目前,聚丙烯(PP)主要用氣相和本體工藝生產,全球氣相和本體環管工藝樹脂的增長強烈地挑戰著淤漿工藝的產品。進入20世紀90年代以來,淤漿工藝正逐步被淘汰。全球PP生產工藝中,Basell公司的Spheripol環管/氣相工藝占主導地位,目前該工藝占全球PP生產的50%;其次是DOW公司的Unipol氣相工藝、BP公司的Innovene氣相工藝、NTH公司的Novolen氣相工藝、三井公司的Hypol釜式本體工藝、Borealis公司的Borstar環管/氣相工藝等。近年來,氣相和本體工藝的比例逐年增加,世界各地在建和新建的PP裝置將基本上采用氣相工藝和本體工藝。尤其是氣相工藝的快速增加正挑戰居世界第一位的Spheripol工藝。據NTH公司稱,1997年以來,世界範圍內許可的PP新增能力的55%都是采用Novolen氣相工藝,今後氣相工藝還將有逐步增加的趨勢。除以上主要的PP生產工藝外,原Montell公司於20世紀90年代又成功開發了反應器PP合金Catalloy和Hivalloy技術。這兩項技術的開發成功為PP樹脂高性能化、功能化以及進人高附加值應用領域創造了條件,現均已實現了工業化生產。另外,Basell公司、Borealis公司等也在聚丙烯新技術方麵有所突破。
(1)三井油化的Hypol工藝。Hypol工藝采用釜式液相本體-氣相組合的工藝技術,使用TK-Ⅱ高效載體催化劑,催化劑活性>2萬gPP/gcat,可不脫灰、不脫無規物。PP的等規度≥98%,粒度分布窄,可生產寬範圍的PP。Hypol聚丙烯工藝於1984年在千葉工廠的兩條4萬噸/年的生產線上首次投產。世界采用此工藝的生產裝置及在建裝置23套,總生產能力為200萬噸/年。該工藝生產的聚丙烯產品品種多、牌號全、白度高、光學性能好、揮發性和灰分含量低、產品質量優異,不需進一步處理就能達到全部質量要求。我國揚子石化、盤錦乙烯、洛陽石化、廣州石都有該工藝裝置。
(2)海蒙特公司的Spheripol工藝。Spheripol工藝采用環管液相本體-氣相組合工藝技術,使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等10種高效載體催化劑,催化劑活性達4萬gpp/gcat,產品等規度為90%-99%,可不脫灰、不脫無規物。該工藝采用新的催化劑和新添加劑加入技術,開發出無造粒的Spheripol工藝技術,與常規生產工藝相比,設備投資降低50%,能耗減少85%,維修費減少80%。Spheripol工藝能生產很寬範圍的PP產品,包括均聚物、無規共聚物、三元共聚物、多相抗衝擊共聚物和乙烯含量大於25%的有高抗衝擊性的共聚物。Spheripol工(gong)藝(yi)的(de)催(cui)化(hua)劑(ji)粒(li)徑(jing)大(da)而(er)圓(yuan)且(qie)均(jun)勻(yun),所(suo)以(yi)生(sheng)成(cheng)的(de)聚(ju)合(he)物(wu)顆(ke)粒(li)大(da),呈(cheng)粒(li)形(xing),粒(li)度(du)分(fen)布(bu)窄(zhai)。另(ling)外(wai)環(huan)管(guan)反(fan)應(ying)器(qi)內(nei)的(de)物(wu)料(liao)流(liu)速(su)高(gao),生(sheng)成(cheng)的(de)粉(fen)料(liao)表(biao)觀(guan)密(mi)度(du)大(da)且(qie)表(biao)麵(mian)光(guang)滑(hua),不(bu)易(yi)被(bei)氣(qi)流(liu)吹(chui)走(zou),為(wei)密(mi)相(xiang)流(liu)化(hua)床(chuang)反(fan)應(ying)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)創(chuang)造(zao)了(le)條(tiao)件(jian)。全(quan)世(shi)界(jie)采(cai)用(yong)此(ci)技(ji)術(shu)的(de)生(sheng)產(chan)裝(zhuang)置(zhi)43套,總生產能力600萬噸/年以上,包括在建裝置總生產能力>1 000萬噸/年。我國齊魯石化、上海石化、無順乙烯、茂名石化、天津聯化、中原、獨山山、大連、華北油田、大慶煉化等單位都采用該工藝進行生產。
(3)聯碳公司的Unipol工藝。Unipol氣相流化床工藝,使用Shell公司的SHAC高效催化劑,催化劑活性達2-2.5萬gpp/gcat。省掉了催化劑純化、脫灰和脫無規物工序,工藝流程短,無廢液排出,pp等規度可達99%。此工藝技術簡單、經濟、靈活,但生產穩定性差、產品形狀不規則。全世界采用此技術的生產裝置及在建裝置總生產能力已增到500萬噸/年,僅次於Spheripol工藝,最大單線生產能力可達32萬噸/年。
(4)Amoco氣相工藝。Amoco氣相工藝采用臥式攪拌床氣相反應器,反應器容積可達79 m2。槳式攪拌使物料以活塞流形式流動,產品切換快,聚合反應熱靠丙烯蒸發除去,使用超高活性載體鈦係球形催化劑,催化劑活性達4萬gpp/gcat,PP等規度達99%,生產過程不脫灰、不脫無規物,可生產均聚物、無(wu)規(gui)共(gong)聚(ju)物(wu),亦(yi)能(neng)生(sheng)產(chan)高(gao)剛(gang)性(xing)和(he)高(gao)抗(kang)衝(chong)強(qiang)度(du)的(de)共(gong)聚(ju)物(wu),產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)好(hao),生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)低(di)。由(you)於(yu)采(cai)用(yong)漿(jiang)式(shi)攪(jiao)拌(ban),物(wu)料(liao)以(yi)活(huo)塞(sai)流(liu)形(xing)式(shi)流(liu)動(dong),不(bu)需(xu)要(yao)大(da)的(de)循(xun)環(huan),因(yin)此(ci)耗(hao)電(dian)量(liang)少(shao),不(bu)需(xu)蒸(zheng)汽(qi),操(cao)作(zuo)可(ke)靠(kao)。
(5)巴斯夫公司的Novolen氣相工藝。Novolenqixianggongyicaiyuedaishuangluodaijiaobanlishifanyingqi,wuliaozaituanliuzhuangtaixialiudong,cuihuajijunyunfensanzaifenmochuangzhong,diyigefanyingqishengchanjunjuwuhewuguigongjuwu,diergefanyingqishengchankangchonggongjuwu。youyutacaiyongjiaobanhunhexingshi,wuliaozaijuhefuzhongdetingliushijiannanyikongzhijunyun,shichanpinfenziliangbiankuan,chanpinzhongTi、C1離子和灰分增高,催化劑活性較低。該工藝優點是湧程短,投資少。從1990年改用高活性催化劑後省去了脫氯處理,增加了生產能力,最大單線生產能力25萬噸/年,世界用此技術的總生產能力已達到380萬噸/年。 |