一(yi)、聚丙烯(xi)工(gong)藝簡介
聚丙(bing)烯(xi)是以丙(bing)烯(xi)為(wei)單(dan)體經聚合反應而生成(cheng)的(de)(de)聚合樹脂(zhi)。四十多年(nian)來，聚丙(bing)烯(xi)技(ji)術(shu)一次又一次飛躍式的(de)(de)進步，極(ji)大地簡化了聚丙(bing)烯(xi)的(de)(de)工(gong)藝流程，使裝置的(de)(de)投(tou)資和(he)(he)生產成(cheng)本(ben)降到很低的(de)(de)水平。聚丙(bing)烯(xi)常用工(gong)藝方法(fa)包括淤漿法(fa)工(gong)藝和(he)(he)本(ben)體法(fa)工(gong)藝。
①. 淤漿法工(gong)藝
又稱漿液法(fa)或溶劑法(fa)工(gong)藝，是(shi)世界上最(zui)早用(yong)于生(sheng)產(chan)(chan)聚丙烯的(de)工(gong)藝技術。從1957年第一套工(gong)業化(hua)裝置到(dao)現(xian)在一直是(shi)最(zui)主要(yao)的(de)聚丙烯生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝。
②. 本體(ti)法工(gong)藝
開發始于(yu)20世紀60年(nian)代(dai)，1964年(nian)美國Dart公司采(cai)(cai)用釜(fu)式反(fan)(fan)應(ying)器(qi)建成了世界上第一套工(gong)業化(hua)本(ben)(ben)體法(fa)(fa)(fa)聚丙烯生產(chan)(chan)裝置(zhi)。與采(cai)(cai)用溶劑的漿液法(fa)(fa)(fa)相比，工(gong)藝(yi)流程簡單，設(she)備少，生產(chan)(chan)成本(ben)(ben)低(di)，“三廢(fei)”量少，可以(yi)得到高(gao)(gao)質(zhi)量的產(chan)(chan)品等優(you)點(dian)。不足之處是(shi)反(fan)(fan)應(ying)氣(qi)(qi)體需要氣(qi)(qi)化(hua)、冷凝(ning)后才能循環(huan)(huan)(huan)(huan)回(hui)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)。本(ben)(ben)體法(fa)(fa)(fa)不同工(gong)藝(yi)路線的區別主要是(shi)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)的不同。反(fan)(fan)應(ying)器(qi)可分為釜(fu)式反(fan)(fan)應(ying)器(qi)和環(huan)(huan)(huan)(huan)管反(fan)(fan)應(ying)器(qi)兩大(da)(da)類。釜(fu)式反(fan)(fan)應(ying)器(qi)是(shi)利用液體蒸發的潛熱(re)(re)來除去反(fan)(fan)應(ying)熱(re)(re)，蒸發的大(da)(da)部分氣(qi)(qi)體經循環(huan)(huan)(huan)(huan)冷凝(ning)后返回(hui)到反(fan)(fan)應(ying)器(qi)，未(wei)冷凝(ning)的氣(qi)(qi)體經壓(ya)縮機升(sheng)壓(ya)后循環(huan)(huan)(huan)(huan)回(hui)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)。而環(huan)(huan)(huan)(huan)管反(fan)(fan)應(ying)器(qi)則是(shi)利用軸(zhou)流泵使漿液高(gao)(gao)速循環(huan)(huan)(huan)(huan)，通(tong)過夾套冷卻散熱(re)(re)，由于(yu)傳熱(re)(re)面積大(da)(da)，散熱(re)(re)效(xiao)果好，因(yin)此其單位反(fan)(fan)應(ying)器(qi)體積產(chan)(chan)率(lv)高(gao)(gao)，能耗低(di)。
本體法生產工(gong)藝(yi)按聚(ju)合(he)(he)工(gong)藝(yi)流程(cheng)，可以分為間(jian)歇式(shi)聚(ju)合(he)(he)工(gong)藝(yi)和(he)連續式(shi)聚(ju)合(he)(he)工(gong)藝(yi)兩種。
1. 間歇本體法(fa)工藝
間歇本體(ti)法聚丙烯(xi)聚合技術是(shi)(shi)我(wo)國自行研制開發成功(gong)的生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)技術。它(ta)具(ju)有(you)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)工(gong)藝技術可(ke)靠、對原料(liao)丙烯(xi)質(zhi)量要求不(bu)是(shi)(shi)很(hen)高(gao)、所需催化劑國內有(you)保證、流(liu)程簡(jian)單、投資(zi)省(sheng)、收效快(kuai)、操(cao)作簡(jian)單、產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品牌(pai)(pai)號轉換靈(ling)活(huo)、三廢少(shao)(shao)、適合中國國情等優(you)點(dian)，不(bu)足(zu)之(zhi)處是(shi)(shi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)規模小，難以產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)規模效益(yi)；裝置手工(gong)操(cao)作較多，間歇生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)，自動化控制水平低，產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品質(zhi)量不(bu)穩定；原料(liao)的消耗定額較高(gao)；產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品的品種牌(pai)(pai)號少(shao)(shao)，檔次不(bu)高(gao)，用(yong)途較窄。目前，我(wo)國采用(yong)該(gai)法生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)的聚丙烯(xi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)能力約占全國總生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)能力的24.0％。
2. 連續本體法工藝
該工(gong)藝主(zhu)要包括美國Rexall工(gong)藝、美國Phillips 工(gong)藝以及(ji)日(ri)本(ben)Sumitimo 工(gong)藝。
二、Dow化學公司Unipol 工(gong)藝(yi)
該工(gong)藝(yi)屬于Dow化(hua)學公司所有(you)，Unipol聚(ju)(ju)丙(bing)烯工(gong)藝(yi)與聚(ju)(ju)乙烯工(gong)藝(yi)類似。工(gong)藝(yi)過程主要(yao)包括原料精制(zhi)、催化(hua)劑進料、聚(ju)(ju)合(he)反應(ying)、聚(ju)(ju)合(he)物(wu)脫氣和尾氣回收、造粒、摻混和包裝碼垛等(deng)工(gong)段，Unipol聚(ju)(ju)丙(bing)烯工(gong)藝(yi)流程圖如圖2.17所示。
三、BASF公司(si)的(de)Novolen 工藝
該工(gong)藝(yi)是(shi)由BASF公司(si)開(kai)發成功的。1999年，該工(gong)藝(yi)擁有者Targor公司(si)達成協(xie)議。由ABB Lummus公司(si)負責在全球范(fan)圍內(nei)推廣 Novolen工(gong)藝(yi)。Novolen 工(gong)藝(yi)包(bao)括(kuo)原料(liao)精制(zhi)、催化(hua)劑配制(zhi)、聚合反應、聚合物粉料(liao)的凈化(hua)，擠(ji)壓造粒等工(gong)序，見圖2.18和圖2.19。
四、聚丙烯裝置的配管設計
主(zhu)要是對塔、換(huan)熱器(qi)、罐、泵、反應器(qi)等設備的配(pei)管(guan)設計(ji)。
