聚丙烯的生产原理或方法有几种及其内容,比较几种方法
采用泥浆法或溶液法,由乙烯与丙烯、丁烯等第二单体共聚制得。本体法工艺的研究开发始于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。1970年以后,日本住友、Phillips、美国EI Psao等公司都实现了液相本体聚丙烯工艺的工业化生产。与采用溶剂的浆液法相比,采用液相丙烯本体法进行聚合具有不使用惰性溶剂,反应系统内单体浓度高,聚合速率快,催化剂活性高,聚合反应转化率高,反应器的时-空生产能力更大,能耗低,工艺流程简单,设备少,生产成本低,"三废"量少;容易除去聚合热,并使撤热控制简单化,可以提高单位反应器的聚合量;能除去对产品性质有不良影响的低分子量无规聚合物和催化剂残渣,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。反应器内的高压液态烃类物料容量大,有潜在的危险性。此外,反应器中乙烯的浓度不能太高,否则在反应器中形成一个单独的气相,使得反应器难以操作,因而所得共聚产品中的乙烯含量不会太高。
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,通过夹套冷却撤热,由于传热面积大,撤热效果好,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。(a)Rexall工艺。Rexall本体聚合工艺是介于溶剂法和本体法工艺之间的生产工艺,由美国Rexall公司开发成功,该工艺采用立式搅拌反应器,用丙烷含量为10%-30%(质量分数)的液态丙烯进行聚合。在聚合物脱灰时采用己烷和异丙醇的恒沸混合物为溶剂,简化了精馏的步骤,将残余的催化剂和无规聚丙烯一同溶解于溶剂中,从溶剂精馏塔的底部排出。以后,该公司与美国El Paso公司组成的联合热塑性塑料公司,开发了被称为"液池工艺"的新生产工艺,采用Montedison -MPC公司的HY-HS高效催化剂,取消了脱灰步骤,进一步简化了工艺流程。该工艺的特点是以高纯度的液相丙烯为原料,采用HY-HS高效催化剂,无脱灰和脱无规物工序。采用连续搅拌反应器,聚合热用反应器夹套和顶部冷凝器撤出,浆液经闪蒸分离后,单体循环回反应;(b)Phillips工艺。该工艺由美国Phillips石油公司于20世纪60年代开发成功。其工艺特点是采用独特的环管式反应器,这种结构简单的环管反应器具有单位体积传热面积大,总传热系数高,单程转化率高、流速快、混合好、不会在聚合区形成塑化块、产品切换牌号的时间短等优点。该工艺可以生产宽范围熔体流动速率的聚聚物和无规聚合物;(c)Sumitimo工艺。该工艺由日本Sumitimo(住友)化学公司于1974年开发成功。此工艺基本上与Rexene本体法相似,但Sumitimo本体法工艺包括除去无规物及催化剂残余物的一些措施。通过这些措施可以制得超聚合物,用于某些电气和医学用途。Sumitimo本体法工艺使用SCC络合催化剂(以一氯二乙基铝还原四氯化钛,并经过正丁醚处理),液相丙烯在50-80℃、3. 0MPa下进行聚合,反应速率高,聚合物等规指数也较高,还采用高效萃取器脱灰,产品等规指数为96%-97%,产品为球状颗粒,刚性高,热稳定性好,耐油及电气性能优越。
采用四氯化碳为溶剂、偶氮二异腈为引发剂,使聚丙烯在一定温度下氯化,可制得氯化为35%的氯化聚丙烯。其粘度为370mPa.s,pH值为7.2
用三氯甲烷溶剂法生产,是将聚丙烯溶解在溶剂中,然后通入氯气进行氯化反应,氯化后的溶液除去溶剂后即获得氯化聚丙烯溶液,将氯化聚丙烯溶液烘干造粒,得到氯化聚丙烯产品,其中采用的溶剂是三氯甲烷,采用三氯甲烷作溶剂生产氯化聚丙烯,更利于聚丙烯在三氯甲烷中的充分溶解,可减少溶解时间和氯化时间,提高生产效率,同时,也有利于提高氯化效果,相对更加环保,所生产的氯化聚丙烯产品的颜色、稳定性、耐老化性能更好。
以聚丙烯为原料.甲苯为溶剂。偶氮二异丁腈为引发剂,研究了聚丙烯的氯化改性工艺,考察了氯化温度、引发剂用量、氯化时间及C12气流量对聚丙烯氯化度的影响;结果表明,适宜的氯化温度为88~93℃,引发剂质量分数为0.1%,反应时间为200min.Cl2气流量为180mL/min.
