12kta聚丙烯装置的工艺设计.doc

12kt/a聚丙烯装置的工艺设计 摘 要关 键 词目 录 前 言 1 第1章 13 §1.1催化剂的配置和计量 前 言 Eastman Kodak公司一家。 工艺条件：T=160～250℃ 3、气相本体法 工艺特点：①系统不引入溶剂，丙稀单体以气相状态在反应器中进行气相本体聚合。 ②流程简短，设备少，生产安全，生产成本低。 ③聚合反应器有流化床（联碳/壳牌Unipol工艺）、立式搅拌床（巴斯夫Novolen工艺）及卧式搅拌床（阿莫科/埃尔帕索工艺）。 工艺条件：T=40～70℃ P=2.0～3.5MPa 4、液相本体法（含液相气相组合式） 工艺特点：①系统中不加溶剂，丙稀单体以液相状态在釜式反应器中进行液相本体聚合，乙烯丙稀在流化床反应器中进行气相共聚。 ②流程简单，设备少，投资省，动力消耗及生产成本低。 ③均聚采用釜式搅拌器（Hypol工艺），活环管反应器（Spheripol工艺），无规共聚和嵌段共聚均搅拌式流化床中进行。 工艺条件：T=65～75℃ P=3.0～4.0MPa 聚丙烯是合成树脂中发展最快的一个品种，随着丙稀聚合及催化剂技术的快速发展，聚丙烯的品种，牌号不断增加，应用范围不断扩展，聚丙烯已经成为一种十分重要的合成材料。 近年来，世界聚丙烯生产能力不断增加，聚丙烯催化剂经历几代的发展不仅活性呈几百倍甚至上千倍的提高，其等规度也达98%以上；聚丙烯生产工艺更加简单，无需脱灰和脱无规物等；聚丙烯产品的表征手段进一步提高，牌号开发中微观设计已可达分子水平，聚丙烯产品品种不断增加；随着聚丙烯改性研究的深入，聚丙烯的应用范围更加广泛[1]。 目前，PP已被广泛应用到化工、化纤、轻工、家电、建筑、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等各个领域，在聚丙烯树脂中，是仅次于聚氯乙稀、聚乙烯之后的第三大塑料。 由于PP良好的机械性能，可以用来制造各种机械设备的零附件，经改性后可制造工业管道、农用管道、电机风扇、基建模板等。 在汽车制造业方面，改性PP可以制造汽车上的许多内外部件，如汽车方向盘、仪表盘等。 在建筑业，PP用玻璃纤维增强改性或用橡胶、SBS改性后可制作建筑用模板，发泡后可用作装饰材料。 在电气用品方面，改性PP可用于制电视机、收录机外壳及洗衣机内桶，还可用作电线、电缆和其他电器绝缘材料。 在包装材料方面，PP更显示其独特的作用。PP最适合于拉制扁丝织成编织袋，编织袋广泛用于各种固体物体的包装。PP制作的打包带（捆扎带）比铁皮打包带更好。PP还可以制各种薄膜，包括用于重包装材料的双向拉伸薄膜（BOPP)。 在日常生产方面,PP可以制作家具,如桌、椅、板凳、菜蓝、卫生间家用卫生设备如箱、盆、桶、盛水器等，还可用作各种其他挤出或注塑塑料制品。 在纺织工业方面，PP是重要合成纤维——丙纶的原料。 聚丙烯之所以是各种聚丙烯烃材料中发展最快的一种，关键在于其催化剂技术的飞速发展。 从1954年Natta发明四氯化钛，后来改用结晶三氯化钛作主催化剂，用氯代二烷基铝为助催化剂制备立体规整结构的聚丙烯以来，开发研究活性更高、性能更好的聚丙烯催化剂的工作就一直在全世界进行。到目前为止，聚丙烯催化剂的发展已经经历了好几个不同的发展阶段[7]。按照Montell公司的划分方法，将目前为止聚丙烯催化剂的发展阶段确定为六代。 1、第一代催化剂 聚丙烯最早是由Montecatini和Hercules实现工业化的，它们在1957年首先建成了工业生产装置，所使用的催化剂是三氯化钛和一氯二乙基铝体系。该催化剂体系的产率和等规度都比较低，产品的等规指数大约只有90%。为了使所得到的聚丙烯树脂能作为正式产品提供给下游塑料加工用户使用，还需要从聚合物中脱除催化剂残渣（脱灰）和无规聚合物组分（脱无规），因此，此时的聚丙烯装置工艺流程很长，工序多而复杂。 Natta的研究组和Esso公司等通过研究发现，如果将三氯化钛与三氯化铝的固体溶液来代替三氯化钛作为主催化剂，那么所得到的催化剂的活性要比单纯使用三氯化钛高得多。研究还发现将铝还原的三氯化钛进行长时间的研磨，或者，将三氯化钛与三氯化铝的混合物进行研磨，可以在三氯化钛中产生共结晶的三氯化铝。这种含有1/3三氯化铝的三氯化钛称为AA-三氯化钛催化剂（AA表示经铝还原和活化的）。1959年，Stauffer化学公司采用这类催化剂进行了工业化。这就是第一代聚丙烯Z-N催化剂。 2、第二代催化剂 关于减小催化剂微晶的尺