聚丙烯技術特點

　　2019-2020年，中國聚丙烯新增產能將高達1410萬噸以上。聚丙烯是一種熱塑性樹脂，是以金屬有機有規立構催化劑，使丙烯單體在控制的溫度和壓力條件下合成的。以下對聚丙烯技術特點分析。

　　在聚丙烯新增產能中，華東地區新增產能占比最大，聚丙烯行業分析預計2019-2020年新增產能達到580萬噸，占比41%，其次是東北地區占比16%。

　　2019-2020年中國聚丙烯新增產能區域結構圖(產能：萬噸/年)

　　隨著經濟的快速發展和科技的不斷進步，聚丙烯產品已經廣泛用於人們的日常生活和生產中，由於聚丙烯產品的生產工藝技術比較多，各種工藝的特點也不盡相同，因此，生產出聚丙烯產品的特點和市場應用情況也不相同。現從三大生產工藝來分析聚丙烯技術特點。

　　淤漿法工藝又稱漿液法或溶劑法工藝，是世界上最早用於生產聚丙烯的工藝技術。聚丙烯技術特點分析，從1957年第一套工業化裝置一直到20世紀80年代中後期，淤漿法工藝在長達30年的時間裡一直是最主要的聚丙烯生產工藝。典型工藝主要包括義大利的Montedison 工藝、美國Hercules工藝、日本三井東壓化學工藝、美國Amoco工藝、日本三井油化工藝以及索維爾工藝等。這些工藝的開發都基於當時的第一代催化劑，採用立式攪拌釜反應器，需要脫灰和脫無規物，因採用的溶劑不同，工藝流程和操作條件有所不同。近年來，傳統的淤漿法工藝在生產中的比例明顯減少，保留的淤漿產品主要用於一些高價值領域，如特種BOPP薄膜、高相對分子質量吹塑膜以及高強度管材等。近年來，人們對該方法進行了改進，改進後的淤漿法生產工藝使用高活性的第二代催化劑，可刪除催化劑脫灰步驟，能減少無規聚合物的產生，可用於生產均聚物、無規共聚物和抗沖共聚物產品等。目前世界淤漿法PP的生產能力約占全球PP總生產能力的13%。

　　溶液法生產工藝是早期用於生產結晶聚丙烯的工藝路線，由Eastman公司所獨有。聚丙烯技術特點分析，該工藝採用一種特殊改進的催化劑體系-鋰化合物(如氫化鋰鋁)來適應高的溶液聚合溫度。催化劑組分、單體和溶劑連續加入聚合反應器，未反應的單體通過對溶劑減壓而分離循環。額外補充溶劑來降低溶液的粘度，並過濾除去殘留催化劑。溶劑通過多個蒸發器而濃縮，再通過一台能夠除去揮發物的擠壓機而形成固體聚合物。固體聚合物用庚烷或類似的烴萃取進一步提純，同時也除去了無定形聚丙烯，取消了使用乙醇和多步蒸餾的過程，主要用於生產一些與漿液法產品相比模量更低、韌性更高的特殊牌號產品。該方法工藝流程複雜，且成本較高，聚合溫度高，加上由於採用特殊的高溫催化劑使產品應用範圍有限，目前已經不再用於生產結晶聚丙烯。

　　本體法工藝的研究開發始於20世紀60年代，1964年美國Dart公司採用釜式反應器建成了世界上第一套工業化本體法聚丙烯生產裝置。聚丙烯技術特點分析，1970年以後，日本住友、Phillips、美國EI Psao等公司都實現了液相本體聚丙烯工藝的工業化生產。與採用溶劑的漿液法相比，採用液相丙烯本體法進行聚合具有不使用惰性溶劑，反應系統內單體濃度高，聚合速率快，催化劑活性高，聚合反應轉化率高，反應器的時-空生產能力更大，能耗低，工藝流程簡單，設備少，生產成本低，"三廢"量少;容易除去聚合熱，並使撤熱控制簡單化，可以提高單位反應器的聚合量;能除去對產品性質有不良影響的低分子量無規聚合物和催化劑殘渣，可以得到高質量的產品等優點。不足之處是反應氣體需要氣化、冷凝後才能循環回反應器。反應器內的高壓液態烴類物料容量大，有潛在的危險性。此外，反應器中乙烯的濃度不能太高，否則在反應器中形成一個單獨的氣相，使得反應器難以操作，因而所得共聚產品中的乙烯含量不會太高。

　　聚丙烯生產工藝主要有溶液法、淤漿法、本體法、氣相法和本體-氣相法組合工藝5 大類。聚丙烯技術特點分析，目前世界上比較先進的生產工藝主要是氣相法工藝和本體-氣相法組合工藝, 這些工藝技術都採用本體法、氣相法或本體法和氣相法的組合工藝生產均聚物和無規共聚物, 再串聯氣相反應器系統(一個或兩個) 生產抗沖共聚物。這些工藝技術適應了裝置大規模(20 萬噸/年以上) 和操作經濟性、產品多樣性和高性能的要求, 得到了比較廣泛的應用。

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