聚丙烯生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀和發(fā)展

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1、聚丙烯生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀和發(fā)展　　摘要：介紹了目前聚丙烯（PP）主要生產(chǎn)工藝，最廣泛和最有發(fā)展前途的聚丙烯生產(chǎn)工藝是本體法和氣相法，目前主要聚丙烯生產(chǎn)工藝均為國外聚丙烯工藝商掌握。關(guān)鍵詞：聚丙烯生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀發(fā)展聚丙烯（PP）是一種熱塑性的合成樹脂，其物理性質(zhì)是半透明、無色無味無毒的固體，密度較小，具有較好的加工性能。同時(shí)，PP的耐沖擊性能較高，具有較強(qiáng)的機(jī)械性質(zhì)，能夠抵抗多種酸堿和有機(jī)溶劑的腐蝕。PP基于以上的優(yōu)勢，被廣闊的應(yīng)用與日常生活生產(chǎn)的方方面面。一、世界聚丙烯生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀到目前為止，世界范圍內(nèi)生產(chǎn)聚丙烯的工藝中，本體法工藝仍占占據(jù)十分重要的地位，隨著技術(shù)

2、的發(fā)展和市場需求的增加，氣相法生產(chǎn)工藝也逐漸得到發(fā)展，此外催化劑技術(shù)的運(yùn)用也使得聚丙烯的生產(chǎn)水平進(jìn)一步提高。目前世界上主要采用氣相工藝和本體-氣相組合工藝，這類生產(chǎn)工藝均是利用本體工藝和氣相法工藝，以及兩種工藝的組合工藝生產(chǎn)出均聚物和無規(guī)共聚物，再利用氣相反應(yīng)裝置產(chǎn)生抗沖共聚物。下面介紹目前世界上幾種主要聚丙烯生產(chǎn)工藝：1.Spheripol工藝6Spheripol工藝由Basell公司開發(fā)成功。該技術(shù)自1982年首次工業(yè)化以來，是迄今為止最成功、應(yīng)用最為廣泛的聚丙烯生產(chǎn)工藝。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，環(huán)管

3、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，不容易產(chǎn)生熱點(diǎn)，不容易粘壁，軸流泵的能耗也較低，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。可以生產(chǎn)全范圍、多用途的各種產(chǎn)品。2.Borstar工藝由Borealis公司（北歐化工）推出的Borstar工藝是目前世界范圍內(nèi)一種十分重要的聚丙烯生產(chǎn)工藝。該工藝的產(chǎn)生基于北星雙峰聚乙烯生產(chǎn)工藝，尤其是所采用的氣相反應(yīng)器構(gòu)造和環(huán)管構(gòu)造與該工藝是一致的，主要

4、采用雙反應(yīng)器即環(huán)管反應(yīng)器串聯(lián)氣相反應(yīng)器生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物，再串聯(lián)一臺或兩臺氣相反應(yīng)器生產(chǎn)抗沖共聚物。該工藝運(yùn)用了超臨界聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)，將超臨界丙烯作為溶劑進(jìn)行聚丙烯的生產(chǎn)。采用Z-N催化劑或單活性中心催化劑，其主要特點(diǎn)為：采用MgCl26載體催化劑，大大提升了催化過程的靈活性和有效性；由于反應(yīng)過程在超臨界狀態(tài)下進(jìn)行，因而突破了對氫氣濃度的限制，氣相反應(yīng)即使在氫氣濃度十分高的狀態(tài)下也可進(jìn)行；由于氣相反應(yīng)的條件在超臨界狀態(tài)下，因而丙烯中所溶的其他聚合物相當(dāng)少，大大提升了共聚物的均勻性和乙烯含量。采用這種工藝所生產(chǎn)出來的聚丙烯產(chǎn)品對于纖維、薄膜、管材等的生產(chǎn)

5、十分適用。3.Innovene工藝由Ineos集團(tuán)推出的Innovene工藝采用臥式攪拌床反應(yīng)器作為反應(yīng)載體，該反應(yīng)器上有若干個(gè)液相、氣相材料進(jìn)料點(diǎn)，由這些進(jìn)料點(diǎn)添加液相、氣相材料以及催化劑，再通過攪拌促使反應(yīng)，其主要特點(diǎn)包括：能夠較好地確保催化劑的有效性，避免催化短路；過渡時(shí)間段且過度產(chǎn)品較少有利于提升目標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)量；所產(chǎn)出的共聚物產(chǎn)品的剛性明顯優(yōu)于其他生產(chǎn)工藝；該工藝的耗能較少，操作相對簡單可靠。但與此同時(shí)，該生產(chǎn)工藝也具有一定的缺陷，其中最為突出的是產(chǎn)品中的乙烯含量相對于其他工藝過少，因而今后該工藝的研究中，應(yīng)著重解決這一問題。4.Novolen工藝由

6、德國BASF公司研發(fā)的Novolen工藝是一種可以用共聚物反應(yīng)器生產(chǎn)均聚6物的氣象反應(yīng)工藝。該工藝的主要特點(diǎn)有：采用兩臺帶有雙螺旋攪拌的立式反應(yīng)器，使反應(yīng)過程中氣固兩相之間分布更均勻；均聚物的產(chǎn)量相對于其他工藝更高，可達(dá)30%甚至更多；采用PTK-4催化劑，省去預(yù)聚合步驟；能夠生產(chǎn)全牌號的產(chǎn)品，包括均聚物、超抗沖共聚物、無規(guī)共聚物等等。5.Spherizone工藝目前全球最大的聚丙烯生產(chǎn)商Basell公司一直以來都是聚丙烯生產(chǎn)工藝的引導(dǎo)者和創(chuàng)新者，其Spherizone工藝采用多相循環(huán)技術(shù)，近年來受到世界聚丙烯生產(chǎn)領(lǐng)域的熱切關(guān)注。該工藝采用球形形態(tài)、高選擇

7、性和高活性的Z-N催化劑，能夠更好地保障所產(chǎn)聚合物的結(jié)晶度和均一性。該工藝中，預(yù)聚合、均聚合反應(yīng)采用液相環(huán)管反應(yīng)裝置，多相共聚合反應(yīng)采用氣相流化床反應(yīng)裝置。隨著Basell公司對該工藝研究的不斷深入，如今Spherizone二代工藝已日趨成熟，在增加產(chǎn)品強(qiáng)度和改善聚合物性能，以及提升減小停留時(shí)間，提升反應(yīng)體積有效性，改進(jìn)生產(chǎn)操作效率和提高生產(chǎn)靈活性等方面發(fā)揮出更為顯著的優(yōu)勢。此外，該工藝能夠生產(chǎn)出全范圍的聚丙烯產(chǎn)品，且其中無規(guī)共聚乙烯的含量可高達(dá)4.5%，橡膠相高達(dá)40%以上，抗沖共聚物乙烯高達(dá)25%以上。二、聚丙烯生產(chǎn)工藝的發(fā)展6自上世紀(jì)50年代Z-N催

8、化劑誕生以來，聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)得到了不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，尤其是催化劑方