聚丙烯工艺技术进展研究

摘 要：随着经济的发展，聚丙烯的生产工艺也越来越多的引起了人们的重视，本文将结合对聚丙烯的性质与特点以及各工艺技术和催化剂开发的现研究应用情况介绍，综述聚丙烯的工艺技术的进展。

关键词：聚丙烯 生产工艺技术 研究进展 一、引言

聚丙烯是一种无毒、无味、无臭的乳白色结晶聚合物，它的分子结构是主体规整结构,它的分子量为10万到50万，能够耐酸耐碱耐机溶剂，更是一种具有良好的耐热性、耐腐蚀性、电绝缘性及密度低等特点的热塑性合成树脂。廉价的原材料以及易用于开发出许多不同性能的产品等特点，使其在树脂中有不可代替的各种优良的作用，因此广泛应用于多种行业和领域，在世界上的消费量仅次于聚乙烯。近年来，随着经济的迅速发展，我国聚丙烯的消费量在以很快的速度增长着，即使其生产量已经在逐年的大量的增长，但仍然不能满足我国市场上塑料制品产业对聚丙烯的大量需求。对于聚丙烯的应用研究、技术创新、新产品开发、工艺改进正在世界范围类广泛的积极展开。现在，世界上在建和新建的聚丙烯装置基本上采用气相法工艺和本体法工艺，比例逐年增加。对聚丙烯的生产工艺技术的研究已经成为合成树脂领域的新热点，其发展前景非常广阔。

二、聚丙烯生产工艺的进展概述 1.聚丙烯进展概述

按聚合类型，当前pp技术可分为溶剂法、本体法、溶液法以及气相法生产工艺；也可按聚合后处理工序分类为三类，第一代即最原始的聚丙烯生产工艺，第二代工艺省去了脱灰工序，第三代就是革除了脱灰和脱无规物工艺。成本高，无规物含量多的溶液法现在已经基本淘汰不用，相比之下溶剂法由于要使用溶剂，操作与投资费用较高，而且生产流程也比较长，只能生产出用途窄小范围的产品，以及订单变少等原因也被视为一种将落后淘汰的工艺，今后不再加以发展。被称为第二代工艺的本体法是60年代中后期开发的工艺，是以液态丙烯为溶剂的聚合方法，不需要溶剂回收工序，又操作简单，所以发展较快。气相法是第三代工艺，采用硫化技术，丙烯自气相中聚合。三代高活性催化剂的研发成功使本体法和气相法分别得到成熟发展和不断更新，气相法或将还能成为随聚合工艺不断改进的最优势的工艺。 2.中国石化环管工艺

中国石化自1995年开始开发基于环管反应器、采用中石化n-催化剂的成套技术。在1998年至1999年之间建成了7套70kt/a和100kt/a的pp装置，全采用一组6腿的环管反应器，即第一代环管法工艺。1999年末又开发出了第二代环管pp成套工艺技术，该技术采用dq催化剂，水平达到国外spheripol工艺水平。2006年第一套300kt/a的双环管装置投产。2009年又建成第一套气相反应器

的300kt/a装置。其中sei设计就有40套。现在中石化的聚丙烯工艺技术不断地改进，综合技术已经达到国际先进水平。 3.spheripol工艺

spheripol工艺自1982年首次工业化以来，是迄今最成功、应用最广泛的pp技术。采用spheripol工艺建成的和新建的spheripol工艺装置总数早已达到130套以上，在其基础上还派生出中石化环管工艺、exxonmobil工艺、hypol-2环管工艺等，可以说spheripol工艺开发和应用广泛。最近几年，spheripol工艺工艺的主要进展有：1以琥珀酸脂为内给电子体的第五代ziegler-nata(z-n)催化剂投入工业化生产。这种催化剂具有良好的从中等到很高的立构规整性控制和非常宽的相对分子量分布的特点，可用于控制流变聚合物、高刚性聚合物、综合性能优异的抗冲共聚物等高性能特殊产品的生产，就是价格较贵。2琥珀酸脂催化剂的应用使spheripol工艺可以取消为生产双峰产品而需要增加的氢气气体系统。3琥珀酸脂催化剂的应用使现在可以只用1组环管反应器生产宽mwd产品，而不必须再需要两个了。4新设计取消了气相反应器内部的刮壁器，简化了设计和制造费用。 4.borstar工艺

第一套borstar工艺的装置与2000年建成，分别于2005、2010年改造了之后达到800kt/a，borstar工艺源于同类的超临界双峰聚乙烯工艺，采用北欧化工的bci系列催化剂。日前研制出最新的“sirius”pp催化剂活性可到达55kgpp/g*h，产品的光学性能更

好，细粉减少。borstar工艺的高温聚合催化剂、超临界聚合条件和三个反应器串联生产工艺，与其他的技术相比可生产不同的软硬产品，使加工性能更优异可取。 5.novolen工艺

近年来，novolen工艺主要的技术进展有：开发出了自称为“snovolen free process”即“无溶剂工艺”，就是取消了原来的催化剂配置用的己烷或庚烷溶剂；改进反映其冷却系统回路的设计，使循环气中细粉分离，能再次循环反应。大大提高了产品质量；所有产品再制造过程中不再用脱臭工序；保持着商业化茂金属pp技术领先的领域的领先地位。采用新设计的125立方米反应器可设计单反应器300kt/a、串联双反应器400kt/a的装置。将粉末出料仓底部的串联双旋转阀改为一个。 三、结语

目前，世界各大公司都在努力的研究开发新的工艺及技术，或各种新型的催化剂，以及新的产品，以提高聚丙烯产品的生产能力，增强各自在这方面的竞争力。我国也在大力的研究新技术，以缩短在聚丙烯工业技术上同国际上的水平差距。我们应在研发新工艺、深入改进催化剂和开发多种产品方面多做努力，通过不断地改进，不断地创新，使我们在聚丙烯的生产上高效节能，工艺更简单环保，做出更优异的产品。参考文献[1]王希权;;高纯度氢气在聚丙烯生产装置上的应用[j];炼油与化工;2012年05期.[2]吴凡;杜娟;高建军;;甲醇制聚丙烯项目的环境影响问题及防治对策[j];科技情报

开发与经济;2013年01期.