输送气由C-5229来
三、工艺流程和技术特点
㈡ Unipol气相工艺
★ 工艺单元 1000单元：原料供应和精制。 2000单元：丙烯精制。 4000单元：聚合反应(生产抗冲共聚产品需2台流化 床反应器串联)。 5000单元：树脂脱气和排放气回收。 6000单元：树脂添加剂处理。 7000单元：挤压造粒。 8000单元：产品贮存和均化、种子床系统。 9000单元：公用工程系统。
二、生产工艺 ㈠ 世界聚丙烯工艺技术应用
随着催化剂技术进步和大型设备制造能力的提高 ，新技术大多采用本体法、气相法或两者的组合法 ，不同的工艺技术采用不同形式的反应器设计。主 要有： ⒈ 本体法 Lyondell-Basell 的 Spheripol 工 艺 、 中 国 石 化 集团公司的环管法 PP 工艺、 Borealis的 Borstar工艺 、 Exxon Mobil 的环管法 PP 工艺、 Prime Polymer( 前三井化学)的Hypol-Ⅱ工艺和Hypol工艺。
三、工艺流程和技术特点
㈡ Unipol气相工艺
★ 工艺特点 ⑷ 气相流化床聚合反应技术，稳定而灵活，设备简单。工艺路线较短， 装置布置紧凑、对材质没有特殊要求，反应器及其下游设备都为普通 碳钢(除挤压造粒单元外)，管材65%以上采用普通碳钢。工艺的设备数 量较少而使维修工作量较小，装置可靠性提高。 ⑸ 聚丙烯技术采用 APC 工艺控制，可优化操作，生产连贯性好。设有静 电检测系统、结块检测系统以及床层流化密度检测系统，可观察流化 状态。 ⑹ 循环气压缩机设有透平，电力故障压缩机停转时，利用循环气自身压 力驱动透平，进而可驱动压缩机维持运转10分钟，在流化床连续流化 下，完全杀死聚合反应，从而大幅度减少事故火炬的排放量，提高装 置的安全性。 ⑺ 装置生产潜力很大，产品成本低，性能好，因而具有较强的竞争力。
为溶液法、溶剂法、本体法、本体和气相
组合法、气相法工艺。
一、前言
聚丙烯工艺技术的发展一直与催化剂技 术的发展密切相关，每次工艺技术的革新都 源于催化剂技术的突破。从20世纪80年代至 今，很多聚丙烯生产商都开发出了基于第四 代催化剂基础上的新生产工艺，取消了脱灰 、脱无规物，取消了溶剂的使用，装置投资 和操作费用大幅度降低，并且聚丙烯产品的 种类和新产品牌号大大增加，性能范围大幅 度拓宽。
二、生产工艺 ㈢ 中国石油聚丙烯工艺技术应用
中国石油具有连续法聚丙烯生产装置22套，生产能 力万吨/年。其中Spheripol (包括Spheripol-Ⅱ)工艺8 套、国产化环管法PP工艺5套、Hypol工艺2套、Amoco釜 式浆液法工艺1套、 Innovene气相工艺1套、 Novolen气 相工艺1套、 Spherizone气相工艺1套、 Unipol气相工 艺2套、 国产SPG工艺1套。 另外有间歇本体聚丙烯工艺6套，生产能力万吨/年 。 目前四川石化公司在建1套45万吨／年聚丙烯装置， 采用Unipol气相工艺。
三、工艺流程和技术特点
㈡ Unipol气相工艺
★ 工艺特点 ⑴ 采用高活性的SHAC系列催化剂，不需要脱灰以及无规物处理，工艺中不需要预聚 合，产品等规度高。抗冲产品牌号催化剂SHAC320活性达35000kg-PP/kg-Cat左右 ，产品中金属残余物含量较低。同一种催化剂可以生产任何种类的PP产品。 ⑵ 原料相对无毒，操作条件温和，不需反应溶剂，无相应的危险物及回收系统。没 有液体废料排出，由于操作压力低使系统中物料的储量减小，该工艺比其它工艺 操作安全，不存在事故失控时设备超压的危险，属清洁生产工艺，对环境污染的 影响非常小，更容易达到环境保护、健康和安全规定。 ⑶ 只用一台流化床反应器就可生产均聚物和无规共聚物产品，生产高乙烯含量的无 规共聚物，以其特殊的光学性质、出色的热封性在市场上具有优势地位。使用两 台流化床反应器可生产抗冲共聚物产品，可在较大范围内调节操作条件而使产品 性能保持均一。
二、生产工艺 ㈠ 世界聚丙烯工艺技术应用
⒉ 气相法 Dow的Unipol工艺、 CB&I (前ABB) 的 Novolen工艺、 INEOS (前BP) 的Innovene 工艺、 Lyondell-Basell的Spherizone工 艺和Catalloy工艺、住友化学的Sumitomo 气相法工艺、JPP (前Chisso) Horizone气 相法工艺。
三、工艺流程和技术特点 ㈢ Innovene气相工艺
Innovene工艺流程示意图
三、工艺流程和技术特点 ㈢ Innovene气相工艺
★ 工艺单元 100单元：催化剂进料。 200单元：第一聚合反应。 240单元：反应器粉料输送。 250单元：第二聚合反应。 300单元：粉料脱挥发份和失活。 350单元：丙烯回收。 400单元：添加剂计量和挤压造粒。 500单元：粒料掺混及储存、输送。 600单元：原料供应和丙烯精制。 700单元：公用工程系统。
三、工艺流程和技术特点
㈢ Innovene气相工艺
