聚丙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)優(yōu)秀文檔常用版

1、第一章.聚丙烯生產(chǎn)工藝目前，聚丙烯的生產(chǎn)工藝按聚合類型可分為溶液法、淤漿法、本體法、氣相法和本體法-氣相法組合工藝 5 大類。具體工藝主要有BP 公司的氣相Innovene工藝、Chisso 公司的氣相法工藝、Dow 公司的Unipol 工藝、Novolene 氣相工藝、Sumitomo 氣相工藝、Basell 公司的本體法工藝、三井公司開發(fā)的Hypol 工藝以及 Borealis 公司的Borstar 工藝等。淤漿法工藝淤漿法工藝（Slurry Process）又稱漿液法或溶劑法工藝，是世界上最早用于生產(chǎn)聚丙烯的工藝技術(shù)。從1957 年第一套工業(yè)化裝置一直到 20 世紀(jì) 80 年代中后期，淤

2、漿法工藝在長達(dá) 30 年的時(shí)間里一直是最主要的聚丙烯生產(chǎn)工藝。典型工藝主要包括意大利的Montedison 工藝、美國Hercules 工藝、日本三井東壓化學(xué)工藝、美國Amoco 工藝、日本三井油化工藝以及索維爾工藝等。這些工藝的開發(fā)都基于當(dāng)時(shí)的第一代催化劑，采用立式攪拌釜反應(yīng)器，需要脫灰和脫無規(guī)物，因采用的溶劑不同，工藝流程和操作條件有所不同。近年來，傳統(tǒng)的淤漿法工 藝在生產(chǎn)中的比例明顯減少，保留的淤漿產(chǎn)品主要用于一些高價(jià)值領(lǐng)域，如特種BOPP 薄膜、高相對(duì)分子質(zhì)量吹塑膜以及高強(qiáng)度管材等。近年來，人們對(duì)該方法進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的淤漿法生產(chǎn)工藝使用高活性的第二代催化 劑，可刪除催化劑脫灰步驟，

3、能減少無規(guī)聚合物的產(chǎn)生，可用于生產(chǎn)均聚物、無規(guī)共聚物和抗沖共聚物產(chǎn)品等。 目前世界淤漿法PP 的生產(chǎn)能力約占全球PP 總生產(chǎn)能力的 13%。溶液法工藝溶液法生產(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。該工藝采用一種特殊改進(jìn)的催化劑體系-鋰化合物（如氫化鋰鋁）來適應(yīng)高的溶液聚合溫度。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)的單體通過對(duì)溶劑減壓而分離循環(huán)。額外補(bǔ)充溶劑來降低溶液的粘度，并過濾除去殘留催化劑。溶劑 通過多個(gè)蒸發(fā)器而濃縮，再通過一臺(tái)能夠除去揮發(fā)物的擠壓機(jī)而形成固體聚合物。固體聚合物用庚烷或類似的烴 萃取進(jìn)一步提純，同時(shí)也除去了無定形聚丙烯，取消

4、了使用乙醇和多步蒸餾的過程，主要用于生產(chǎn)一些與漿液法 產(chǎn)品相比模量更低、韌性更高的特殊牌號(hào)產(chǎn)品。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。本體法工藝本體法工藝的研究開發(fā)始于 20 世紀(jì) 60 年代，1964 年美國Dart 公司采用釜式反應(yīng)器建成了世界上第一套工業(yè)化本體法聚丙烯生產(chǎn)裝置。1970 年以后，日本住友、Phillips、美國 EI 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)。與采用溶劑的漿液法相比，采用液相丙烯本體法進(jìn)行聚合具有不使用惰性溶劑，反應(yīng)系統(tǒng) 內(nèi)單體濃度高，聚合速率快，催化劑活

5、性高，聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)器的時(shí)-空生產(chǎn)能力更大，能耗低，工藝 流程簡單，設(shè)備少，生產(chǎn)成本低，三廢量少；容易除去聚合熱，并使撤熱控制簡單化，可以提高單位反應(yīng)器的 聚合量；能除去對(duì)產(chǎn)品性質(zhì)有不良影響的低分子量無規(guī)聚合物和催化劑殘?jiān)梢缘玫礁哔|(zhì)量的產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn)。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。反應(yīng)器內(nèi)的高壓液態(tài)烴類物料容量大，有潛在的危險(xiǎn)性。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。本體法不同工藝路線的區(qū)別主要是反應(yīng)器的不同。反應(yīng)器可分為釜式反應(yīng)器和環(huán)管反應(yīng)器兩大類。釜式反應(yīng) 器是利用液體

6、蒸發(fā)的潛熱來除去反應(yīng)熱，蒸發(fā)的大部分氣體經(jīng)循環(huán)冷凝后返回到反應(yīng)器，未冷凝的氣體經(jīng)壓縮機(jī) 升壓后循環(huán)回反應(yīng)器。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。本體法生產(chǎn)工藝按聚合工藝流程，可以分為間歇式聚合工藝和連續(xù)式聚合工藝兩種。間歇本體法工藝。間歇本體法聚丙烯聚合技術(shù)是我國自行研制開發(fā)成功的生產(chǎn)技術(shù)。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，所需催化劑國內(nèi)有保證，流程簡單，投資省、收效快，操作簡單，產(chǎn) 品牌號(hào)轉(zhuǎn)換靈活、三廢少，適合中國國情等優(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

7、，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。目前，我國采用該法生產(chǎn)的聚丙烯生產(chǎn)能力約占全國總生產(chǎn)能力的24.0%；連續(xù)本體法工藝。該工藝主要包括美國Rexall 工藝、美國Phillips 工藝以及日本Sumitimo 工藝。（a）Rexall 工藝。Rexall 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。在聚合物脫 灰時(shí)采用己烷和異丙醇的恒沸混合物為溶劑，簡化了精餾的步驟，將殘余的催化劑和無規(guī)聚丙烯一同溶

8、解于溶劑 中，從溶劑精餾塔的底部排出。以后，該公司與美國 El 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 -MPC 公司的HY-HS 高效催化劑，取消了脫灰步驟，進(jìn)一步簡化了工藝流程。該工藝的特點(diǎn)是以高純度的液相丙烯為原料，采用HY-HS 高效催化劑，無脫灰和脫無規(guī)物工序。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。該工藝由美國 Phillips 石油公司于 20 世紀(jì) 60 年代開發(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)簡單的環(huán)管反應(yīng)器具有單位

9、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)。該工藝可以生產(chǎn)寬范圍熔體流動(dòng)速率的 聚聚物和無規(guī)聚合物。（c）Sumitimo 工藝。該工藝由日本 Sumitimo（住友）化學(xué)公司于 1974 年開發(fā)成功。此工藝基本上與 Rexene 本體法相似，但 Sumitimo 本體法工藝包括除去無規(guī)物及催化劑殘余物的一些措施。通過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。Sumitimo 本體法工藝使用 SCC 絡(luò)合催化劑（以一氯二乙基鋁還原四氯化鈦， 并經(jīng)過正丁醚處理），液相丙烯在 50-80、3.0MPa 下進(jìn)行聚合，反應(yīng)速

