一、聚(ju)丙烯工藝簡介(jie)
聚(ju)(ju)丙(bing)烯是以丙(bing)烯為(wei)單體(ti)經(jing)聚(ju)(ju)合反(fan)應而生(sheng)成的(de)聚(ju)(ju)合樹(shu)脂。四十多年來,聚(ju)(ju)丙(bing)烯技術一次(ci)又一次(ci)飛躍式的(de)進(jin)步,極大地簡化了(le)聚(ju)(ju)丙(bing)烯的(de)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)流程(cheng),使(shi)裝置的(de)投資和(he)(he)生(sheng)產成本(ben)降到很低的(de)水平。聚(ju)(ju)丙(bing)烯常用工(gong)(gong)藝(yi)(yi)方法包括淤漿法工(gong)(gong)藝(yi)(yi)和(he)(he)本(ben)體(ti)法工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。
①. 淤漿法工藝
又稱漿(jiang)液(ye)法或溶(rong)劑法工藝,是世界上最早用于生(sheng)產(chan)聚丙烯的工藝技(ji)術(shu)。從1957年(nian)第一(yi)(yi)套工業(ye)化裝置到(dao)現在一(yi)(yi)直是最主要的聚丙烯生(sheng)產(chan)工藝。
②. 本體法工藝
開發(fa)(fa)始于20世紀60年(nian)代,1964年(nian)美國(guo)Dart公司采用釜式(shi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)建成了世界(jie)上第一套工(gong)業化(hua)本(ben)體法聚丙烯生產裝(zhuang)置。與采用溶劑的(de)(de)(de)(de)漿液法相比,工(gong)藝流程簡(jian)單(dan),設備少(shao),生產成本(ben)低(di),“三廢”量(liang)(liang)少(shao),可(ke)以得(de)到高質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)產品等(deng)優(you)點(dian)。不足(zu)之(zhi)處是(shi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)氣體需(xu)要氣化(hua)、冷凝后(hou)才能循(xun)環回反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)。本(ben)體法不同(tong)工(gong)藝路線的(de)(de)(de)(de)區(qu)別主要是(shi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)不同(tong)。反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)可(ke)分為釜式(shi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)和環管(guan)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)兩大類。釜式(shi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)是(shi)利用液體蒸發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)潛熱來除(chu)去反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)熱,蒸發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)大部分氣體經循(xun)環冷凝后(hou)返(fan)回到反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi),未冷凝的(de)(de)(de)(de)氣體經壓縮(suo)機升壓后(hou)循(xun)環回反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)。而環管(guan)反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)則是(shi)利用軸流泵(beng)使漿液高速循(xun)環,通(tong)過夾套冷卻散熱,由于傳熱面積大,散熱效果好(hao),因此其單(dan)位反(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)體積產率(lv)高,能耗(hao)低(di)。
本體法生(sheng)產工(gong)藝(yi)按(an)聚(ju)(ju)合工(gong)藝(yi)流程,可以分為間歇式(shi)聚(ju)(ju)合工(gong)藝(yi)和連續式(shi)聚(ju)(ju)合工(gong)藝(yi)兩種。
1. 間歇本體法工藝
間歇(xie)本體法(fa)聚(ju)丙(bing)烯聚(ju)合(he)技術是我國(guo)自行研制(zhi)開發成功的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)技術。它具有(you)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)工藝技術可靠(kao)、對原料丙(bing)烯質(zhi)量要求不是很(hen)高(gao)、所需催化劑國(guo)內有(you)保證、流程簡單(dan)、投資省、收效快(kuai)、操作簡單(dan)、產(chan)品牌號(hao)轉換靈活、三廢少、適合(he)中國(guo)國(guo)情等優點,不足(zu)之處(chu)是生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)規(gui)模小,難以產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)規(gui)模效益;裝(zhuang)置(zhi)手(shou)工操作較(jiao)多(duo),間歇(xie)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan),自動化控(kong)制(zhi)水平(ping)低,產(chan)品質(zhi)量不穩定;原料的(de)消(xiao)耗定額較(jiao)高(gao);產(chan)品的(de)品種牌號(hao)少,檔次不高(gao),用(yong)途(tu)較(jiao)窄。目前,我國(guo)采(cai)用(yong)該法(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)聚(ju)丙(bing)烯生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)能力約占全(quan)國(guo)總生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)能力的(de)24.0%。
2. 連續本體(ti)法工藝
該工藝(yi)主(zhu)要包括美國Rexall工藝(yi)、美國Phillips 工藝(yi)以及日本Sumitimo 工藝(yi)。
二、Dow化學公司Unipol 工藝
該工(gong)藝屬于Dow化學公司所有,Unipol聚(ju)(ju)丙烯(xi)工(gong)藝與聚(ju)(ju)乙烯(xi)工(gong)藝類(lei)似。工(gong)藝過程主要包(bao)括原(yuan)料(liao)精(jing)制、催(cui)化劑(ji)進料(liao)、聚(ju)(ju)合反應、聚(ju)(ju)合物脫氣和尾氣回收、造粒(li)、摻混和包(bao)裝(zhuang)碼垛等工(gong)段,Unipol聚(ju)(ju)丙烯(xi)工(gong)藝流(liu)程圖如圖2.17所示。
三、BASF公司的Novolen 工藝
該工(gong)(gong)藝是由BASF公(gong)司(si)開發成功的。1999年,該工(gong)(gong)藝擁有(you)者Targor公(gong)司(si)達成協(xie)議。由ABB Lummus公(gong)司(si)負責在全(quan)球范圍內推廣(guang) Novolen工(gong)(gong)藝。Novolen 工(gong)(gong)藝包括原(yuan)料精制、催化劑配制、聚(ju)合反(fan)應(ying)、聚(ju)合物粉料的凈化,擠壓造粒(li)等工(gong)(gong)序,見(jian)圖2.18和(he)圖2.19。
四、聚丙烯(xi)裝置的(de)配(pei)管設計(ji)
主要是對塔、換熱器、罐、泵、反應器等設(she)備的配管設(she)計。