聚丙烯化工工藝效率提升的方法

聚丙烯化工工藝效率提升的方法摘要：聚丙烯樹脂（PP）是以丙烯為原料，經過加聚反應而形成的聚合物，外觀透明而輕，廣泛應用于服裝、注塑、BOPP、管材、食品、藥品包裝等領域。由于其具有良好的機械性能、化學穩(wěn)定性、易加工成型等特點，成為近些年增長速度最快的樹脂，但由于國內聚丙烯行業(yè)多元化的發(fā)展，導致該行業(yè)供需矛盾日益加劇，因此，提升聚丙烯化工工藝效率，顯得十分重要。關鍵詞：聚丙烯；化工工藝；效率1聚丙烯生產工藝及其特點1.1Spherizone聚丙烯工藝Spherizone生產工藝采用多區(qū)循環(huán)反應器，將一個反應器分成可以獨立進行控制的兩個反應分區(qū)，獨立控制反應溫度、丙烯單體濃度、氫氣濃度等參數，粉料粒徑在聚合過程中可以多次快速循環(huán)增長，實現聚合物顆粒球狀逐層包裹均勻混合。該工藝聚合反應溫度高、產品剛性高，可提高產品的透明性、紡絲速度，適宜生產分子量分布更寬、質量更加均一的產品，如專用管材、BOPP薄膜、注塑產品、高乙烯含量的包裝產品等。1.2Spheripol聚丙烯工藝Spheripol生產工藝采用液相本體環(huán)管反應器加氣相法密相流化床反應器的獨特設計，適宜高氫氣濃度操作，生產均聚物時，反應器的單程轉化率可達50%以上。多相共聚采用氣相法密相流化床反應器，生成的聚丙烯顆粒粒徑達2mm左右，且粒徑分布窄，堆密度可達到450kg/m3,如若采用一個氣相反應器系統(tǒng)，還能夠生產乙烯含量在8?12wt%的抗沖共聚物。該工藝可最大程度脫除粉料中夾帶的氣相組分，降低產品的氣味等級和TVOC含量，相對其他工藝更加潔凈，在醫(yī)療和汽車料上具有優(yōu)勢。1.3Innovene、Horizone聚丙烯工藝Innovene聚丙烯生產工藝采用臥式攪拌床反應器，為活塞流模型，具有低能耗、操作彈性大、質量控制好等特點。Horizone氣相法聚丙烯工藝與Innovene聚丙烯工藝技術頗為相似，兩種工藝在流程設計上相差不大。Innovene工藝的氣鎖器系統(tǒng)是該工藝的一大特點，作為粉料輸送系統(tǒng)和脫揮發(fā)系統(tǒng)，主要是將第一反應器生產的聚丙烯粉料輸送到第二反應器，并脫除粉料中含量較高的氫氣。在生產抗沖共聚物時，由于兩個反應器的氣相組分、濃度各不相同，氣鎖器系統(tǒng)就起到了關鍵隔離作用，而Horizone工藝則增加了催化劑預聚合單元，去除了氣鎖單元。1.4Novolen聚丙烯工藝Novolen聚丙烯工藝可以生產全范圍的聚丙烯產品，采用PTK催化劑，以液相丙烯為載體，通過特殊設計的設備加入到反應器中?？缮a融指（MFR）在0.2?100g/10min之間的聚丙烯樹脂，等規(guī)度高達90%?99%，且產品拉伸模量較高，Novolen工藝兩個反應器即可串聯操作生產抗沖共聚物，也可并聯操作生產均聚物和無規(guī)物。2提高聚丙烯化工工藝效率的方法在本體法生產工藝中，丙烯既是有機聚合物的單體又是經過稀釋后的溶劑，在使用溫度范圍為50-80C，壓力范圍為2.5~3.5MPa的特殊條件下即可進行聚合反應。該聚合反應過程結束后，將反應漿液加熱減壓進行閃蒸，脫除反應單體與其他稀釋的溶劑，既簡單又方便。早期的本體法操作工藝主要采用多種常規(guī)無機催化劑。其脫灰和脫水等無機常規(guī)物的操作工序與傳統(tǒng)的淤漿本體法操作工藝頗為類似。后來，改為只要采用一種高產率、高活性立構的化學定向性有機催化劑，即可有效省去硫酸脫灰和氧化脫水等無機常規(guī)物的復雜工序。Spheripol工藝于1982年首次投入工業(yè)化生產，是本體法-氣相法組合工藝的典型代表，且目前國內使用十分廣泛。