聚氯乙烯简称PVC,由氯乙烯在引发剂的作用下而制成的热塑性树脂,是氯乙烯的均聚物。氯乙烯的均聚物与共聚物统称为氯乙烯树脂,也是利用悬浮,乳液和本体聚合的方法制得。用于制造软管,电线电缆,薄膜,人造革,发泡物,透明片材和硬管材料。
聚丙烯的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、本体法和气相法和本体法-气相法组合工艺5大类
聚丙烯装置生产工艺现状及工艺流程本体法-气相法组合工艺
Spheripol工艺由巴塞尔(Basell)聚烯烃公司开发成功。Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺,工艺采用高效催化剂,生成的PP粉料粒度其催化剂生产的粉料呈园球形,颗粒大而均匀,分布可以调节,既可宽又可窄。该技术自1982年首次工业化以来,是迄今为止最成功、应用最为广泛的聚丙烯生产工艺。可以生产全范围、多用途的各种产品。其均聚和无规共聚产品的特点是净度高,光学性能好,无异味。Spheripol工艺采用的液相环管反应器具有以下优点:
(A)有很高的反应器时-空产率(可达400kgPP/h.m3),反应器的容积较小,投资少;
(B)反应器结构简单,材质要求低,可用低温碳钢,设计制造简单,由于管径小(DN500或DN600),即使压力较高,管壁也较薄
(C)带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱,这种结构设计降低了投资
(D)由于反应器容积小,停留时间短,产品切换快,过渡料少
(E)聚合物颗粒悬浮于丙烯液体中,聚合物与丙烯之间有很好的热传递。采用冷却夹套撤出反应热单位体积的传热面积大,传热系数大,环管反应器的总体传热系数高达1600W/(m2.℃);
(F)环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环,流体流速高达7m/s,因此可以使聚合物淤浆搅拌均匀,催化剂体系分布均匀,聚合反应条件容易控制而且可以控制得很精确,产品质量均一,不容易产生热点,不容易粘壁,轴流泵的能耗也较低
(G)反应器内聚合物浆液浓度高(质量分数大于50%),反应器的单程转化率高,均聚的丙烯单程转化率为50%-60%。以上这些特点使环管反应器很适宜生产均聚物和无规共聚物。Spheripol工艺一开始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等高效催化剂,催化剂活性达到40kgPP/gcat,产品等规度为90%-99%,可不脱灰、不脱无规物
活化剂系统
聚丙烯装置的关键技术之一是催化剂。目前,我国自行研制成功的高效丙烯聚合催化剂,实现了长周期稳定运转,在合成催化剂过程时,需使用三乙基铝作为活化剂。三乙基铝属烷基铝,是一种有机铝化合物,为无色透明液体,属一级自燃化学危险品。三乙基铝在常温下能与空气中的氧反应放热自燃,因而装卸及操作必须在氮气中进行,并应始终保持正压,防止吸入空气发生事故。
1、生产工艺现状 聚丙烯是与人们日常生活密切相关的通用树脂,根据反应介质和反应器构形,聚丙烯装置分为三种基本类型:一是本体工艺,聚合反应在液体丙烯中进行,反应器为液体釜式反应器或环管反应器:二是气相法工艺,丙烯直接聚合生成固体聚合物,反应器为流化床、卧式搅拌床和立式搅拌床:三是浆液法工艺,丙烯溶解在丁烷、戊烷、己烷、庚烷或壬烷等烃类稀释剂中,反应器为连续搅拌槽式反应器、间歇搅拌槽式反应器或环管反应器。
2、工艺流程
在众多的聚丙烯生产方法中,采用本体环管法技术生产的聚合物产品范围最宽,包括均聚物、无规共聚物、三元共聚物和耐冲击共聚物,是当代最具竞争力的生产方法之一。1995 年以来,中国石化集团公司在Spheripol工艺基础上,研制开发了“7万吨/年环管法聚丙烯成套技术”,该技术以炼厂丙烯为原料,包括催化剂、环管反应器等关键设备、全套工艺包括工程设计。目前在长岭、福建、九江、武汉、济南等炼厂已分别建成5套各为7万吨/年的环管聚丙烯装置,装置运行良好,标志着我国聚丙烯技术取得了突破性进展。国产本体环管法聚丙烯成套技术的生产工艺流程如下:
丙烯原料经保安精制系统脱水、脱氧后成为精丙烯,经计量罐进入环管反应器,主催化剂、活化剂、分子量调节剂、给电子体等也经过计量罐按一定比例加入反应器。液相丙烯在75℃、3.5MPa压力下进行液相本体聚合反应,3h~6h后,液相丙烯消失,反应器内主要是聚丙烯固体颗粒和未反应的高压丙烯气体,气相丙烯经冷却后由循环气压缩机回收利用。聚丙烯借丙烯回收后移动装置剩余的压力向闪蒸釜喷料,将聚丙烯、气相丙烯以及聚丙烯吸附的丙烯分离,得到不含丙烯的聚丙烯粉料。通过干燥器通入空气进行干燥,得到粉料聚丙烯产品。然后风送到挤压造粒区,经挤压机造成颗粒,再经风送到颗粒料仓进行均化,均化后的颗粒再次由风送到包装厂房,用包装机包成袋装成品入库。