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聚丙烯知识简介聚丙烯知识简介中国神华煤制油化工有限公司新疆煤化工分公司中国神华煤制油化工有限公司新疆煤化工分公司 CHINA SHENHUA COAL TO LIQUID AND CHEMICAL XINJIANG COAL CHEMICAL COMPANY11.1.目目 录录2.2.3.3. 4.4.聚丙烯产品简介聚丙烯产品简介 INEOS 聚丙烯聚丙烯技术技术聚丙烯产品及应用聚丙烯产品及应用致谢致谢聚丙烯产品发展与展望聚丙烯产品发展与展望 5.5.一、聚丙烯产品简介 聚丙烯（Polypropylene，缩写为PP）是以丙烯为单体聚合而成的聚丙烯树脂，是通用塑料的一个重要品种。 聚丙烯是结晶性高聚物，有着质轻价廉、无毒、无味且机械强度高等优点。各种型号的聚丙烯密度都在0.9g/cm3左右。熔点温度为164-170。 聚丙烯容易燃烧，燃着后离开火源仍会继续燃烧，由于熔体的滴落飞溅，更易使火势蔓延，扑救困难。 聚丙烯以其价格低廉、相对硬度高、密度小、高透明性和耐化学性能优良的优点，并且具有良好的注塑性能，可以与其他材料共混改性，耐环境性性能好，寿命长的特点，逐渐取代部分金属、其他塑料材料、木材等用于包装、运输、纺织、建材、家电和日用消费等领域。 3注塑产品应用注塑产品应用硬包装、厚壁零部件，家电，家用器具容器，蓄电池壳，波纹双壁片材，工业部件，水桶，板条箱、日用品硬包装、玩具挤出产品应用挤出产品应用管及管件，片材及型材、热成型，收缩膜42022-4-19吹塑产品应用吹塑产品应用流延膜产品应用流延膜产品应用瓶, 容器汽车零件文具，花束，糕点，糖果及衬衫等的软包装52022-4-19BOPP 薄膜产品应用薄膜产品应用纤维产品纤维产品透明，金属镀膜食品包装、软包装 塑胶带，纺布包，土工织物、胶布、绳子62022-4-19高抗冲产品应用 汽车及其内件聚丙烯分类聚丙烯分类组成上分组成上分结构上分结构上分均聚聚丙烯均聚聚丙烯共聚聚丙烯共聚聚丙烯等规聚丙烯（等规聚丙烯（iPP）间规聚丙烯（间规聚丙烯（sPP）无规聚丙烯（无规聚丙烯（aPP）无规共聚物无规共聚物抗冲共聚物抗冲共聚物82022-4-19聚丙烯分子结构聚丙烯分子结构均聚物 由丙烯单独聚合而成的高分子化合物称为均聚物。由于聚合反应中链增长的方式，即下一个单体连接到分子链上的形式决定了分子链的形状，甲基的空间排列，决定其立构规整度，进而决定其结晶结构、结晶度、密度及相关的物理机械性能，因此均聚物又分为等规聚丙烯、间规聚丙烯，无规聚丙烯。92022-4-19等规聚丙烯等规聚丙烯102022-4-19间规聚丙烯间规聚丙烯112022-4-19无规聚丙烯122022-4-19无规共聚物无规共聚物 在反应器中控制丙烯和乙烯的组份含量而得到的聚合物，乙烯含在反应器中控制丙烯和乙烯的组份含量而得到的聚合物，乙烯含 量一般为量一般为1%-4%，最大为，最大为6%。132022-4-19抗冲共聚物抗冲共聚物 丙烯、乙烯嵌段共聚物，在单一的丙烯聚合后除去未反应的丙烯，再与乙烯聚合所得产物，通常嵌段共聚体中乙烯含量5%-20%（质量）。丙烯乙烯嵌段共聚物实际是聚乙烯，聚丙烯和末端嵌段共聚物的混合物，这种混合物即保持了一定程度的刚性，又提高了抗冲击强度，但透明性和光泽性有所降低，可用于制造要求高抗冲性能的制品，机械零件、运输箱、管材、板材等，也可用于生产薄壁制品。 分子简式：-PP-PE-EP-142022-4-19152022-4-19国内聚丙烯消费结构国内聚丙烯消费结构162022-4-19聚丙烯工艺技术介绍聚丙烯工艺技术介绍 聚丙烯是由丙烯经催化剂聚合而制得，20世纪50年代有商用价值的聚丙烯不能规模生产，直至20世纪50年代后，意大利纳塔教授用三氯化钛和一氯二乙基铝组成络合催化剂后，有商业化价值的聚丙烯才实现大规模生产。因为他成功地合成了高结晶性立构等规聚丙烯，从20世纪50年代至今，聚丙烯催化剂逐步改进提高。172022-4-19聚丙烯工艺技术发展 随着催化剂改进和提高，工艺生产技术也逐渐得到完善和发展。