国内外氯化聚丙烯的合成方法现状及最新的研究进展,在对比、论证溶剂法、固相法、半水相法及水相法的特点后,认为水相法具有在国内推广的意义
聚丙烯发泡材料生产工艺是更低温度下可以发泡。为了降低加工成本改善发泡条件,有必要开发一种聚丙烯发泡材料的制备方法,降低聚丙烯发泡温度下限,拓宽聚丙烯的发泡温度区间即可以发泡的温度区间,并获得泡孔形态一致泡孔密度大的泡沫材料。
聚丙烯发泡材料生产工艺特点
聚丙烯pp是应用最广泛的工业高分子材料之一,具有熔点高拉伸模量高密度低等优点,与聚乙烯泡沫相比,聚丙烯泡沫具有良好的热稳定性和较高的耐化学性,广泛应用于包装隔热和汽车零部件等工业领域,然而聚丙烯的高结晶性和线性分子结构导致加工温度区间窄。
发泡的工艺条件苛刻,目前大多数研究都集中在降低泡孔尺寸提高孔隙率上,如添加成核剂提高聚丙烯成核效率和使用共发泡剂来提高聚丙烯孔隙率等,但并未考虑如何在低温条件下诱导聚丙烯发泡,获得泡孔形态一致泡孔密度大的泡沫材料。
进口pp聚丙烯纺粘无纺布在无纺布众多的制造方法中,由于纺粘法制得的产品性能以及生产效率等方面都存在着明显的优势,使它在近20年来获得了举世瞩目的快速发展。现在无纺布生产中约有40%~50%采用熔体纺丝法(包括纺粘法、熔喷法以及二者的复合法)。优可发提供各种进口无纺布!!!
1、聚丙烯st淤浆法工艺。
2、溶液法工艺。
3、本体法工艺。
4、本体法气相法组合工艺。
5、气相法聚丙烯工艺。
如此多的牌号,您知道这些牌号是怎么生产出来的吗?您知道生产这些牌号的反应器和装置长什么样吗?
下图为主要的聚丙烯生产工艺,当前主流的聚丙烯生产工艺有本体-气相法和气相法聚丙烯工艺,本体-气相法代表工艺有中石化/LyondellBasell公司的Spheripol工艺和Mitsui公司的Hypol工艺。气相法代表工艺有Ineos公司的Innovene工艺、Grace公司的Unipol工艺、CB&I公司的Novolen工艺、LyondellBasell公司的Spherizone工艺和JPP公司的Horizone工艺等。
Spheripol聚丙烯工艺
一、装置图片
二、典型产品牌号
均聚:T30S、Z30S、V30G、HP550J、HP500N等;
无规:RP346R、RP340R、RP342N、M080N、M150N、M250N、M250E、M450E、M800E、M850B、M1500B、M1600BHT、HT9020M、HT9025NX、UT8012M、PPR-MT18-S、PPR-MT16-S、PPR-MT12-S、PPR-MT40-S、HP9009、RP344R-K、RP344M-K、RP344P-K、QPT91N、QPT92N、QPT93N、QCT20N、M26ET、M8ESY、PPR-ET03-S 、EP2X32G、GM800E、GM1600E、GM160E、GM750E、A002TM、RP260、RP210M、F560EPS、F800EPS、FC801M、FC801MX、FCP80Z、PPR-FT03-S、PPR-F06-S、DY-W0723F、EPB08T、EPB08F、PPR-FT03-S、PPR-FT07-S、PPR-F06-S、PA14D等;
抗冲:EPS30R、EPS30RA、QP73N、QP81N、QP83N、QPK10、M02、M02R、M180R、M180RI、M700R、PPB-M02、EPT30R、EP300H、M09、PPB-MT08-S、SP179、QP80N、M30RH、M2600R、M3000RH、EPC30R-H、HHP4、EP300M、EP548R、PPB-MT25-S、PPB-MM30-S、M60RHC、BX3900、BX3920、PPB4228、PPB6202、DY-ZK0640P等。
三、生产企业
大庆石化、大庆炼化、抚顺石化、辽通化工、大连西太、大连石化、齐鲁石化、青岛炼化、石家庄炼化、上海石化、绍兴三园、宁波富德、镇海炼化、茂名石化、福建联合、湛江东兴、北海炼化、海南炼化、武汉石化、中韩石化、蒲城清洁能源、延长榆林能化、延安炼化、呼和浩特石化、宁夏石化、兰州石化、独山子石化、台湾李长荣、韩国SK等。