10、率高，聚合物等規(guī)指數(shù)也較高，還采用高效萃取器脫灰，產(chǎn)品等規(guī)指數(shù)為 96%-97%，產(chǎn)品為球狀顆粒，剛性高，熱穩(wěn)定性好，耐油及電氣性能優(yōu)越。氣相法聚丙烯工藝氣相法聚丙烯工藝的研究和開發(fā)始于 20 世紀(jì) 60 年代，1967 年 BASF 公司在 Ludwigshafen 建成一套采用立式攪拌床反應(yīng)器的氣相聚丙烯工藝中試裝置。1969 年 BASF 和Shell 的合資ROW 公司在德國Wesseling 采用立式攪拌床反應(yīng)器建成世界上第一套 2.5 萬噸/年氣相聚丙烯工業(yè)裝置， 命名為Novolen 工藝。20 世紀(jì) 70 年代，美國 Amoco 公司開發(fā)出采用接近活塞流的臥式攪拌床氣相反應(yīng)器的

11、氣相法PP 生產(chǎn)工藝。80 年代初期，UCC 公司將其成熟的氣相流化床 Unipol 聚乙烯工藝用于聚丙烯生產(chǎn)中，推出了Unipol 氣相聚丙烯工藝。日本的 Sumitomo公司也于同期開發(fā)出采用氣相流化床的氣相法工藝。目前，世界上氣相法 PP 生產(chǎn)工藝主要有BP 公司的Innovene 工藝、Chisso 工藝、聯(lián)碳公司的 Unipol 工藝、BASF 公司的Novolen 工藝以及住友化學(xué)公司的Sumitomo 工藝等。(1).Innovene 工藝Innovene 工藝又名BP-Amoco 工藝。工藝的主要特點(diǎn)是采用獨(dú)特的接近活塞流的臥式攪拌床反應(yīng)器。用這種獨(dú)特的反應(yīng)器，因顆粒停留時(shí)間分

12、布范圍很窄，可以生產(chǎn)剛性和抗沖擊性非常好的共聚物產(chǎn)品。這種接近平推流 的反應(yīng)器可以避免催化劑短路。當(dāng)有乙烯存在時(shí)，可以生成大顆粒共聚物，而不是在均聚物顆粒內(nèi)生成細(xì)粉，這 些細(xì)粉將降低共聚物的低溫沖擊強(qiáng)度，并形成不必要的膠狀體。因此，該工藝很窄的反應(yīng)停留時(shí)間分布可以實(shí)現(xiàn) 用多個(gè)全混反應(yīng)釜均聚反應(yīng)器才能生產(chǎn)的高抗沖共聚物的要求。另外，由于這種獨(dú)特的反應(yīng)器設(shè)計(jì)，該工藝的產(chǎn) 品過渡時(shí)間很短，理論上產(chǎn)品的過度時(shí)間要比連續(xù)攪拌反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器短2/3，因而產(chǎn)品切換容易，過渡 產(chǎn)品很少。Innovene 工藝采用丙烯閃蒸的方式撤熱。液體丙烯以一種能保持反應(yīng)器床層干燥的方式從各個(gè)進(jìn)料點(diǎn)噴人反應(yīng)器內(nèi)，液體丙

13、烯汽化后，其單體的分壓小于它的露點(diǎn)壓力，并足以撤走反應(yīng)熱。操作中必須嚴(yán)格控制液體丙 烯的進(jìn)料速度和其在反應(yīng)器中的汽化，以保證床層干燥程度、流化程度與反應(yīng)溫度范圍之間的平衡。氣鎖系統(tǒng)是 該工藝的另一特色。當(dāng)物料從第一反應(yīng)器輸送到第二反應(yīng)器時(shí)，氣鎖系統(tǒng)可避免兩反應(yīng)器互相串流。尤其是生產(chǎn) 共聚物時(shí)，兩反應(yīng)器的氣相組成不同，第一反應(yīng)器中含有大量氫氣，同時(shí)第二反應(yīng)器中含有乙烯和少量氫氣，如 果第一反應(yīng)器中的氫氣進(jìn)入第二反應(yīng)器或第二反應(yīng)器中的乙烯進(jìn)人第一反應(yīng)器，都將嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此將 兩反應(yīng)器隔離是關(guān)鍵。本工藝所用的CD 催化劑具有很好的形態(tài)控制，高的活性和選擇性，能控制無規(guī)聚丙烯的生成，產(chǎn)品有很高

14、的等規(guī)指數(shù)，聚合產(chǎn)品粒度分布窄，粉料流動(dòng)性好，灰分含量低，色澤好等。采用該催化劑， 可以使工藝流程得到簡化。只使用一種催化劑就可生產(chǎn)所有牌號(hào)的產(chǎn)品，不需要切換催化劑。CD 催化劑的活性在 25000-55000kgPP/kg cat 范圍內(nèi)，取決于原料純度和反應(yīng)器的數(shù)量。生產(chǎn)的粉料產(chǎn)品的等規(guī)指數(shù)最高可以達(dá)到 99%。CD 催化劑的另外一個(gè)特點(diǎn)是不需要預(yù)處理或預(yù)聚合，可以直接加入反應(yīng)器，并且該催化劑可以生產(chǎn)所有聚丙烯產(chǎn)品。該工藝均聚產(chǎn)品的MFR 可以從 0.5g/10min 到 100g/10min，產(chǎn)品韌性高于其他氣相聚合工藝所得產(chǎn)品；無規(guī)共聚產(chǎn)品的 MFR 為 2-35g/10min，其乙烯

15、含量可以達(dá)到 7%-8%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；抗沖共聚產(chǎn)品的 MFR 為 1-35g/10min，乙烯含量為 5%-17%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。由于活塞流式的反應(yīng)器設(shè)計(jì)，使得催化劑的停留時(shí)間分布較窄，抗沖共聚物的橡膠相分布更加均勻，性能更 加優(yōu)異，尤其是抗沖擊性和剛性的平衡性能更好。該工藝也可以采用一臺(tái)反應(yīng)器生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物，但是 該工藝也有不足，產(chǎn)品中乙烯含量（或橡膠組分比例）不高，不能獲得高抗沖和超高抗沖牌號(hào)的PP 產(chǎn)品。該工藝的另外一個(gè)重要特征是聚合反應(yīng)可以通過停止催化劑注入而快速平穩(wěn)地停止（約15-20 分鐘），并可以在幾小時(shí)后重新開車，不會(huì)影響反應(yīng)器內(nèi)部條件及聚合物的質(zhì)量。在遇到停電等事故時(shí)，

16、反應(yīng)器可以在事故停車或慢停 車狀態(tài)下，通過釋放反應(yīng)器壓力，在 3 分鐘內(nèi)停車，并可在重新加壓及注入催化劑后再次開車。由于Innovene 工藝流程簡短，反應(yīng)器設(shè)計(jì)獨(dú)特，聚合壓力比較低，沒有大型的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，電能消耗在各種PP 工藝中處于最低之列。由于是氣相聚合系統(tǒng)，不必象液相法那樣用蒸汽加熱反應(yīng)器隨聚合物排出的液體丙烯，因而蒸汽消耗量很 少，生產(chǎn)均聚產(chǎn)品的能耗在各種工藝中是最低的。Innovene 氣相法工藝與其他氣相法工藝一樣，聚合系統(tǒng)內(nèi)沒有大量的液態(tài)烴，本質(zhì)上比本體法要安全一些。Innovene 氣相法工藝反應(yīng)器的操作壓力，在各種工藝技術(shù)中是最低的。聚合系統(tǒng)沒有廢水排放，是一種清潔的生產(chǎn)工藝