聚丙烯生产工艺主要经历了浆液法、液相本体法、液相本体-气相法、气相法的发展过程。目前世界上主要的聚丙烯生产工艺和专利主要集中在以下几个专利商：原Basell(最早的Himent,现在的Lyondellbasell)的Spheripol和Spherizone工艺；DOW公司的Unipol工艺；Ineos公司（原BP）的innovene工艺；ABB公司的NTH公司转让的Novolen工艺。182022-4-19Spheripol工艺国内装置192022-4-19Unipol工艺国内装置202022-4-19Novolen工艺国内装置工艺国内装置innovene工艺国内装置工艺国内装置BP公司在原公司在原Amoco气气相法聚丙烯技术和原相法聚丙烯技术和原BP聚丙烯技术的基础聚丙烯技术的基础上，将气相法聚丙烯上，将气相法聚丙烯技术统一注册为技术统一注册为Innovene技术，发展技术，发展成现在较为完整、系成现在较为完整、系统、先进的聚烯烃成统、先进的聚烯烃成套技术套技术。1959年年1999年年2000年年2000年年以后以后Innovene 工艺发展历史工艺发展历史Amoco与与BP公公司合并，组成司合并，组成BP-Amoco公司公司BP公司收购公司收购了了Amoco公司公司的股份，更名的股份，更名为为BP公司公司Amoco公司开公司开始研究始研究PP研究研究，1968年，收年，收购购Avisun公司，公司，开始生产开始生产PP，采用浆液法。采用浆液法。 INEOS 聚丙烯聚丙烯技术技术催化剂催化剂工艺工艺产品产品在很宽的范围内生产高质量的均聚物在很宽的范围内生产高质量的均聚物（HP）、无规共聚物、无规共聚物（RCP）及抗冲共聚物及抗冲共聚物（ICP）聚丙烯聚丙烯。 INEOS 聚丙烯聚丙烯技术技术 CDi催化剂：TiCl4 载在 MgCl2上，内部改性剂（DNBP） 助催化剂 (也被称为烷基化合物或活化剂) ：三乙基铝 (TEAl/T2)外部改性剂（也称给电子体或硅烷）DIBDMS（二异丁基二甲氧基硅烷）DIPDMS（二异丙基二甲氧基硅烷）IBMDMS（异丁基甲基二甲氧基硅烷）TEOS（四乙氧基硅烷）NPTEOS注意：1、固含量为30矿物油混合的料浆运送（淤浆态）。2、催化剂中的Ti4+是没有活性的，助剂的作用是将Ti4+转变为Ti3+。（没有助剂聚合反应不会发生）3、助催化剂是一种催化剂毒物的清扫剂。（可以出去系统中痕量的水、氧、二氧化碳、甲醇）4、改性剂能限制生成无规物的数量。如果不加硅烷，反应器很快（1h）就会产生大量粘性粉料，从而导致反应器停车清理。5、TEAl的性质非常活泼，遇氧自燃、遇水爆炸。改性剂使用HP、RCP：DIBDMSICP：DIPDMSOPP：IBMDMS和DIBDMS混合使用高MFR的ICP：TEOS及NPTEOS注：HP均聚共聚物 RCP无规共聚物 ICP抗冲共聚物活活塞流：颗粒流经反应器由一个稳定的前沿，或称为塞流：颗粒流经反应器由一个稳定的前沿，或称为“柱塞柱塞”，在反应器长度方向上没有混和。在真，在反应器长度方向上没有混和。在真实的柱塞流中所有颗粒具有相同的停留时间。实的柱塞流中所有颗粒具有相同的停留时间。加料加料产产品品工艺特点工艺特点 INEOS 聚丙烯聚丙烯技术技术采用独特的接近活塞流的卧式搅拌床反应器采用独特的接近活塞流的卧式搅拌床反应器, ,带内部挡板带内部挡板, ,并带有特殊设计的水平搅拌器并带有特殊设计的水平搅拌器, ,搅拌器叶片与搅拌轴成搅拌器叶片与搅拌轴成4545角角, ,能够对整个床层进行缓慢而规则的搅拌。能够对整个床层进行缓慢而规则的搅拌。