燕山石化聚丙烯工艺综述(史上最好实习报告内容).ppt

聚丙烯工艺技术综述 2009年6月8日 聚丙烯工艺技术综述 聚合原理及产品用途 聚丙烯发展历史 市场与需求 生产工艺介绍 液相本体法 环管法 气相本体法 Innovene Novolen Unipol Spherizone 国产化聚丙烯工艺技术的发展 聚丙烯（polypropylene，缩写为PP）是以丙烯为单体聚合而成的聚合物，是通用塑料中的一个重要品种，其结构式如下： [ CH2 CH ]n CH3 PP的热性能和机械性能的优异结合使其在很多领域如注塑、薄膜及纤维生产中得到广泛应用，它的通用性加上经济性使其应用在60年代和70年代初期得到了快速发展，很快成为最重要的热塑性产品之一。 催化剂发展历史 60年代 第一代Z/N催化剂时期(活性1000kg/kg催化剂) 浆液法工艺技术商业化生产 70年代 第二代Z/N催化剂出现(活性10000kg/kg催化剂)，产品等规度提高 开始本体法和气相法工艺技术的开发 聚丙烯工业化发展历史 50年代 53年卡尔·齐格勒教授首次合成高结晶度聚乙烯 54年朱利奥·纳塔教授首次合成结晶聚丙烯 57年在意大利的费拉拉建成第一套6000吨/年浆液法间歇式聚丙烯工业生产装置 80年代 第三代Z/N催化剂开发成功(活性15000 kg/kg催化剂)，产品等规度进一步提高，大大降低了无规聚合物的产品，省去了脱无规聚合物的工艺步骤，简化工艺流程 能够生产高乙烯含量的无规共聚物和抗冲共聚物 采用本体法和气相法、以及组合法工艺技术开始大规模建设工业装置 90年代 应用第四代Z/N催化剂(活性60000 kg/kg催化剂)，改进产品形态，生产高结晶性聚合物 开始研制茂金属催化剂，开发等规和间规聚丙烯 进一步简化本体和气相工艺流程，装置大型化，降低了投资和操作费用 开始建设大型工业装置，单线生产能力达到年产30万吨聚丙烯本色粒料 最新发展简述 二醚类和琥珀酸酯类催化剂的开发 ND催化剂的开发 国外市场概况 国外市场概况 世界聚丙烯的主要用途是生产注塑制品，其中货物的周转箱、工业零部件仍是其主要用途；由于其密度低，具有良好的机械性能，因此也大量用于汽车配件。另外聚丙烯在纤维和薄膜方面所占的比例也较大。 1995~2000年间，国内聚丙烯产量的年均增长率达到26.0%，远远超出了表观消费量和进口量的年均增长率（18.6%和8.3%），自给率也由1995年的49.2%迅速上升到2000年的66.7%。 到2005年编织制品所占的比例将有所下降，拉丝料市场转向饱和，而专用料市场的供需缺口大幅扩大。注塑制品中洗衣机料因产量接近饱和，对PP树脂的需求量增长放缓，供需缺口仅略有增加；而共聚注塑料将成为供需缺口最大的品种；BOPP薄膜料和CPP薄膜料因包装业的发展而快速发展，供需缺口进一步扩大；纤维料因土工材料的发展而获得了新的市场机遇，需求增长较快，供需缺口扩大。另外，PP管材料和PP高透明料将成为市场发展的新热点。 主要工艺参数及控制 主要工艺参数及控制 工艺流程图 工艺特点 工艺特点 第二反应器的操作系统与第一反应器基本相同，只是在生产抗冲产品时增加了乙烯单体进料。乙烯对丙烯的进料比率根据所需产品精确控制。 生产均聚物时，第一、第二反应器中只加入丙烯单体；生产无规共聚物时，乙烯以较低的控制比例加分别加入两反应器。生产抗冲共聚物时，只向第二反应器加入乙烯。 粉末从第二反应器排出，经气体/粉末分离系统减压输送至脱气仓。脱气仓底部通入湿氮气，使聚合物粉末失活，同时将未反应的单体从聚合物粉末中脱除。这部分单体可以送到附近的烯烃装置回收或经过膜分离单元将丙烯和氮气分离后再循环使用。脱活的聚合物粉末靠重力排出，输送至挤压造粒机。 工艺流程图 从界区外来的新鲜丙烯和催化剂、助催化剂、氢气以及给电子体一同进入反应器。如果生产无规共聚物，则要向反应器加入气相乙烯。如果生产抗冲共聚物，则要向第二反应器加入乙烯。如果要生产三元无规共聚物，则还要向反应器加入液态丁烯。 聚合反应是在气相搅拌反应器中进行的。通过气化吸热来排放热量：液态丙烯进入反应器蒸发吸收一部分反应热；反应气连续从反应器顶端经过滤后排出；反应器顶部的气相丙烯冷凝后作为冷却剂用泵送回反应器。循环气中的不凝组分（包括惰性组分）被压缩后也返回反应器。 聚丙烯粉末在反应器的操作压力下被送出反应器。随后载气与粉末一同进入粉末出料罐进行分离。分离后的载气经过一个旋风分离器和过滤器去除掉残存粉末后进入压缩机。 粉料从出料罐经过旋转阀后进入脱气仓。用氮气吹扫粉料去除残留单体，然后气体从脱气仓顶端进入共用的膜回收单元进行单体和氮气的分离。回收的氮气返回脱气仓重复利用，回收的单体冷凝后直接进入各线的第一反应器。 每条生产