17、。目前，世界上采用Innovene 工藝技術(shù)的聚丙烯生產(chǎn)裝置有 10 多套，總生產(chǎn)能力約為 300 萬噸/年，約占世界聚丙烯總生產(chǎn)能力的7.6%。Chisso 工藝Chisso 聚丙烯工藝是在Innovene 氣相法工藝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，兩者有很多相似之處，尤其是反應(yīng)器的設(shè)計(jì)基本相同。與Innovene 氣相法工藝技術(shù)相比，Chisso 氣相法聚丙烯工藝技術(shù)有以下兩個(gè)獨(dú)特之處，工藝更適合生產(chǎn)高乙烯含量的抗沖共聚產(chǎn)品。Chisso 工藝的第一反應(yīng)器布置在第二個(gè)反應(yīng)器的頂上，第一反應(yīng)器的出料靠重力流入一個(gè)簡單的氣鎖裝置，然后用丙烯氣壓送入第二反應(yīng)器。而Innovene 氣相法工藝的兩個(gè)反應(yīng)器平

18、行水平布置，第一反應(yīng)器的出料靠壓差送入高處的沉降器，分離出的未反應(yīng)氣體經(jīng)壓縮機(jī)壓縮升壓，冷凝后 循環(huán)回反應(yīng)器，聚合物粉料靠重力進(jìn)入氣鎖器，用丙烯氣壓送入第二反應(yīng)器。兩者相比，Chisso 工藝的設(shè)計(jì)要更簡單，能耗更小。Chisso 氣相法聚丙烯工藝采用由 Toho Titanium 公司研制的 THC-C 催化劑，該催化劑有很高的活性和選擇性，能夠控制無定形聚合物的生成，同時(shí)保持生成很高收率的等規(guī)聚合物。采用該催化劑所生產(chǎn) 的聚丙烯形態(tài)好，細(xì)粉少，粒度分布窄，流動(dòng)性好，易于輸送到第二個(gè)反應(yīng)器。THC-C 催化劑典型活性為25000-40000kgPP/kgcat，但該催化劑需要預(yù)處理，用己烷配

19、成漿液，加入少量丙烯處理幾個(gè)小時(shí)，否則產(chǎn)品中 細(xì)粉增多，流動(dòng)性降低，共聚反應(yīng)器的操作困難。Chisso 氣相法聚丙烯工藝能夠生產(chǎn)全范圍的產(chǎn)品。反應(yīng)器中聚合粉料產(chǎn)品的MFR 通常小于 20g/10min，均聚物產(chǎn)品的MFR 范圍在 0.5-45g/10min，無規(guī)共聚物的典型MFR 范圍是 1.5-35g/10min，最高乙烯含量為 5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），抗沖共聚物產(chǎn)品的 MFR 范圍在 0.5-65g/10min 之間，乙烯含量高達(dá) 15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。Chisso 氣相法聚丙烯工藝生產(chǎn)的無規(guī)共聚物有很低的封焊溫度，適宜作 BOPP 薄膜。對(duì)于均聚物的BOPP 牌號(hào)，能夠控制立體規(guī)整度，適宜各種用

20、途，如高加工性和高剛性-低熱收縮性膜。目前，世界上采用 Chisso 氣相法聚丙烯工藝的生產(chǎn)裝置主要有6 套，總生產(chǎn)能力為 142.2 萬噸/年，約占世界PP 總生產(chǎn)能力的 3.6%。Unipol 工藝Unipol 工藝是UCC 公司和殼牌公司在 20 世紀(jì) 80 年代中期聯(lián)合開發(fā)的一種氣相流化床PP 工藝，是將應(yīng)用在聚乙烯生產(chǎn)中的流化床工藝移植到PP 生產(chǎn)中的工藝。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。具有簡單、靈活、經(jīng)濟(jì)和安全等特點(diǎn)，只需要用一臺(tái)沸騰床主反應(yīng)器就可 生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物產(chǎn)品，可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一。該工藝

21、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）。由于超冷凝操作能夠最有效地移走反應(yīng)熱，能使反應(yīng)器在體積不增加的情況下提高很大的生產(chǎn)能力，如通過將反應(yīng)器內(nèi)液相的比例提高到45%，可使現(xiàn)有的 生產(chǎn)能力提高 200%，這對(duì)于節(jié)省投資具有十分重要的意義。另外，該工藝路線較短，對(duì)材質(zhì)沒有特殊要求，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)的競爭力。該工藝只用較少的設(shè)備就能生產(chǎn)出包括均聚 物、無規(guī)共聚物和抗沖共聚物在內(nèi)的全范圍產(chǎn)品，而且只用一臺(tái)沸騰床主反應(yīng)器就

22、可生產(chǎn)均聚物、無規(guī)共聚物； 可在較大操作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一；由于該工藝的設(shè)備數(shù)量較少而使維修工作量較小，裝 置的可靠性提高。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)。此工藝沒有液體廢料排出，排放到大氣的烴類也很少， 因此對(duì)環(huán)境的影響非常小，與其它工藝相比，更容易達(dá)到環(huán)保、健康和安全的各種嚴(yán)格規(guī)范。Unipol 工藝采用SHAC 系列催化劑，該催化劑無需預(yù)處理或預(yù)聚合，而且使用同一種催化劑可以生產(chǎn)任何種類的PP 產(chǎn)品。Unipol聚丙烯工藝采用兩臺(tái)串聯(lián)反應(yīng)器系統(tǒng)生產(chǎn)的抗沖共聚產(chǎn)品的 M

23、FR 分子量分布很寬。商業(yè)化均聚物產(chǎn)品的 MFR 為0.5-45g/10min，可以生產(chǎn) MFR 高達(dá) 100g/10min 的產(chǎn)品；對(duì)于無規(guī)共聚產(chǎn)品，工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品牌號(hào)中乙烯含量在 0.5%-5.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），最高乙烯含量為 7%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），中試裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品乙烯含量可以達(dá)到12%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；商業(yè)化生產(chǎn)的抗沖擊共聚物乙烯含量最高達(dá) 21%（橡膠相含量為 35%），中試裝置可生產(chǎn)高達(dá)含 60%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）橡膠相的產(chǎn)品。Unipol 工藝的抗沖共聚物產(chǎn)品也有很好的抗沖擊性和剛性的平衡。目前，世界上有15 個(gè)國家的 36 套生產(chǎn)裝置采用Unipol 工藝進(jìn)行生產(chǎn)，總生產(chǎn)能力為 538.0

