【正文】 60%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）橡膠相的產(chǎn)品。Unipol 工藝采用 SHAC 系列催化劑，該催化劑無(wú)需預(yù)處理或預(yù)聚合，而且使用同一種催化劑可以生產(chǎn)任何種類(lèi)的 PP 產(chǎn)品。由于流化床反應(yīng)動(dòng)力學(xué)本身的限制，加上操作壓力低使系統(tǒng)中物料的儲(chǔ)量減小，使得該工藝比其它工藝操作安全，不存在事故失控時(shí)設(shè)備超壓的危險(xiǎn)。另外，該工藝路線(xiàn)較短，對(duì)材質(zhì)沒(méi)有特殊要求，主反應(yīng)器及其下游設(shè)備都為普通的碳鋼（除擠壓造粒單元外），管材 65%以上采用普通碳鋼，再加上其占地面積少，裝置生產(chǎn)潛力很大，產(chǎn)品成本低，性能好，因而具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。該工藝另外一個(gè)顯著特點(diǎn)是可以配合超冷凝態(tài)操作，即所謂的超冷凝態(tài)氣相流化床工藝（SCM）。該工藝采用高效催化 劑體系，主催化劑為高效載體催化劑，助催化劑為三乙基鋁和給電子體。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(shí)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(duì)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(guò)脫臭處理。液態(tài)丙烯用泵打入反應(yīng)器，通過(guò)丙烯的汽化吸收一部分聚合反應(yīng)熱，未反應(yīng)的氣態(tài)丙烯用水冷凝后使其液化，再用泵打回反應(yīng)器使用。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(gè)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(wèn)題。目前，世界上采用Hypol工藝生產(chǎn)的聚丙烯裝置有22套，總生產(chǎn)能力約為251萬(wàn)噸/年，%?；诙颐烟峁┘夹g(shù)，三井公司已經(jīng)生產(chǎn)出第5代RKRH型催化劑，其活性高于第4代催化劑23倍。反應(yīng)器在生產(chǎn)抗沖擊性共聚物時(shí)，無(wú)污垢，不需要清洗。生產(chǎn)均聚物時(shí)，第一氣相反應(yīng)器實(shí)際上也起閃蒸作用。其中北美地區(qū)的生產(chǎn)能力為 403 萬(wàn)噸/年，亞洲地區(qū)合計(jì)為419 萬(wàn)噸/年，西歐地區(qū)的生產(chǎn)能力為 萬(wàn)噸/ 年，中歐和東歐地區(qū)的生產(chǎn)能力為 62 萬(wàn)噸/年，中東和非洲地區(qū)的生產(chǎn)能力為 萬(wàn)噸/年； Hypol 工藝Hypol工藝由日本三井化學(xué)公司于20世紀(jì)80年代初期開(kāi)發(fā)成功，該工藝采用HYHSII催化劑（TKII），是一種多級(jí)聚合工藝，它把本體法丙烯聚合工藝的優(yōu)點(diǎn)同氣相法聚合工藝的優(yōu)點(diǎn)融為一體，是一種不脫灰、不脫無(wú)規(guī)物能生產(chǎn)多種牌號(hào)聚丙烯產(chǎn)品的組合式工藝技術(shù)。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（從 ） ，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(kāi)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。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/（ ℃）；（f）環(huán)管2m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；（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% 。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。 Spheripol 工藝Spheripol工藝由巴塞爾（Basell）聚烯烴公司開(kāi)發(fā)成功。此后，日本三井油化和意大利蒙埃公司又開(kāi)發(fā)出新的高等規(guī)度（95%） ，高活性（可達(dá) 105gPP/gTi）的催化劑，并用于本體聚合裝置。導(dǎo)熱油加熱器 模溫機(jī) 油加熱器 電加熱導(dǎo)熱油爐 導(dǎo)熱油電加熱器 在 1957 年聚丙烯漿液法工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)的 40 余年內(nèi)，聚丙烯生產(chǎn)工藝不斷發(fā)展。導(dǎo)熱油加熱器 模溫機(jī) 油加熱器 電加熱導(dǎo)熱油爐 導(dǎo)熱油電加熱器 盡管我國(guó)的 PP 工業(yè)取得了迅猛的發(fā)展，生產(chǎn)能力和產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)，但在數(shù)量和質(zhì)量以及品種等方面仍不能滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展的需要，每年仍需要大量的進(jìn)口，且數(shù)量逐年上升，2022年我國(guó)進(jìn)口 PP 達(dá) 1640kt，與 1999 年相比增長(zhǎng) %。 1999 年我國(guó) PP 產(chǎn)量為 ,與 1990 年的 ，增長(zhǎng)了 %，品均年增長(zhǎng)率高達(dá) %。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2022年中期全世界聚丙烯的產(chǎn)量已達(dá)到 33900kt/a，生產(chǎn)廠(chǎng)家多達(dá) 150 家。 耐候性聚丙烯對(duì)紫外線(xiàn)很敏感，加入氧化鋅、硫代二丙酸二月桂酯、碳黑或類(lèi)似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。它的擊穿電壓也很高，適合用作電器配件等。 化學(xué)穩(wěn)定性聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對(duì)其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定，但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹，同時(shí)它的化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加還有所提高，所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件，防腐蝕效果良好。對(duì)于聚丙烯玻璃化溫度的報(bào)道值有18qC, 0qC, 5℃等，這也是由于人們采用不同試樣，其中所含晶相與無(wú)定形相的比例不同，使分子鏈中無(wú)定形部分鏈長(zhǎng)不同所致。 熱性能聚丙烯具有良好的耐熱性，制品能在 100℃以上溫度進(jìn)行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150℃也不變形。但在室溫和低溫下，由于本身的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度高，所以抗沖擊強(qiáng)度較差。提高加載速率，可使韌性斷裂向脆性斷裂轉(zhuǎn)變的溫度上升。溫度和加載速率對(duì)聚丙烯的韌性影響很大。聚丙烯力學(xué)性能的絕對(duì)值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍屬于偏低的品種，其拉伸強(qiáng)度僅可達(dá)到 30 MPa 或稍高的水平。成型性好，但因收縮率大(為 1%~%）.厚壁制品易凹陷，對(duì)一些尺寸精度較高零件，很難于達(dá)到要求，制品表面光澤好，易于著色。 聚丙烯的性質(zhì) 物理性能聚丙烯為無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，密度只有 0. 