四、产品特点
Spheripol工艺能生产全系列的聚丙烯产品,因为催化剂和工艺系统的独特性,Spheripol工艺生产的聚丙烯产品VOC含量较低,产品加工性能和机械性能突出。最有代表性的产品有医疗用透明料,低VOC、高熔指、高模量汽车改性料,PPR管材料和低温热封三元共聚膜料等。
Hypol聚丙烯工艺
一、装置图片
二、典型产品牌号
均聚:F401、CS700、S900、S960、S980、H9018等;
无规:PPR4220、YPR-503等;
抗冲:J340、J641、J842、C180等。
三、生产企业
燕山石化、扬子石化、广州石化、兰州石化、韩国晓星、泰国SCG等。
四、产品特点
Hypol工艺是国内最早一批从日本引进的聚丙烯工艺,由于在国内装置数量较少,生产的产品牌号相对较少。最有代表性的产品有PPR4220管材料,S980、H9018薄壁注塑料。
Innovene聚丙烯工艺
一、装置图片
二、典型产品牌号
均聚:S1003、S2025、S2040、F1002、F1003、K1118、K1860、B1101、PPH21-176等;
无规:K4912、K4818、K4925、K4826、F5606、F5006、C5608、C5908、F5005A、F5005B、TF1005、TF1007、T4401等;
抗冲:K8003、K8303、K7726H、K9928H、K9930H、K9015、K9026、K6730、K6760H、K6100H、K7735H、K7760H、K7780、K7100、K9630、YPJ1215C、1220C、PPB-M30-VH、PPB-M30-V、1210CH、1215CH、K7926、K9010、K9017H、K8516等。
三、生产企业
燕山石化、扬子石化、上海赛科、独山子石化、茂名石化、延长榆林能化、宁夏宝丰、神华榆林、神华新疆、福基石化、常州富德等。
四、产品特点
Innovene工艺是最近10年在国内发展最迅猛的聚丙烯工艺,因为独特的卧式搅拌微动流化床反应器设计和先进的催化剂。Innovene工艺能生产全系列的聚丙烯产品,尤以分散均匀的高橡胶含量抗冲产品最有特点,燕山石化在Innovene装置上开发的三元共聚膜料也非常有特色。
Unipol聚丙烯工艺
一、装置图片
二、典型产品牌号
均聚:L5E89、L5D98、L5D49、PPH-T30、PPH-M600N、HI75G、HI85G、LH7873-20、LHF40P等;
无规:L6D70K;
抗冲:CI36D、CI28F、C703L、FC730、FC709M。
三、生产企业
抚顺石化、大唐多伦、神华包头、山东神达、中煤榆林、中煤蒙大、东华能源、四川石化、中化泉州、广西石化、韩国晓星等。
四、产品特点
Unipol工艺近10年在国内新上的装置较多,但所有投产的装置生产的产品都较单一,主要以拉丝料L5E89和膜料L5D98为主。由于其独特的全流化床反应器设计,其生产的膜料品质较好。
Novolen聚丙烯工艺
一、装置图片
二、典型产品牌号
均聚:1102K、1100N、1080K、1101S、1148TC、1104K、1250F、1450T等;
无规:5090T、5350T、5200U、5018T、5250T、5200XT、5450XT、5020、5050、5050R、5050M、5070、5071M、5003等;
抗冲:2500H、2348M、2240S、3015、3009、3010、3040、3040C、3080、3084、3064H、3354、3504、3554、3003、3005等。
三、生产企业
锦西石化、宁波台塑、福建联合、神华宁煤等。
四、产品特点
Novolen工艺是由BASF公司开发的第一种气相法聚丙烯工艺,能生产全系列的聚丙烯产品。市场认可度较高的是宁波台塑的透明料,最近几年神华宁煤在新产品开发上持续发力,推出了一系列均聚、无规、抗冲产品,但产品质量有待客户验证。
Spherizone和Horizone工艺在国内各有两套装置,分别是中沙天津、大庆炼化和武汉乙烯、广州石化。