24、 萬噸/年，約占世界聚丙烯總生產(chǎn)能力的 13.5%。Novolen 工藝Novolen 工藝由BASF 公司開發(fā)成功。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題。聚合反應(yīng)器的撤熱方式是靠丙烯氣的循環(huán)。液態(tài)丙烯用泵打入反應(yīng)器， 通過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 工藝可生產(chǎn)范圍廣泛的各種聚丙烯產(chǎn)品，產(chǎn)品熔體指數(shù)范圍為0.1-100g/10min，產(chǎn)品的等規(guī)指數(shù)為

25、90%-99%，拉伸模量最高可以達(dá)到 2400MPa。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)過脫臭處理。目前，世界上采用Novolen 工藝的生產(chǎn)裝置有 20 多套，總生產(chǎn)能力約為 432.0 萬噸/年，約占世界PP 總生產(chǎn)能力的 10.9%；（5）Sumitomo 工藝。Sumitomo 生產(chǎn)工藝由日本住友化學(xué)公司于1981 年開發(fā)成功，1985 年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。該工藝采用串聯(lián)的氣相流化床反應(yīng)器（兩或三臺(tái)串聯(lián)

26、反應(yīng)器），使用自身開發(fā)的高選擇性催化劑DX-V，產(chǎn)品結(jié)晶度高，能夠生產(chǎn)很寬范圍的聚丙烯產(chǎn)品。目前，世界上采用Sumitomo 工藝 PP 生產(chǎn)裝置有 4 套， 總生產(chǎn)能力約為 37.5 萬噸/年，約占世界聚丙烯總生產(chǎn)能力的0.9%。本體法-氣相法組合工藝本體法-氣相法組合工藝主要包括巴塞爾公司的Spheripol 工藝、日本三井化學(xué)公司的Hypol 工藝、北歐化工公司的Borstar 工藝等。Spheripol 工藝。Spheripol 工藝由巴塞爾（Basell）聚烯烴公司開發(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

27、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?？梢陨a(chǎn)全范圍、多用途的各種產(chǎn)品。其均聚和無規(guī)共聚產(chǎn)品的特點(diǎn)是 凈度高，光學(xué)性能好，無異味。Spheripol 工藝采用的液相環(huán)管反應(yīng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：有很高的反應(yīng)器時(shí)-空產(chǎn)率（可達(dá) 400kgPP/h.m3），反應(yīng)器的容積較小，投資少；反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，材質(zhì)要求低，可用低溫碳鋼，設(shè)計(jì)制造簡單，由于管徑?。―N500 或 DN600），即使壓力較高，管壁也較??；(c）帶夾套的反應(yīng)器直腿部分可作為反應(yīng)器框架的支柱，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低了投資

28、；由于反應(yīng)器容積小，停留時(shí)間短，產(chǎn)品切換快，過渡料少；聚合物顆粒懸浮于丙烯液體中，聚合物與丙烯之間有很好的熱傳遞。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.）； (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；（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%。以上這些特點(diǎn)使環(huán)管反應(yīng)器很適宜生產(chǎn)均聚物

29、和無規(guī)共聚物。Spheripol 工藝一開始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104 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、不脫無規(guī)物。目前該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第二代。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。催化劑體系采用第四代或第五代 Z-N 高效催化劑，增加了氫氣分離和回收單元，改進(jìn)了聚合物的高壓和低壓脫氣設(shè)備，汽蒸、干燥和丙烯事故排放單元也有所改進(jìn)，增加了操作 靈活性，提高了效率，原料單體和各項(xiàng)公用工程消耗也顯著下降。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

30、（從 0.3-1600.0g/10min），可生產(chǎn)高剛性、高結(jié)晶度和低熱封溫度的新PP 牌號(hào)。Spheripol 工藝的抗沖共聚反應(yīng)采用氣相法生產(chǎn)，反應(yīng)器是一個(gè)或兩個(gè)串聯(lián)的密相流化床反應(yīng)器。反應(yīng)器采用氣相法密相流化床。 采用一個(gè)氣相反應(yīng)器系統(tǒng)可以生產(chǎn)乙烯含量在 8%-12%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的抗沖共聚物，如果需要生產(chǎn)橡膠相含量更高且可能具有一個(gè)以上分散相的特殊抗沖共聚物（如低應(yīng)力發(fā)白產(chǎn)品），則需要設(shè)計(jì)兩個(gè)氣相反應(yīng)能夠器系統(tǒng)，保持兩個(gè)氣相反應(yīng)器系統(tǒng)中的氣相組成和操作條件獨(dú)立，可以獲得兩種不同的共聚物添加到均聚物中。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

31、完全回 收利用尾氣中的烴類，降低單體的消耗。閉路氮?dú)飧稍锵到y(tǒng)也降低了裝置的氮?dú)庀牧俊４送?，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。Spheripol 工藝有嚴(yán)格完善的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使裝置有很高的操作穩(wěn)定性和安全性。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。Spheripol 工藝技術(shù)能提供全范圍的產(chǎn)品，包括均聚物、無規(guī)共聚物、抗沖共聚物、三元共聚物（乙烯-丙烯-丁烯共聚物）。其均聚物產(chǎn)品的 MFR 范圍為 0.1-2000

32、g/10min，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。工業(yè)化生產(chǎn)的無規(guī)共聚物產(chǎn)品中乙烯含量高達(dá)4.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），并有乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物產(chǎn)品，薄膜封焊起始溫度低至110，可與氣相法工藝生產(chǎn)的高乙烯含量無規(guī)共聚競爭。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。此外，Spheripol 工藝可通過添加過氧化物和雙環(huán)管反應(yīng)器靈活地根據(jù)產(chǎn)品需要在聚合物分散指數(shù)（ PI）3.2-12 之間調(diào)節(jié)產(chǎn)品的分子量分布，可以在反應(yīng)器

33、內(nèi)直接生產(chǎn) MFR 高達(dá)1800g/10min 的產(chǎn)品以及大顆粒無需造粒產(chǎn)品，使Spheripol 工藝具有極強(qiáng)的競爭力。Spheripol 工藝的另外一個(gè)特點(diǎn)是先進(jìn)的催化劑技術(shù)。Basell 公司有多種催化劑體系可用于 Spheripol 工藝生產(chǎn)不同類型的產(chǎn)品，如MC-GF2A 催化劑用于生產(chǎn)均聚物，MC-M1 用于生產(chǎn)大球形的抗沖共聚物及均聚物和無規(guī)共聚物，而一些高模量的均聚物則要使用 D-給電子體（二環(huán)戊基-二甲氧基-硅烷，簡稱 DCPMC），一些高乙烯含量的特殊抗沖共聚物也要使用專用的催化劑。Basell 公司注冊了多項(xiàng)專利的二醚類催化劑也已經(jīng)有商業(yè)化產(chǎn)品，如MC-126、MC-12

34、7。二醚類催化劑具有很高的聚合活性（可達(dá)100Tpp/kg cat）和長壽命，很好的等規(guī)指數(shù)控制，高的氫氣敏感性，產(chǎn)品有較窄的的分子量分布。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 1460萬噸/年，約占世界聚丙烯總生產(chǎn)能力的36.8 %。其中北美地區(qū)的生產(chǎn)能力為403 萬噸/年，亞洲地區(qū)合計(jì)為419萬噸/年，西歐地區(qū)的生產(chǎn)能力為 410.5 萬噸/年，中歐和東歐地區(qū)的生產(chǎn)能力為 62 萬噸/年，中東和非洲地區(qū)的生產(chǎn)能力為 131.5 萬噸/年。Hypol 工藝。Hypol 工藝由日本三井化學(xué)公司于 20 世紀(jì) 80 年代初期開發(fā)成功，該工藝采用HY-