在該生產工藝中，采用的催化劑為高效聚合催化劑，這種催化劑的粒徑粗而圓，聚合物的粒徑大，分布窄，顆粒通常呈球或圓球形。2.1聚丙烯本體法-氣相法應用分析分析聚丙烯生產過程中對本體法-氣相法組合工藝的應用，第一步應當明確的是該種組合工藝的實際特點以及工藝組成部分，從而進一步明晰該組合工藝對聚丙烯生產方法。在聚丙烯本體法-氣相法組合生產工藝中，關鍵環(huán)節(jié)在于丙烯的聚合，在這一過程中，通過丙烯的聚合反應得到聚丙烯。在使用聚丙烯本體法-氣相法組合工藝生產中，調整合適的工藝參數，然后與丙烯相互配合，能夠顯著提升聚丙烯反應程度，提高反應轉換效率，從而增加生產量。在改組合工藝生產過程中，還需要加強對丙烯濃度及反應溫度的關注，注意其對生產工藝的影響，通過優(yōu)化工藝傳熱性能，改善反應環(huán)境的控制，來進一步提升聚丙烯生產效率，增加生產量。2.2優(yōu)化聚丙烯本體法-氣相法工藝參數深入研究聚丙烯本體法-氣相法組合工藝，優(yōu)化工藝設計，提高工藝效率，可以對聚丙烯本體法-氣相法組合工藝參數的優(yōu)化分析入手。現階段，在聚丙烯化工生產中，使用本體法氣相法組合工藝生產多存在合成聚丙烯反應器的總體傳熱系統(tǒng)偏高的問題。此外，通過總結聚丙烯本體法-氣相法組合工藝，根據聚丙烯生產的聚合反應機理進行優(yōu)化改進，也就是聚丙烯本體法-氣相法工藝參數需要根據聚合反應機理來確定，同時還需要綜合考慮聚丙烯合成反應實現的過程中丙烯的量的需求，以及最后時限的聚丙烯的收率，從而確保最終得到的工藝參數與聚丙烯本體法-氣相法組合工藝的實際生產需求相適應。這樣一來，聚丙烯本體法-氣相法組合工藝生產能夠有效提升聚丙烯反應速率，進而加快及轉換率，實現工藝效率的提升。總而言之，進一步優(yōu)化聚丙烯本體法-氣相法工藝參數，需要與聚丙烯合成特點進行充分的綜合考慮，得到最適宜的工藝參數，有效提高工藝生產效率。2.3優(yōu)化聚丙烯本體法-氣相法化工生產單元條件在聚丙烯生產過程中，采用本體法-氣相法組合工藝，關鍵環(huán)節(jié)在于聚丙烯的聚合環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中，需要對聚丙烯本體法-氣相法化工生產溫度條件進行嚴格控制，確保聚丙烯合成過程能夠得到有效優(yōu)化。第一，保持溫度適宜。在丙烯聚合生成聚丙烯過程中，溫度既不能過高也不能過低，需要保持在適宜、穩(wěn)定的狀態(tài)，從而有效控制聚合反應。第二，優(yōu)化聚丙烯合成系統(tǒng)。盡可能合理的對已有的聚丙烯合成系統(tǒng)進行升級改造，并且充分考慮不同鏈式反應的條件參數，通過細化反應參數來實現設備改造升級，實現降低損耗，提高生產效率的目的。第三，在對聚丙烯本體法-氣相法組合工藝進行總結的過程中，需要做到與實際相結合，充分考慮工藝的優(yōu)化與改進，確保在完成優(yōu)化設計后的生產工藝能夠有效提升聚丙烯生產效率，降低成本，創(chuàng)造更高的經濟效益。結束語總而言之，隨著聚丙烯材料市場需求量不斷增加，優(yōu)化聚丙烯生產工藝，提高其生產效率，是聚丙烯化工生產企業(yè)提高經濟效益的重要途徑。因此，在實際生產過程中，要對聚丙烯本體法-氣相法組合生產工藝進行優(yōu)化研究，在工藝總結的基礎上，加強對其應用分析、工藝參數優(yōu)化以及化工生產單元條件優(yōu)化，完善聚丙烯本體法-氣相法組合工藝，從而加快聚丙烯化工工藝效率的提升，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經濟效益。參考文獻：朱柯楠.提升聚丙烯化工工藝效率的探究[J].化工管