[聚丙烯（PP）塑料的生產(chǎn)工藝及其進(jìn)展]
發(fā)布日期：[2007/8/19]
共閱[1895]次
目前，聚丙烯（PP）主要用氣相和本體工藝生產(chǎn)，全球氣相和本體環(huán)管工藝樹(shù)脂的增長(zhǎng)強(qiáng)烈地挑戰(zhàn)著淤漿工藝的產(chǎn)品。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，淤漿工藝正逐步被淘汰。全球PP生產(chǎn)工藝中，Basell公司的Spheripol環(huán)管/氣相工藝占主導(dǎo)地位，目前該工藝占全球PP生產(chǎn)的50％；其次是DOW公司的Unipol氣相工藝、BP公司的Innovene氣相工藝、NTH公司的Novolen氣相工藝、三井公司的Hypol釜式本體工藝、Borealis公司的Borstar環(huán)管／氣相工藝等。近年來(lái)，氣相和本體工藝的比例逐年增加，世界各地在建和新建的PP裝置將基本上采用氣相工藝和本體工藝。尤其是氣相工藝的快速增加正挑戰(zhàn)居世界第一位的Spheripol工藝。據(jù)NTH公司稱(chēng)，1997年以來(lái)，世界范圍內(nèi)許可的PP新增能力的55%都是采用Novolen氣相工藝，今后氣相工藝還將有逐步增加的趨勢(shì)。除以上主要的PP生產(chǎn)工藝外，原Montell公司于20世紀(jì)90年代又成功開(kāi)發(fā)了反應(yīng)器PP合金Catalloy和Hivalloy技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)成功為PP樹(shù)脂高性能化、功能化以及進(jìn)人高附加值應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)造了條件，現(xiàn)均已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。另外，Basell公司、Borealis公司等也在聚丙烯新技術(shù)方面有所突破。
（1）三井油化的Hypol工藝。Hypol工藝采用釜式液相本體-氣相組合的工藝技術(shù)，使用TK-Ⅱ高效載體催化劑，催化劑活性>2萬(wàn)gPP／gcat，可不脫灰、不脫無(wú)規(guī)物。PP的等規(guī)度≥98％，粒度分布窄，可生產(chǎn)寬范圍的PP。Hypol聚丙烯工藝于1984年在千葉工廠(chǎng)的兩條4萬(wàn)噸／年的生產(chǎn)線(xiàn)上首次投產(chǎn)。世界采用此工藝的生產(chǎn)裝置及在建裝置23套，總生產(chǎn)能力為200萬(wàn)噸/年。該工藝生產(chǎn)的聚丙烯產(chǎn)品品種多、牌號(hào)全、白度高、光學(xué)性能好、揮發(fā)性和灰分含量低、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異，不需進(jìn)一步處理就能達(dá)到全部質(zhì)量要求。我國(guó)揚(yáng)子石化、盤(pán)錦乙烯、洛陽(yáng)石化、廣州石都有該工藝裝置。
（2）海蒙特公司的Spheripol工藝。Spheripol工藝采用環(huán)管液相本體-氣相組合工藝技術(shù)，使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等10種高效載體催化劑，催化劑活性達(dá)4萬(wàn)gpp／gcat，產(chǎn)品等規(guī)度為90％-99％，可不脫灰、不脫無(wú)規(guī)物。該工藝采用新的催化劑和新添加劑加入技術(shù)，開(kāi)發(fā)出無(wú)造粒的Spheripol工藝技術(shù)，與常規(guī)生產(chǎn)工藝相比，設(shè)備投資降低50%，能耗減少85％，維修費(fèi)減少80％。Spheripol工藝能生產(chǎn)很寬范圍的PP產(chǎn)品，包括均聚物、無(wú)規(guī)共聚物、三元共聚物、多相抗沖擊共聚物和乙烯含量大于25％的有高抗沖擊性的共聚物。Spheripol工藝的催化劑粒徑大而圓且均勻，所以生成的聚合物顆粒大，呈粒形，粒度分布窄。另外環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)的物料流速高，生成的粉料表觀密度大且表面光滑，不易被氣流吹走，為密相流化床反應(yīng)器的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。全世界采用此技術(shù)的生產(chǎn)裝置43套，總生產(chǎn)能力600萬(wàn)噸/年以上，包括在建裝置總生產(chǎn)能力>1 000萬(wàn)噸/年。我國(guó)齊魯石化、上海石化、無(wú)順乙烯、茂名石化、天津聯(lián)化、中原、獨(dú)山山、大連、華北油田、大慶煉化等單位都采用該工藝進(jìn)行生產(chǎn)。
（3）聯(lián)碳公司的Unipol工藝。Unipol氣相流化床工藝，使用Shell公司的SHAC高效催化劑，催化劑活性達(dá)2-2.5萬(wàn)gpp／gcat。省掉了催化劑純化、脫灰和脫無(wú)規(guī)物工序，工藝流程短，無(wú)廢液排出，pp等規(guī)度可達(dá)99％。此工藝技術(shù)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、靈活，但生產(chǎn)穩(wěn)定性差、產(chǎn)品形狀不規(guī)則。全世界采用此技術(shù)的生產(chǎn)裝置及在建裝置總生產(chǎn)能力已增到500萬(wàn)噸/年，僅次于Spheripol工藝，最大單線(xiàn)生產(chǎn)能力可達(dá)32萬(wàn)噸/年。
（4）Amoco氣相工藝。Amoco氣相工藝采用臥式攪拌床氣相反應(yīng)器，反應(yīng)器容積可達(dá)79 m2。槳式攪拌使物料以活塞流形式流動(dòng)，產(chǎn)品切換快，聚合反應(yīng)熱靠丙烯蒸發(fā)除去，使用超高活性載體鈦系球形催化劑，催化劑活性達(dá)4萬(wàn)gpp／gcat，PP等規(guī)度達(dá)99%，生產(chǎn)過(guò)程不脫灰、不脫無(wú)規(guī)物，可生產(chǎn)均聚物、無(wú)規(guī)共聚物，亦能生產(chǎn)高剛性和高抗沖強(qiáng)度的共聚物，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)成本低。由于采用漿式攪拌，物料以活塞流形式流動(dòng)，不需要大的循環(huán)，因此耗電量少，不需蒸汽，操作可靠。
（5）巴斯夫公司的Novolen氣相工藝。Novolen氣相工藝采月帶雙螺帶攪拌立式反應(yīng)器，物料在湍流狀態(tài)下流動(dòng)，催化劑均勻分散在粉末床中，第一個(gè)反應(yīng)器生產(chǎn)均聚物和無(wú)規(guī)共聚物，第二個(gè)反應(yīng)器生產(chǎn)抗沖共聚物。由于它采用攪拌混合形式，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、C1離子和灰分增高，催化劑活性較低。該工藝優(yōu)點(diǎn)是涌程短，投資少。從1990年改用高活性催化劑后省去了脫氯處理，增加了生產(chǎn)能力，最大單線(xiàn)生產(chǎn)能力25萬(wàn)噸/年，世界用此技術(shù)的總生產(chǎn)能力已達(dá)到380萬(wàn)噸/年。