35、HS-II 催化劑（TK-II）,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)。該工藝與 Spheripol 工藝技術(shù)基本相同， 主要區(qū)別在于Hypol 工藝中均聚物不能從氣相反應(yīng)器旁路排出，部分從高壓脫氣罐來的閃蒸氣被打回到氣相反應(yīng)器。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。氣相反應(yīng)器是基于流化床和攪拌（刮板）容器特殊設(shè) 計(jì)的。反應(yīng)器在生產(chǎn)抗沖擊性共聚物時(shí)，無污垢，不需要清洗。在生產(chǎn)均聚物期間，氣相反應(yīng)器又可用做終聚合 釜，提高了生產(chǎn)能力，而且氣相反應(yīng)器操作靈活，可生產(chǎn)乙烯含量25%

36、的抗沖擊性共聚物?；诙颐烟峁┘夹g(shù)，三井公司已經(jīng)生產(chǎn)出第 5 代RK-RH 型催化劑，其活性高于第 4 代催化劑 2-3 倍。Hypol 工藝可生產(chǎn)均聚、無規(guī)、抗沖全范圍的PP 產(chǎn)品，MFR 范圍為 0.30-80kg/10min，所得產(chǎn)品具有很高的立體規(guī)整度和剛性，制成的薄膜具有很好的光學(xué)性能（透明度和光澤度）；定向品種如單絲、條帶和纖維有很好的加工性（定向性），能使成品具有很好的性能，熔體流動(dòng)速率很高，用于高速注塑的品種可直接聚合得到，而不需要熱處理等措施。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 萬噸/年，約占世界聚丙烯總生產(chǎn)能力的 6.3%。

37、Borstar 工藝。Borealis 公司（北歐化工）的Borstar 工藝(北星雙峰)PP 工藝是 1998 年才開發(fā)成功的PP 新型生產(chǎn)工藝， 該工藝源于北星雙峰聚乙烯工藝，工藝采用與北星雙峰聚乙烯工藝相同的環(huán)管和氣相反應(yīng)器，設(shè)計(jì)基于 Z-N 催化 劑，也能使用正在中試中的單活性中心催化劑。其基本配置是采用雙反應(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(tái)或兩臺(tái)氣相反應(yīng)器生產(chǎn)抗沖共聚物，這取決于最終產(chǎn)品中的橡膠含量，如生產(chǎn)高 橡膠相含量的抗沖共聚物則需要第二臺(tái)氣相共聚反應(yīng)器。2000 年 5 月 Borealis 公司在奧地利的Schwechat 建成世界上第一套生產(chǎn)

38、能力為 20 萬噸/年的雙峰PP 生產(chǎn)裝置。傳統(tǒng)的聚丙烯工藝在丙烯的臨界點(diǎn)以下進(jìn)行聚合反應(yīng)， 為防止輕組分（如氫氣、乙烯）和惰性組分生成氣泡，聚合溫度控制在70-80。北星雙峰聚丙烯工藝的環(huán)管反 應(yīng)器則可在高溫（85-95）或超過丙烯超臨界點(diǎn)的條件下操作，聚合溫度和壓力都很高，能夠防止氣泡的形成。 這是唯一一個(gè)超臨界條件下聚合的聚丙烯工藝。雙峰高溫工藝的北星雙峰聚丙烯技術(shù)的主要特點(diǎn)可以概括為：先進(jìn)的催化劑技術(shù)，聚合反應(yīng)條件寬，產(chǎn)品范 圍寬，產(chǎn)品性能優(yōu)異。采用更高活性的MgCl2 載體催化劑（BC1）。使用的 Z-N 系列催化劑反應(yīng)溫度越高，活性越高。80時(shí)的活性為 60000kg PP/kg

39、cat，因而產(chǎn)品中的催化劑殘余量非常低。另外，Borstar 工藝采用一種催化劑體系就可以生產(chǎn)所有類型的產(chǎn)品；采用環(huán)管反應(yīng)器和氣相流化床反應(yīng)器組合工藝路線，可以靈活地控制產(chǎn)品的 MWD、等規(guī)指數(shù)和共聚單體含量。高溫或超臨界操作環(huán)管反應(yīng)器不僅提高了催化劑活性也提高了反應(yīng)器的傳熱能力，使液體密度降低，固 體濃度提高，提高了反應(yīng)器的生產(chǎn)效率。環(huán)管反應(yīng)器的出料直接加入氣相反應(yīng)器，不需要用蒸氣氣化單體，通過 氣相聚合反應(yīng)熱使液相單體氣化，減少了蒸汽消耗量。反應(yīng)的單程轉(zhuǎn)化率高，可以達(dá)到80%以上，單體的循環(huán)量少；由于環(huán)管反應(yīng)器在超臨界條件下操作，可以加入的氫氣濃度幾乎沒有限制，氣相反應(yīng)器也適宜高氫氣 濃度

40、的操作。這種反應(yīng)器的組合具有直接在反應(yīng)器中產(chǎn)生很高熔體流動(dòng)速率和高共聚單體含量的產(chǎn)品的能力。目 前已經(jīng)開發(fā)出MFR 超過 1000g/10min 的纖維級(jí)產(chǎn)品和乙烯含量為 6%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的無規(guī)共聚物；能夠生產(chǎn)分子量分布很窄的單峰產(chǎn)品，也能生產(chǎn)分子量分布寬的雙峰產(chǎn)品，使聚合物的分子量分布加 寬，改進(jìn)產(chǎn)品的加工性。聚合物的分子量分布隨反應(yīng)器溫度的增加而降低，可以生產(chǎn)所需分子量分布的產(chǎn)品。即 使是很高M(jìn)FR 的產(chǎn)品，MWD 也可以控制，使得產(chǎn)品具有一些獨(dú)特性質(zhì)，如低的蠕變性和高的熔體強(qiáng)度；由于聚合溫度較高，生產(chǎn)的聚合物有更高的結(jié)晶度和等規(guī)指數(shù)，二甲苯可溶物很低，約為1%（質(zhì)量分 數(shù)）。在相同沖擊強(qiáng)

41、度下的剛性比傳統(tǒng)的聚丙烯產(chǎn)品高10%；無規(guī)共聚物中共聚單體的分布非常均勻，因而有非常好的熱封性和光學(xué)性能。由于反應(yīng)條件在臨界點(diǎn) 之上，只有很少的聚合物溶解于丙烯中，減少了無規(guī)共聚物含量高時(shí)出現(xiàn)的粘釜現(xiàn)象，系統(tǒng)可以加入更大量的共聚單體，無規(guī)共聚物中的乙烯含量最高可以達(dá)到10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；能夠生產(chǎn)更高橡膠相含量的抗沖共聚物。使用一臺(tái)共聚反應(yīng)器最高可以生產(chǎn) 25%橡膠相含量的抗沖共聚物（乙烯含量為 15%），使用兩臺(tái)共聚反應(yīng)器最高可以生產(chǎn) 50%橡膠相含量的抗沖共聚物（乙烯含量為 30%）。產(chǎn)品的抗沖擊性和剛性的綜合性能更好；（h）Borealis 公司在其 Borstar 工藝中開發(fā)應(yīng)用了 Bo

