一、聚丙烯工艺简介


  聚丙烯是以丙烯为单体经聚合反应而生成的聚合树脂。四十多年来,聚丙烯技术一次又一次飞跃式的进步,极大地简化了聚丙烯的工艺流程,使装置的投资和生产成本降到很低的水平。聚丙烯常用工艺方法包括淤浆法工艺和本体法工艺。


 ①. 淤浆法工艺


   又称浆液法或溶剂法工艺,是世界上最早用于生产聚丙烯的工艺技术。从1957年第一套工业化装置到现在一直是最主要的聚丙烯生产工艺。


 ②. 本体法工艺


   开发始于20世纪60年代,1964年美国Dart公司采用釜式反应器建成了世界上第一套工业化本体法聚丙烯生产装置。与采用溶剂的浆液法相比,工艺流程简单,设备少,生产成本低,“三废”量少,可以得到高质量的产品等优点。不足之处是反应气体需要气化、冷凝后才能循环回反应器。本体法不同工艺路线的区别主要是反应器的不同。反应器可分为釜式反应器和环管反应器两大类。釜式反应器是利用液体蒸发的潜热来除去反应热,蒸发的大部分气体经循环冷凝后返回到反应器,未冷凝的气体经压缩机升压后循环回反应器。而环管反应器则是利用轴流泵使浆液高速循环,通过夹套冷却散热,由于传热面积大,散热效果好,因此其单位反应器体积产率高,能耗低。


 本体法生产工艺按聚合工艺流程,可以分为间歇式聚合工艺和连续式聚合工艺两种。


 1. 间歇本体法工艺 


   间歇本体法聚丙烯聚合技术是我国自行研制开发成功的生产技术。它具有生产工艺技术可靠、对原料丙烯质量要求不是很高、所需催化剂国内有保证、流程简单、投资省、收效快、操作简单、产品牌号转换灵活、三废少、适合中国国情等优点,不足之处是生产规模小,难以产生规模效益;装置手工操作较多,间歇生产,自动化控制水平低,产品质量不稳定;原料的消耗定额较高;产品的品种牌号少,档次不高,用途较窄。目前,我国采用该法生产的聚丙烯生产能力约占全国总生产能力的24.0%。


 2. 连续本体法工艺 


   该工艺主要包括美国Rexall工艺、美国Phillips 工艺以及日本Sumitimo 工艺。



二、Dow化学公司Unipol 工艺


  该工艺属于Dow化学公司所有,Unipol聚丙烯工艺与聚乙烯工艺类似。工艺过程主要包括原料精制、催化剂进料、聚合反应、聚合物脱气和尾气回收、造粒、掺混和包装码垛等工段,Unipol聚丙烯工艺流程图如图2.17所示。


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三、BASF公司的Novolen 工艺


  该工艺是由BASF公司开发成功的。1999年,该工艺拥有者Targor公司达成协议。由ABB Lummus公司负责在全球范围内推广 Novolen工艺。Novolen 工艺包括原料精制、催化剂配制、聚合反应、聚合物粉料的净化,挤压造粒等工序,见图2.18和图2.19。


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四、聚丙烯装置的配管设计


  主要是对塔、换热器、罐、泵、反应器等设备的配管设计。