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发布日期:
2011-07-18
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聚丙烯(PP)生产工艺技术路线从20世纪50年代发展至今,基本上形成了4种方法,即溶液法、浆液法、液相本体法和气相本体法。溶液法是最老的方法,成本高,无规物含量高,目前已被淘汰。其他3种工艺技术都随着催化体系的不断改进而提高。
1.浆液法
浆液法又称溶剂法或悬浮聚合法,该工艺是将丙烯溶于惰性烃类稀释剂(如丁烷、戊烷、己烷、庚烷或壬烷)中进行聚合。浆液法技术流程较长,操作与投资费用较高,也属落后工艺,但由于该法工艺历史长,工艺比较成熟,可靠性好,操作条件温和,产品质最易于控制,已形成相当规模的生产能力,因此在20世纪80年代初仍占主导地位。
目前,新建装置一般不采用浆液法,但世界上仍有许多老的聚丙烯装置采用此法生产高质量的树脂。一些厂家对其浆液法聚丙烯装置进行技术改造,以适应市场对新产品的需要。改进的浆液法工艺一般仍沿用第二代催化剂,使工艺免除了脱灰工序,并使无规物含量有所减少。
2.液相本体法
液相本体法工艺由Phillips石油公司发明,并于1964年由美国Dart公司首先采用第一代TiC13催化剂及釜式反应器实现工业化。20世纪70年代以后,许多大的化工公司,如日本三井油化公司(现三并化学公司)、美国Elpas。公司等都实现了液相本体聚丙烯的工业化。
液相本体法聚丙烯工艺也称第二代工艺。该工艺是在反应器中不加其他溶剂,将催化剂直接分散在液相丙烯中,进行丙烯液相本体聚合反应。以催化剂为中心的聚丙烯微粒在液相丙烯中不断生长,悬浮在液相丙烯中。作为连续生产工艺,催化剂连续计量并加入反应器,聚丙烯颗粒随液相丙烯(浆液)从反应器不断流出,经闪蒸回收未聚合的丙烯单体后,即得到聚丙烯产品。
最早的液相法工艺,由于催化剂活性低,需脱灰及脱无规物工序,与传统浆液法工艺类似。1975年,三井油化公司与当时Himont公司(现在的Basel[公司)联合开发成功了HY-HS催化剂,实现了不脱灰,并使聚合物规整度足够高。20世纪80年代初期,第二代HY一HS-II催化剂问世,使无溶剂回收、无脱灰、无脱无规物,并进而使无造粒工艺(即所谓“四无”工艺)成为可能,成为聚丙烯工业的一个里程碑。
3.气相本体法
气相本体法工艺由BASF公司在1969年首先工业化,自20世纪70年代后期发展很快,被认为是最有发展前景的工艺技术,称为第三代工艺。该工艺采用流化技术,丙烯直接气相聚合生成颗粒聚丙烯产品。
目前,世界上大规模新建扩建和改造的工厂,基本采用液相本体法和气相本体法两种工艺。
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