42、rAPC 技術(shù)。采用專有工藝控制器可進(jìn)行各種方式的工藝控制，實(shí)現(xiàn)前瞻性控制和卡邊操作，提高了產(chǎn)量 2%-3%，提高了反應(yīng)條件控制的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性， 縮短了產(chǎn)品過渡時(shí)間，減少了過渡料。進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代以來，全球聚丙烯生產(chǎn)工藝中，Basell 公司的Spheripol 環(huán)管/氣相工藝占主導(dǎo)地位， 其次是Dow 公司的Unipol 氣相工藝、NTH 公司的Novolen 氣相工藝、BP 公司的Innovene 氣相工藝、三井公司的Hypol 釜式本體工藝等，而淤漿法生產(chǎn)工藝正在逐漸被淘汰。近年來，世界上氣相法和本體法工藝的聚丙烯生產(chǎn)裝置的比例逐年增加，世界各地在建和新建的聚丙烯

43、裝置 將基本上采用氣相法工藝和本體法工藝。尤其是氣相法工藝的快速增加正挑戰(zhàn)居第一位的Spheripol 工藝。根據(jù)NTJ 公司稱，1997 年以來，世界范圍許可聚丙烯新增能力的55%都是采用Novolen 氣相工藝，今后氣相法工藝還將有逐步增加的趨勢。除以上主要的聚丙烯生產(chǎn)工藝外，原Montell 公司于 20 世紀(jì) 90 年代又成功開發(fā)了反應(yīng)器聚丙烯合金Catalloy 和 Hivalloy 技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)成功為聚丙烯樹脂高性能化、功能化以及進(jìn)入高附加值應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)造了條件，現(xiàn)均已工業(yè)化。第二章.UNIPOL 工藝裝置的詳細(xì)工藝說明原料供應(yīng)及其凈化丙烯凈化反應(yīng)樹脂脫氣放空回收添加劑添加

44、7?；瞎?yīng)及其凈化 (技術(shù)許可方的工藝部分 1)乙烯、氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^管道輸送到界區(qū)。助催化劑 (T2，是一種烷基鋁)，接收到裝置ISBL（內(nèi)部界區(qū)）的設(shè)施里。乙烯通過預(yù)熱器(E-1006)以及一個(gè)除氧床層(C-1009或者C-1010)以脫除氧氣。然后經(jīng)過干燥機(jī)床層(C-1012或者C-1013)以便脫除水分、甲醇以及二氧化碳。最后，乙烯經(jīng)過一個(gè)過濾器(Y-1002) ，脫除其中的污染物顆粒，然后再送到反應(yīng)系統(tǒng)。氫氣經(jīng)過一個(gè)過濾器(Y-1211)，以便在送到反應(yīng)系統(tǒng)前，脫除其中的污染物顆粒。氮?dú)夥指邏旱獨(dú)夂偷蛪旱獨(dú)猓邏旱獨(dú)馔ㄟ^一個(gè)預(yù)熱器(E-1118)以及一個(gè)除氧床層(C-1109或者C

45、-1111)以 脫除氧氣。除氧高壓氮?dú)饨?jīng)過一臺(tái)過濾器(Y-1116)以便脫除其中的污染物顆粒后送到反應(yīng)系統(tǒng)。低壓氮?dú)馔ㄟ^一 個(gè)預(yù)熱器(E-1108)以及一個(gè)除氧床層(C-1117或者C-1118)以脫除氧氣。除氧氮?dú)饨?jīng)過一臺(tái)過濾器(Y-1115) 以便脫除其中的污染物顆粒。其他用途的氮?dú)鈩t按照需要進(jìn)行配給，用過濾器(Y-1101) 脫除其中的顆粒。還有一股氮?dú)馑腿朐偕訜崞?(E-2114)進(jìn)行加熱，作為再生氮?dú)馑偷匠跗骱透稍锲髟偕鷷r(shí)用。液體T2(T2，是一種烷基鋁)在氮?dú)鈮毫l件下從各自的運(yùn)輸容器供給到烷基裝料泵 (G-1503/G-1504/G1507/G1515(備用的)。這幾臺(tái)泵的壓

46、力大約在 3.80 MPa（表壓）左右，負(fù)責(zé)向反應(yīng)系統(tǒng)給料。一臺(tái)汽缸天平(S-1505, S-1506) 監(jiān)控運(yùn)輸容器中的烷基儲(chǔ)存量。該系統(tǒng)的所有放空都通過密封槽(C-1502)以便收集排放物進(jìn)行后處理。一個(gè)礦物油系統(tǒng)包括桶式卸料泵(G-1514)和卸料桶(C-1512)，該系統(tǒng)用于在維修前沖洗該烷基系統(tǒng)。丙烯凈化(技術(shù)許可方的工藝部分 2)這些裝置提供液體丙烯的凈化并且把凈化后的丙烯用泵打到反應(yīng)器。來自界區(qū)的液體丙烯直接供到丙烯脫氣塔(C-2021).該塔配備有一臺(tái)水冷式冷凝器(E-2021)和一臺(tái)蒸汽加 熱再沸器(E-2021)。該冷凝器的冷卻水用脫氣塔冷凝器水泵(G-2007)輸送。一小

47、部分的過熱蒸汽，含有氣提的輕 質(zhì)污染物(O2, CO, CO2,等等.)，放空到火炬。底部的產(chǎn)品經(jīng)過丙烯冷卻器(E-2021)。從該冷卻器，丙烯直接供應(yīng)到兩個(gè)丙烯干燥器(C-2021和C-2021) 中的一個(gè)以便脫除水分和醇類。必要時(shí)在丙烯干燥器附近將提供一條旁路管線以便整個(gè)凈化系統(tǒng)的操作在再生或更換床層的過程中不被中斷。這些床層包括分子篩固定床層和一些其它的催化劑成分，以便通過物理吸附脫除極性的雜質(zhì)。這些床層需 要用熱的氮?dú)膺M(jìn)行周期性的再生。氮?dú)馔ㄟ^再生加熱器(E-2114) 進(jìn)行加熱以便達(dá)到丙烯干燥器凈化再生所需要的溫度。在脫除極性的雜質(zhì)后，用丙烯進(jìn)料泵(G-2021 或者備用的 G-20

