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聚丙烯的生产方法主要有四种：溶液聚合法、溶剂聚合法（又称浆液聚合法或悬浮聚合法）、液相本体聚合法、气相本体聚合法。普遍认为，Spheripol工艺、Hypol工艺、Unipol工艺和Novolen工艺较为先进。 Spheripol工艺：环管聚丙烯工艺由原美国Phillips公司开发，由意大利Himont公司将其完善并发展成为现代最主要的生产工艺类型——Spheripol工艺。标准的Spheripol工艺采用两个串联的环管反应器生产均聚物和无规共聚物，在生产抗冲共聚物时,从闪蒸罐出来的物料进入气相反应器,加入乙烯和丙烯,进行气相共聚反应,反应热由循环气冷却器移走,流出的物料经脱气后进入汽蒸罐。Spheripol工艺最适用的催化剂是球型催化剂，海蒙特公司使用的催化剂是GF2A和FT4S,GF2A专用于生产均聚和无规共聚聚丙烯,FT4S用于生产共聚聚丙烯,也可用于生产均聚和无规共聚聚丙烯。催化剂活性15~20kgPP/g催化剂。另外可适用Lyondell Basell公司的MC系列催化剂和中国石化的DQ系列催化剂等。 该工艺生产的聚丙烯产品,品种多,牌号全,不需进一步处理就能达到全部质量要求,白度高,光学性能好,挥发性和灰分含量低,产品质量优异。气相共聚能保持抗冲强度与刚度之间的平衡。各种牌号熔融指数范围宽,均聚为0.3~3.5g/min,无规共聚为1.8~10g/min,抗冲型多相共聚为0.3~40g/min,聚烯烃合金多相共聚为1~20g/min,易严格控制。均聚产品等规度95%~97%。Spheripol工艺能生产全系列的聚丙烯产品，因为催化剂和工艺系统的独特性，Spheripol工艺生产的聚丙烯产品VOC含量较低，产品加工性能和机械性能突出。最有代表性的产品有医疗用透明料，低VOC、高熔指、高模量汽车改性料，PPR管材料和低温热封三元共聚膜料等。国内炼化企业采用该工艺较为普遍，如大庆石化、大庆炼化、齐鲁石化、上海石化、绍兴三圆、宁波富德、镇海炼化、茂名石化、蒲城清洁能源、中韩石化、延长榆林能化、兰州石化和独山子石化等。 Hypol-Ⅰ工艺：日本三井化学公司Hypol工艺是现代釜式聚丙烯工艺的代表。Hypol工艺采用颗粒形催化剂，典型的有三井化学公司的TK系列催化剂、中国石化的N系列催化剂等。三井油化公司的TK-Ò高效催化剂是与海蒙特公司共同开发的,活性约20kgPP/g催化剂,活性周期比较长,产品等规度97%~98%,生产的粉料聚丙烯粒度平均0.6mm,因此要经过挤压成粒料出厂,粒料表观密度450kg/m3 。用这种催化剂生产的聚合物不经处理,其中钛含量只有2@10-6g/gPP,总灰分在100@10-6 g/gPP以下,可实现不脱灰 工艺。最有代表性的产品有PPR4220管材料，S980、H9018薄壁注塑料。国内少数炼厂采用该套工艺，如燕山石化、扬子石化和广州石化等。 Unipol工艺：原Union Carbide公司（UCC）开发的Unipol聚丙烯工艺技术是气相流化床聚丙烯工艺的代表，是固定资产投资较小的连续法聚丙烯生产技术。标准的Unipol聚丙烯工艺采用两台串联的气相流化床反应器，靠各自循环气管线上的换热器带走反应热。Unipol工艺采用SHAC系列催化剂，该催化剂是颗粒形催化剂，在Unipol工艺上使用时无须预处理或预聚合。固体催化剂用白油配成浆液直接加入聚合反应器内。国内选用该工艺的炼厂有：抚顺石化、大唐多伦、神华包头、山东神达、中煤榆林、中煤蒙大、四川石化、中化泉州、广西石化等。 Sumitomo工艺：住友气相法聚丙烯工艺采用流化床反应器，使用住友DX-V催化剂，能够生产很宽范围的聚丙烯产品。用串联的气相流化床反应器（两台或三台串联反应器），反应热通过液体丙烯的气化潜热和循环气的显热撤出反应器，用冷却水从循环气冷却器中撤出反应系统。 Novolen工艺：Novolen工艺最早由BASF公司开发成功，工艺采用BASF公司开发的PTK-4催化剂、该催化剂采用氧化硅（silica）作载体，催化剂不需要预聚合，与烃类溶剂（己烷）或单体丙烯在催化剂配制罐内混合，配制成浆液，然后用泵输送至催化剂加料罐，计量加入反应器。聚合反应器为立式，采用螺旋式搅拌器。在流程设置上，通常采用一个或两个反应器。聚合热主要通过加入反应器的液态丙烯气化撤出，通过冷凝器将丙烯冷凝，循环回反应器。国内采用该工艺的炼厂有：锦西石化、福建联合、神华宁煤。 Innovene工艺：Ineos公司的Innovene工艺的主要特点是采用两台非常独特的接近平推流的卧式搅拌床反应器（卧式圆柱形压力容器，在轴向设有浆式搅拌器）和高效的CD催化剂，中国石化开发的N催化剂在此类装置上也有广泛应用。催化剂不需要预处理或预聚合，直接配置成白油的浆液加入反应器。Innovene气相法工艺流程短，能耗较低，过渡产品少，抗冲共聚产品的综合性能好。聚合物堆积较密实，反应器的时-空产率在各种聚丙烯工艺中是最高的。Innovene工艺能生产全系列的聚丙烯产品，尤以分散均匀的高橡胶含量抗冲产品最有特点。国内部分炼厂引用该工艺技术，如：燕山石化、上海赛科、宁夏宝丰、独山子石化、茂名石化、延长榆林能化、神华榆林、神华新疆、福基石化、常州富德。 Horizone工艺：JPP公司的Horizone工艺采用卧式气相搅拌床反应器，采用Toho Titanium公司的THC-C催化剂，在加入聚合反应器之前，先进行己烷溶剂中少量丙烯的预聚合，其预聚合条件与Hypol工艺相似。Horizone工艺开发了NEWCON等系列高性能抗冲共聚产品。与Innovene工艺相比，气锁环节更简单、能耗更小。 Catalloy工艺：Catalloy工艺是基于反应器颗粒技术（RGT）的成果。Catalloy技术既利用了粒型复制，又利用了多孔性的效果，特别是利用了球形和多孔催化剂颗粒承载大量良好分散而无黏结的橡胶组分的能力。Catalloy工艺是多单体、产品多相结构的聚烯烃工艺，采用3个独立的气相反应器系统以提供最大化的反应组成的灵活性，可以设计生产特殊组成的聚合物产品，并使可溶聚合物对工艺的负面影响减到最小。 据“聚烯烃人”小编粗略统计，目前国内聚丙烯年产能力已经突破2000万吨，进口量呈现下降趋势，2016年我国聚丙烯进口量为302万吨，聚丙烯进口量的减少产品体现在均聚拉丝、注塑级别。2016年我国聚丙烯下游消费结构中拉丝占据近40%比例，远高于全球平均需求比例。未来我国聚丙烯消费结构中，随着中石化产品结构调整，拉丝消费占比将逐年下降，注塑和纤维将同比提升。
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发表于 2022-10-9 13:53:53