900. 91g/cm3，是目前所有塑料中最輕的品種之一。密度小，是最輕的通用塑料。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化，故熔點(diǎn)可高達(dá) 167℃。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi)。一般工業(yè)生產(chǎn)的聚丙烯樹(shù)脂中，等規(guī)結(jié)構(gòu)含量約為 95%，其余為無(wú)規(guī)或間規(guī)聚丙烯。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯（isotactic polyprolene） 、無(wú)規(guī)聚丙烯（ atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯 （syndiotatic polypropylene）三種。本次設(shè)計(jì)雖然經(jīng)過(guò)多次修改，但難免存在不妥之處，望老師在檢查過(guò)程中給予糾正。在安全生產(chǎn)中，主要介紹了聚丙烯生產(chǎn)中易出現(xiàn)的安全問(wèn)題，并針對(duì)這些安全問(wèn)題詳述相關(guān)的安全措施。在設(shè)備框算中，則包括了車(chē)間內(nèi)各主要單元的化工計(jì)算過(guò)程，確定各設(shè)備的有效容積、結(jié)構(gòu)尺寸、傳熱面積等。在物料衡算中，根據(jù)生產(chǎn)流程對(duì)主要設(shè)備的進(jìn)出料情況做了衡算，確定進(jìn)出設(shè)備的物料和設(shè)備內(nèi)部各種物料的流動(dòng)狀況和組成。文獻(xiàn)綜述主要介紹了聚丙烯的性能、生產(chǎn)工藝、國(guó)內(nèi)外聚丙烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、用途以及催化劑的選擇。通過(guò)本設(shè)計(jì)，可以對(duì)環(huán)管法聚丙烯合成車(chē)間工藝及聚合工段設(shè)計(jì)有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)和了解，了解到環(huán)管法聚丙烯合成的基本流程。年產(chǎn) 11 萬(wàn)噸聚丙烯合成工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄摘 要 ........................................................................................................................................................ 9 ABSTRACT ............................................................................................................................................ 10 前 言 ...................................................................................................................................................... 11 1 緒論 ...................................................................................................................................................... 12 聚丙烯概述 .................................................................................................................................... 12 聚丙烯的性質(zhì) ................................................................................................................................ 12 物理性能 .................................................................................................................................. 12 力學(xué)性能 ................................................................................................................................. 12 熱性能 ..................................................................................................................................... 13 化學(xué)穩(wěn)定性 ............................................................................................................................. 13 電性能 ..................................................................................................................................... 13 耐候性 ..................................................................................................................................... 13 聚丙烯工藝發(fā)展過(guò)程 .................................................................................................................... 13 幾種主要聚丙烯工藝 .................................................................................................................... 14 Spheripol 工藝 .......................................................................................................................... 14 Hypol 工藝 ............................................................................................................................... 15 Novolen 工藝 ............................................................................................................................ 15 Unipol 氣相工藝 ...................................................................................................................... 16 Amoco/Chisso 工藝 ...............................................................