48、21)把丙烯的壓力提高。然后通過過濾器(Y-2 )對(duì)丙烯進(jìn)行過濾以脫除污染物顆粒再向前流到反應(yīng)系統(tǒng)。丙烯的凈化區(qū)域設(shè)計(jì)將包括從每個(gè)凈化床層出來的一條排放管線，這條管線可使在這些凈化床層中的任何 丙烯在再生之前，在某一床層退出使用之前，或者由于其他的操作/維修原因，都可以返回到脫氣塔。該脫氣塔 還將擁有一條排放管線到 OSBL（外部界區(qū)）以便出于類似的操作/維修原因把丙烯從該塔中排放掉。技術(shù)許可方把丙烯從設(shè)備中排放掉的標(biāo)準(zhǔn)做法是采用高壓氮?dú)?。PART4 聚合反應(yīng)部分1 生產(chǎn)均聚物時(shí)，來自原料凈化部分的丙烯、T2、給電子體混合后加入到循環(huán)氣管線上，氫氣加在循環(huán)氣壓縮機(jī)入口，同時(shí)液體催化劑和礦物油混

49、合后經(jīng)泵加入反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度大約67，壓力大約3.38MPa，氣相 的反應(yīng)物從反應(yīng)器頂部通過一臺(tái)離心式氣體壓縮機(jī)(K-4003)和水冷循環(huán)氣體冷卻器(E-4002)進(jìn)行連續(xù)的循環(huán)，然 后經(jīng)過反應(yīng)器返回。該循環(huán)氣體用來使反應(yīng)器達(dá)到良好的氣相流化狀態(tài)，并且移走聚合反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量。反應(yīng) 器有兩個(gè)產(chǎn)品排放系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)都可以互相切換并且可以獨(dú)立地操作。每個(gè)系統(tǒng)都包括一個(gè)產(chǎn)品倉和一個(gè)產(chǎn) 品吹出罐。粒狀產(chǎn)品連續(xù)地從產(chǎn)品倉(C-4101和C-4106),排放到產(chǎn)品吹出罐(C-4103和C-4108)。2 生產(chǎn)無規(guī)共聚物時(shí)，凈化的乙烯和氫氣混合后，從壓縮機(jī)入口加入，通過壓縮機(jī)輸送進(jìn)入反應(yīng)器中。把產(chǎn)品吹出

50、罐(C-4103和C-4108)排放的產(chǎn)品經(jīng)YF-4312或YF-4322過濾器輸送到轉(zhuǎn)移罐C-4311或C-4321中。 然后進(jìn)入反應(yīng)器C-4301中，反應(yīng)器中生產(chǎn)的樹脂通過其排放系統(tǒng)排除。樹脂脫氣(技術(shù)許可方的工藝部分 5A)注釋：50XX系列的編號(hào)是用于裝置線1； 53XX系列的編號(hào)是用于裝置線2。把樹脂從產(chǎn)品排放系統(tǒng)送到立式沉淀床產(chǎn)品接受器(C-5013, C-5313)，使用密相輸送系統(tǒng)。該輸送氣體是種夾帶碳?xì)浠衔锖偷獨(dú)獾幕旌衔?，它從料斗的分離空間中分離出來。該氣體和兩個(gè)反應(yīng)器的循環(huán)氣放空一起， 經(jīng)過產(chǎn)品接受器過濾器(Y-5014, Y-5314)進(jìn)行過濾，以便在進(jìn)入放空回收系統(tǒng)之

51、前除去夾帶的固體。樹脂在產(chǎn)品接受器中的壓力為0.02MPa（表壓），溫度為60C。通過保持在某個(gè)正常的操作水平，對(duì)該產(chǎn)品接受器設(shè)計(jì)有一個(gè)具體的質(zhì)量流量，但是相對(duì)來說停留時(shí)間較短。從放空系統(tǒng)排放的氮?dú)饣蛘吣撤N循環(huán)輕質(zhì)氣體 在接受器的底部引入，以便吹掃樹脂中的碳?xì)浠衔锖蜆渲袥]有溶解的碳?xì)浠衔?。在產(chǎn)品接受器中，最短的 吹掃時(shí)間為10分鐘。該產(chǎn)品接受器也可以控制來自產(chǎn)品排放系統(tǒng)的3到4次產(chǎn)品的下落容量。上面提到的控制容量， 該產(chǎn)品接受器包括2次以上產(chǎn)品落下的容量。在均聚物或者在共聚物生產(chǎn)期間，反應(yīng)器中斷24小時(shí)以上時(shí)，該產(chǎn)品接受器應(yīng)該排空，因?yàn)殚L時(shí)間的中斷可能引起樹脂結(jié)塊或者沉降問題。在生產(chǎn)波動(dòng)

52、期間，如果由于任何原因?qū)?致來自料斗的流量停止的話，該產(chǎn)品接受器應(yīng)該在15分鐘之內(nèi)進(jìn)行吹掃排空。樹脂從該產(chǎn)品接受器進(jìn)入到該產(chǎn)品接受器旋轉(zhuǎn)式給料器(S-5011, S-5311)中，然后再到產(chǎn)品吹掃料斗(C-5009, C-5309)。該產(chǎn)品吹掃料斗，也設(shè)計(jì)有質(zhì)量流量，對(duì)樹脂有需要的具體停留時(shí)間，用來吹掃樹脂中沒有溶解的微量碳?xì)浠衔?。含有蒸汽的氮?dú)饣旌衔飶脑摿隙返牡撞窟M(jìn)入，用來溶解碳?xì)浠衔镆约爸泻痛呋瘎┑臍?余物。來自吹掃料斗頂部的放空氣體在進(jìn)入到火炬總管之前經(jīng)過產(chǎn)品吹掃過濾器(Y-5010, Y5310)進(jìn)行過濾。該產(chǎn)品吹掃料斗設(shè)計(jì)有一小時(shí)最短的吹掃停留時(shí)間。在該料斗中的操作范圍包括額外一

53、個(gè)半小時(shí)的容量停 留時(shí)間。3個(gè)小時(shí)的吹掃容量要包括在產(chǎn)品吹掃料斗的設(shè)計(jì)里。在較小的工藝波動(dòng)中，該吹掃容量將作為在反應(yīng) 系統(tǒng)中樹脂的中間儲(chǔ)存器。在料斗里面有一個(gè)內(nèi)部的圓錐體，在樹脂離開該料斗之前確保對(duì)樹脂進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇祾?。?duì)于生產(chǎn)抗沖共聚物，有可能生產(chǎn)出粘性的產(chǎn)品，該產(chǎn)品吹掃料斗可以進(jìn)行樹脂再循環(huán)。對(duì)均聚物或者無 規(guī)共聚物沒有任何的技術(shù)要求。來自吹掃料斗的樹脂從產(chǎn)品吹掃料斗旋轉(zhuǎn)式給料器(S-5015, S-5315)送入。該樹脂通過重力流到混合器給料料斗中。一股通過轉(zhuǎn)向閥送到添加劑添加區(qū)域用于混合。放空回收部份工藝流程圖（PFD）注釋： 52XX 系列的編號(hào)是用于裝置線1； 55XX 系列的編號(hào)是

