chǎn)品等規(guī)度為90%99%，可不脫灰、不脫無(wú)規(guī)物。 （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%。 （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(dá)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(diǎn)，不容易粘壁，軸流泵的能耗也較低；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(dá)1600W/（m2.℃）；其均聚和無(wú)規(guī)共聚產(chǎn)品的特點(diǎn)是凈度高，光學(xué)性能好，無(wú)異味。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
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