★ 工艺特点 ⑴ 采用高效和高选择性CD催化剂，聚合产品粒度分布窄， 粉料流动性好，灰分含量低，色泽好。催化剂不需要经 过预处理或预聚合，直接加入反应器，并且该催化剂可 以生产所有PP产品。 ⑵ 该工艺的显著特点就是其非常独特的接近活塞流式带水 平搅拌器的反应器(卧式搅拌床)设计。使催化剂极少走 短路，反应器的时-空产率在各种聚丙烯工艺中是最高的 ，只用两台反应器就可以生产高性能的抗冲共聚物。 ⑶ 产品过渡时间很短，产品切换容易，过渡产品很少。
三、工艺流程和技术特点
㈠ Spheripol(包括Spheripol-Ⅱ)工艺
Spheripol工艺流程示意图三、工艺流程和技术特点
㈠ Spheripol(包括Spheripol-Ⅱ)工艺
★ 工艺单元 100单元：催化剂、助催化剂、液体添加剂的储存和计量。 200单元：预聚合、环管反应器本体聚合。 300单元：聚合物脱气、丙烯洗涤和贮存、氢气分离和回收。 400单元：气相共聚(生产抗冲共聚产品)。 500单元：聚合物汽蒸、聚合物干燥。 600单元：公用工程和火炬气排放系统。 700单元：原料精制。 800单元：添加剂计量和挤压造粒。 900单元：成品掺合、贮存。
三、工艺流程和技术特点
㈢ Innovene气相工艺
★ 工艺特点 ⑷ 聚合反应在缓和机械搅拌下进行，节省大量能量。通过停止催化剂进 料或者使用杀灭剂，就能既平稳又容易地停止聚合反应；而且能够 把反应器内物料长期(若干天)保持闲置状态，再次开车时树脂性能 并不发生退化。在紧急工况下(如停电)，只要紧急停车后将反应器 泄压，就能非常迅速地停止聚合反应；再次开车时反应器重新加压 ，并恢复催化剂进料，聚合反应就得到恢复。 ⑸ 由于工艺流程简短，反应器设计独特，聚合压力比较低，没有大型传 动设备，也不需要用蒸汽加热反应器随聚合物排出的液体丙烯，因 而生产均聚产品的能耗在各种工艺中是最低的。 ⑹ Innovene气相法工艺与其他气相法工艺一样，聚合系统内没有大量的 液态烃，本质上比本体法要安全一些。聚合系统无废水排放，属清 洁生产工艺。
三、工艺流程和技术特点 ㈡ Unipol气相工艺
Unipol工艺流程示意图
去火炬
去火炬 KT-4003 K-4003 C-4040, C-4047 冷却水回水 E-4002 TA 冷却水进水 氢气 FC G-4004 蒸汽 乙烯 FC 吹扫反应器仪表 去C-5013 FC TC G-4043, G-4044 C-4001 Y-4041, Y-4048 G-4054
三、工艺流程和技术特点
㈣ Novolen气相工艺
Novolen工艺流程示意图
三、工艺流程和技术特点
㈣ Novolen气相工艺
★ 工艺单元 ⑴ 原料丙烯、乙烯精制单元。 ⑵ 助催化剂贮存和进料单元。 ⑶ 主催化剂贮存和进料单元。 ⑷ 聚合反应单元。 ⑸ 粉料脱气和净化单元。
⑹ 尾气回收单元。
⑺ 粉料输送单元。 ⑻ 添加剂计量和挤压造粒单元。 ⑼ 粒料掺混及储存、输送单元。 ⑽ 公用工程系统。
聚丙烯生产工艺及技术发展
2013年7月
中国石油四川石化有限责任公司
聚丙烯生产工艺及技术发展
目
一、前言 二、生产工艺 三、工艺流程和技术特点 四、催化剂研发 五、产品范围及用途 六、建议
录
一、前言 自20世纪60年代末期开发出聚丙烯生 产技术以来 ,50 多年来已有二十几种生产 聚丙烯的工艺技术路线，按聚合类型可分
三、工艺流程和技术特点
㈣ Novolen气相工艺
★ 工艺特点 ⑴ 催化剂不需要预聚合。聚合物颗粒的形态与催化剂完 全一致，加上机械搅拌的作用，防止了反应器(带螺带 式搅拌器的立式床)粘壁和结块现象。 ⑵ 使用一个反应器生产均聚和无规共聚物。用两台反应 器串联操作可以生产橡胶含量达50%的抗冲共聚物产品 。生产共聚物时，利用了细颗粒和多孔颗粒，有利于橡 胶成分进入聚合物颗粒内部，产品质量好。 ⑶ 生产均聚物和无规共聚物时反应停留时间为1小时，生 产抗冲共聚物时反应停留时间为1.3～2小时。
三、工艺流程和技术特点
㈠ Spheripol(包括Spheripol-Ⅱ)工艺
★ 工艺特点 ⑴ 高反应器时-空产率(可达400kg-PP/h*m3)，因而反应器容积较小，投资少。 ⑵ 反应器结构简单，材质要求低，可用低温碳钢，设计制造简单。由于管径小， 即使压力较高，管壁也较薄。 ⑶ 带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架支柱，这种结构设计降低了投资。 ⑷ 由于反应器容积小，停留时间短，产品切换快，过渡料少。 ⑸ 聚合物颗粒悬浮于丙烯液体中，聚合物与丙烯之间热传递效果好。采用冷却夹 套撤出反应热，单位体积的传热面积大，传热系数大。 ⑹ 反应器内的浆液用轴流泵高速循环，流体流速达7m/s，因此可使聚合物淤浆搅 拌均匀，催化剂体系分布均匀，聚合反应条件容易精确控制，产品质量均一 ，不易产生热点，不易粘壁，轴流泵能耗较低。 ⑺ 反应器内聚合物浆液浓度高，单程转化率高。 以上特点使环管反应器很适宜生产均聚物和无规共聚物。