54、用于裝置線2。設(shè)計(jì)放空回收系統(tǒng)是為了把丙烯從樹脂脫氣系統(tǒng)放空中進(jìn)行回收。產(chǎn)品接受器放空主要分成三股氣流。第 一種是氮?dú)?，排放掉是為了避免在反?yīng)系統(tǒng)中形成聚集。第二種是富含丙烯的氣流，再循環(huán)返回到反應(yīng)區(qū)域。第 三種是丙烷，排放掉同樣是為了避免在反應(yīng)系統(tǒng)中形成聚集。壓縮壓縮設(shè)施是必要的以把低壓放空氣流轉(zhuǎn)化為高壓氣流，這樣可以使丙烯/丙烷進(jìn)行冷凝。這些設(shè)施同樣也給 自動(dòng)冷凍系統(tǒng)提供了一股循環(huán)制冷劑。放空回收壓縮機(jī)(K-5214, K-5514)是一臺(tái)電動(dòng)的、三級(jí)、立式的，往復(fù)式壓縮機(jī)。壓縮機(jī)入口護(hù)罩式過濾器(Y-5243, Y-5543) 可以在上游第一過濾器發(fā)生故障時(shí)通過吸收細(xì)小顆粒保護(hù)該放空回收

55、壓縮機(jī)。當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)排放樹脂時(shí)，該放空回收緩沖槽(C-5236, C-5536)可以在抑制來自產(chǎn)品接受器壓力的波動(dòng)。產(chǎn)品接受器放空冷卻器(E-5224, E5524) 可以在壓縮之前冷卻回收介質(zhì)。壓縮機(jī)的第一級(jí)的給料由產(chǎn)品接受器的放空和產(chǎn)品轉(zhuǎn)移罐過濾器放空組成。第二級(jí)入口的給料還包括冷凍 劑流量。第三級(jí)給料還包括回收塔(C-5260, C-5560)的放空和脫氣槽(C-5257, C-5557)，排放壓力控制在4.11MPa（表壓）。該壓縮機(jī)的能力通過減荷器和一個(gè)第三級(jí)排放爆破閥進(jìn)行控制。該壓縮機(jī)在吸入壓力高時(shí)增荷，在吸 入壓力低時(shí)減荷。自動(dòng)冷凍自動(dòng)冷凍系統(tǒng)在排放富含氮?dú)鈿饬鲿r(shí)回收丙烯。該系統(tǒng)從

56、壓縮機(jī)之后的冷卻器 (E-5230, E-5530)開始，在此用冷卻水把丙烯和丙烷從壓縮機(jī)排放后進(jìn)行冷凝。液體在反應(yīng)系統(tǒng)和蒸餾系統(tǒng)之間進(jìn)行分流。來自冷凝器的蒸汽有一部分在冷凍換熱器(E-5231, E-5531)中進(jìn)行冷凝。這些蒸汽分別進(jìn)入到放空回收分離器(C-5204, C-5504)。來自分離器的液體分為冷凍劑和回收丙烯。該冷凍劑有一部分進(jìn)行閃蒸，然后進(jìn)入到換熱器。該冷凍劑離開換熱器進(jìn)行完全蒸發(fā)，然后流到放空回收緩沖槽(C-5236, C-5536)?；厥盏囊后w丙烯在換熱器中進(jìn)行加熱，然后送到蒸餾系統(tǒng)或反應(yīng)系統(tǒng)。離開分離器的輕組分氣體也在換熱器中進(jìn)行加熱，然后送到輕質(zhì) 物循環(huán)緩沖槽 (C-

57、5229, C-5529)中。輕組分循環(huán)緩沖槽輕組分循環(huán)緩沖槽 (C-5229, C5529)為反應(yīng)和樹脂脫氣系統(tǒng)提供輕組分的循環(huán)。該槽為反應(yīng)系統(tǒng)間歇式吹除產(chǎn)品提供所需要的氣體。在可能的情況下，輕組分回收應(yīng)該用做產(chǎn)品接受器吹掃氣。不能使用的輕質(zhì)氣體排入 火炬。蒸餾蒸餾系統(tǒng)用于把丙烷從丙烯中進(jìn)行分離以便提供濃度高的丙烷返回到OSBL （外部界區(qū)）設(shè)施。該分離分為兩個(gè)步驟進(jìn)行。第一步是在脫氣槽(C-5257, C-5557)中對(duì)回收的液體進(jìn)行閃蒸。這一步驟把輕質(zhì)組份從液體中脫除，并且降低回收塔的負(fù)荷，在放空回收塔(C-5260, C5560)里進(jìn)行蒸餾。該脫氣槽的給料最初來自壓縮機(jī)之后的冷卻器(E

58、-5230, E-5530)和冷凍換熱器(E-5231, E5531)。塔頂組分離開回收塔脫氣槽后進(jìn)入到回收塔放空。然后該混合氣體經(jīng)過循環(huán)返回到放空回收壓縮機(jī)。液體 則從回收塔脫氣槽出來再供給到該回收塔?；厥账?C-5260, C-5560)使用一個(gè)再沸器 (E-5268, E-5568)以及一個(gè)冷凝器(E-5261, E-5561)。冷卻水用回收塔加壓泵(G-5259, G-5559)打到該冷凝器。該塔的操作壓力大約2.17 MPa（表壓）。在生產(chǎn)均聚物/無規(guī)共聚 物期間，給料從上部的塔盤進(jìn)入到其他的幾個(gè)塔盤，再循環(huán)液從冷凝器流出。在抗沖共聚物期間，給料從上部的 塔盤進(jìn)入，而再循環(huán)液從該塔盤

59、下面的幾個(gè)塔盤出來，脫除乙烯后，經(jīng)過丙烯回收泵(G-5269, G-5569)返回到1 號(hào)反應(yīng)系統(tǒng)。水噴射泵(G-5275, G-5575) 把水噴射到該塔底丙烷排出管線，用來中和丙烷中的微量催化劑。添加劑的添加(技術(shù)許可方的工藝 6 部分)注釋：62XX 系列的編號(hào)是用于裝置線1； 65XX系列的編號(hào)是用于裝置線2。主要混合系統(tǒng)是一個(gè)在密閉的用粒狀樹脂對(duì)粉粒狀添加劑進(jìn)行干燥的摻合混合。干燥的摻合混合操作和粒 化系統(tǒng)串聯(lián)進(jìn)行并且不離線，以便樹脂混合物和添加劑保持鈍化而且由于額外的處理和儲(chǔ)存的原因不會(huì)分離。該 混合是把添加劑和樹脂分批量通過人工稱重進(jìn)行，之后把它們倒入分批混合器，然后在混合器中進(jìn)

60、行混合。通過混合樹脂輸送器(S-6263, S-6563)，把一股通過轉(zhuǎn)向閥的樹脂從產(chǎn)品凈化倉送到混合樹脂冷卻器(E-6252, E6552)中進(jìn)行混合。在必要的時(shí)候，可以用分流閥(Y-6266)把樹脂再循環(huán)到產(chǎn)品凈化倉。一旦進(jìn)入到了冷卻器，該樹脂就用氮?dú)膺M(jìn)行流化并且用容器夾套中的冷卻水進(jìn)行冷卻。然后氮?dú)饨?jīng)過混合 樹脂冷卻器過濾器(Y-6265, Y6565)過濾后就作為吹掃氮?dú)馐褂?。冷卻樹脂輸送到主混合器(S-6250, S-6550)， 該混合器安裝有測壓傳感器。固體添加劑排放到中間整備料斗(D-6227, D-6527) ，要么通過卸袋站(Y-6260,Y-6560)人工進(jìn)行，要么采用固