采用高效的采用高效的CDi催化剂；催化剂；可以在很宽的范围内生产高质量的均聚物、无规共聚物及可以在很宽的范围内生产高质量的均聚物、无规共聚物及抗冲共聚物聚丙烯抗冲共聚物聚丙烯；两个反应器可串联操作，一条生产线即可以生产两个反应器可串联操作，一条生产线即可以生产HP、RCP和和ICP；单反应器；单反应器 生产线可生产生产线可生产HP和和RCP；两个反应器间有气锁系统，两个反应器间有气锁系统，隔离两个反应器，防止气体互隔离两个反应器，防止气体互窜，影响产品质量窜，影响产品质量；高效而先进的高效而先进的DCS控制系统，对产品生产的整个过程能严控制系统，对产品生产的整个过程能严密而精准的监测，使反应器的开车和切换牌号既平稳有简单，密而精准的监测，使反应器的开车和切换牌号既平稳有简单，最大限度的减少了不合格料的产生，使得催化剂效率达到最最大限度的减少了不合格料的产生，使得催化剂效率达到最大；大； INEOS 聚丙烯聚丙烯技术技术 INEOS 聚丙烯聚丙烯工艺特点工艺特点工艺特点工艺特点 INEOS 聚丙烯聚丙烯技术技术抗冲共聚物在冲击强度和刚性方面极为协调抗冲共聚物在冲击强度和刚性方面极为协调；技术流程短，能耗低，安全性好；技术流程短，能耗低，安全性好；设备投资小，装置占地面积小，产品成本低；设备投资小，装置占地面积小，产品成本低；具于进一步开发的潜力，例如：具于进一步开发的潜力，例如：极高的反应器熔体流动速率极高的反应器熔体流动速率 (MFR=2000)，用于无纺布，用于无纺布纤维生产纤维生产 INEOS 聚丙烯聚丙烯技术特点技术特点工艺特点工艺特点反应过程演示反应过程演示 本装置采用本装置采用InnoveneInnovene的气相聚丙烯专利技术，工艺包从的气相聚丙烯专利技术，工艺包从IneosIneos引进，基础引进，基础设计由法国设计由法国TECHNIPTECHNIP设计，中国寰球工程建设工程公司（设计，中国寰球工程建设工程公司（HQCECHQCEC）负责基础设）负责基础设计和详细设计。计和详细设计。 工程设计工程设计 本装置为中国神华煤制油化工有限公司新疆煤化工分公司新建一套45万吨/年聚丙烯装置。 装置采用Innovene气相聚丙烯工艺技术，装置由1条生产线组成，由两个直径10英尺（3.048m）的气相聚合反应器串联组成，两个反应器串联操作，必要时第一反应器可单独操作，可生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物。装置规模按年操作8000小时设计，设计年产45万吨/年聚丙烯本色粒料, 操作弹性为60-110% 。小时产量： 62.41 吨/小时（均聚物） 56.17 吨/小时（无规物） 55.48 吨/小时（高乙烯抗冲共聚物） 47.55 吨/小时（低乙烯抗冲共聚物） 装置概况装置概况生产产品牌号：均聚物生产产品牌号：均聚物 77个牌号；无规共聚物个牌号；无规共聚物 37个个牌号；抗冲共聚物牌号；抗冲共聚物 43个牌号。个牌号。神华煤制油新疆煤化工分公司计划生产神华煤制油新疆煤化工分公司计划生产45万万t/n聚丙烯装置聚丙烯装置INEOS气相聚丙烯气相聚丙烯CompanyLOGO丙烯、乙烯、氢气丙烯、乙烯、氢气等原料在催化剂的作用下聚合生成聚等原料在催化剂的作用下聚合生成聚丙烯粉料。反应在两台串联的卧式气相反应器中进行丙烯粉料。反应在两台串联的卧式气相反应器中进行, , 从反应器出来的粉料从反应器出来的粉料, , 首先在袋滤器中将单体与聚合物首先在袋滤器中将单体与聚合物粉料分开，未反应的单体经压缩后循环回反应器。聚合粉料分开，未反应的单体经压缩后循环回反应器。聚合物粉料经脱气、脱活后送挤压造粒机，产品粒料经掺混物粉料经脱气、脱活后送挤压造粒机，产品粒料经掺混后输送至界区外的包装料仓贮存，然后包装码垛。后输送至界区外的包装料仓贮存，然后包装码垛。INEOS聚丙聚丙烯烯生生产过产过程程 INEOS 聚丙烯聚丙烯技术技术聚丙烯装置模型A-201名称：第一反应器搅拌器用途：保证粉末的混合，热量传递及催化剂分散。 碳钢，450kw，15转/分钟 T型桨叶R201名称：第一反应器用途：发生聚合反应的主要场所 材质：碳钢； 带有两个穹顶 设计条件：1752.77MPa(g)A-251名称：第二反应器搅拌器用途：保证粉末的混合，热量传递。不锈钢，450kw，15转/分钟门型桨叶T 型结构型结构-第一反应器搅拌器第一反应器搅拌器门型结构门型结构-第二反应器搅拌器第二反应器搅拌器挤压机CMP387 设计负荷70吨/小时 总重量75.4吨螺杆转速：高速240转/分钟,低速190转/分钟螺杆直径387mm,长度：9868.5mm挤压机功率：15000kw。模板中模块数量：3100个 2.5mm长造粒机东化演示