聚丙烯的制备ppt课件

PP，1 .丙烯概况2 .聚丙烯概况3 .中石化聚丙烯技术发展4 .各地聚丙烯生产技术和装置，1，1 .丙烯概况， 1.1丙烯的主要特性1.2丙烯的危险性1.4丙烯的发展史1.5丙烯的发展前景1.6丙烯的应用1.7丙烯的工业源精制工厂气体回收烃类分解气体分离丙烷催化脱氢煤液化、 2化学品中文名：丙烯化学品英文名：丙烯分子式：C3H6结构式：CH2=CHCH3分子量：42.081密度：0.5139g/cm(20/4)丙烯燃烧化学方式：2C3H6 9O2=6CO2 6H2O， 1.1丙烯的主要特性，3 -丙烯的理化特性(1)，外观性状：无色，无臭，具有烃类气味的气体熔点():-191.2沸点():-47.72相对密度(水=1):0.5相对蒸汽密度(空气=1):1.48饱和蒸汽压(kr ) :602.88(0)燃烧热(kJ/mol):2049 4、临界温度(K):364.75临界压力(MPa):4.550引燃点():-108引燃点():455爆炸上限%(V/V):11.7爆炸下限%(V/V ) :2.0溶解性：除了在水、乙醇中溶解的丙烯的理化特性(1)、5、丙烯与乙烯键反应以外，还与甲基反应。 丙烯在酸性催化剂(硫酸、氢氟酸等)的存在下聚合，生成二聚体、三聚体和四聚体的混合物，可作为高辛烷值燃料使用。 丙烯在酸性催化剂(硫酸、氢氟酸等)的存在下与异丁烷发生烃化反应生成的支链烷烃可以作为高辛烷值燃料使用。 在齐格勒催化剂存在下丙烯聚合生成聚丙烯。 丙烯与乙烯共聚生成乙丙橡胶，丙烯的其它特性(1)、6、丙烯与氯和水加成反应生成1-氯-2-丙醇，后者与碱反应生成环氧丙烷，加水生成丙二醇：丙烯在酸性催化剂的存在下与苯反应生成枯烯C6H5CH(CH3)2，这是合成苯酚和丙酮的原料。 丙烯是在催化剂存在下，氨与空气中的氧进行氨氧化反应生成丙烯腈，合成塑料、橡胶、纤维等高分子化合物的原料。 丙烯在高温下氯化，生成丙烯酰氯CH2=CHCH2Cl，是合成甘油的原料。 丙烯与硫酸加成反应生成异丙基硫酸，后者水解生成异丙醇，丙烯的其他特性(2)、7 1.2丙烯的危险性、健康危害：本品为单纯窒息剂和轻度麻醉剂。 急性中毒：人吸入丙烯，会引起意识丧失、慢性影响：的长期接触头晕、乏力、全身不适、思维集中。 别人的胃肠功能发生紊乱。 环境危害：危害环境，给水体、土壤和大气带来污染。 爆炸危险：本品易燃。 8、急性毒性丙烯的麻醉作用和对心血管系统的毒性强于乙烯。 吸入40%50%后，小鼠、大鼠、猫、狗被麻醉，其特点是麻醉作用的发生和消失较快。 浓度为20%50%时，犬猫会引起室性心动过速和心动过速。 猫吸入65%丙烯和35%氧气的混合气体后血压会下降。 浓度为70%80%时，猫狗血压下降，心力衰竭，呼吸停止后立即死亡。 慢性毒性小鼠在58天内，用35%的丙烯反复麻醉20次后，仅引起肝脏的少量脂肪浸润。 1.3丙烯的毒性，9，1.4丙烯的发展历史(1)，丙烯的大规模工业生产和应用与炼油工业和石化工业的发展密切相关。 1920年，美国从精炼厂分离纯化丙烯，用硫酸水法由丙烯合成异丙醇。 40年代，继异丙醇之后，丙酮和环氧丙烷等产品也成为丙烯的重要工业衍生物。 10、1.4丙烯发展历史(2)，二战期间，炼铁厂二次加工技术的发展，在增产汽油的同时，丙烯产量也增加了。 由丙烯生产合成汽油，提高汽油辛烷值，由丙烯烷基化生产异丙苯，用作喷射燃料的添加剂，使丙烯的需求量急剧增加。50年代以来，乙烯生产的发展促进了以丙烯为原料的有机化工产品的发展，开发丁醇和2-乙基己醇(通称丁基辛醇)、丙烯腈，特别是聚丙烯等生产，使丙烯成为石油化工中仅次于乙烯的基本原料1980年，用于世界化工生产的丙烯产量已超过17Mt。 11，1.5丙烯的发展前景是，近年来丙烯下游产品的快速发展，大大促进了我国丙烯需求量的快速增长。 到2010年，中国不断增加大型乙烯生产装置，同时炼厂生产能力进一步扩大，丙烯产量增加。 2010年，乙烯联合生产丙烯的生产能力预计将达到722万吨/年，丙烯的总生产能力将达到1080万吨/年。 乙烯装置共同生产的丙烯在丙烯总供给中所占的比例进一步提高。 但同期下游装置的丙烯需求量年平均增加速度达到5.8%，丙烯资源供给略显紧张。 从12年到2010年，中国丙烯的表观消费量达到1049万吨。 从当量需求看，丙烯供需矛盾非常突出的丙烯当量需求年均增长率达到7.6%，超过丙烯生产能力增长速度。 到2010年，中国丙烯当量需求将达到1905万吨，供求差距将达到825万吨。 此时，大量丙烯衍生物被进口。 中国丙烯开发利用前景广阔。 1.5丙烯的开发前景，13，1.6丙烯的应用，丙烯用量最多的是聚丙烯，另外丙烯制丙烯腈、异丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其脂质，以及环氧丙烷在美国西欧用于生产有机化工产品的丙烯比例约为聚丙烯30%、丙烯腈17%、环氧丙烷11%、异丙醇10%、枯烯9%、羰基合成产品8%、其他品种15%。 另外，除了将丙烯除以液化气直接用作燃料之外，还可以重叠生成高辛烷值的重叠汽油。 14，1.7丙烯的工业来源，西欧和日本的丙烯总产量的90%以上来源于烃类的分解，其馀来源于精制厂的气体。 美国追求汽油产量，烃类降解丙烯仅占54%，精炼厂煤气丙烯仅占45%。 丙烯的生产来源：精炼厂气体回收烃类分解气体分离丙烷催化脱氢煤液化、15、精炼厂气体回收、石油精炼厂催化分解、热分解、石油焦等过程中副产的精炼厂气体有一定量的丙烯。 其中，催化裂化过程中产生的丙烯占精炼厂丙烯总量的90%以上，其数量与原料规格、催化剂种类和裂化操作条件有关，一般为原料的2%5%。 精炼厂气体加工回收丙烯时，一般采用吸油法或低温精馏法，分离丙烯、丙烷馏分和甲烷、乙烷等轻质烃，经精密精馏得到丙烯。 炼厂气体中的丙烯、丙烷馏分中不含甲基乙炔和丙烯二烯，不需要催化加氢处理，只需去除水、硫化物等杂质即可得到聚合级丙烯。 炼厂煤气中丙烯浓度低，采用吸收法比低温精馏法经济有利。 16、烃类分解气体分离，烃类分解在得到乙烯的同时生产大量丙烯。 丙烯产量与原料特性和降解操作条件有关，一般为乙烯产量的40%70%。 分解气体中丙烯含量为15%25%，可采用吸油法或深度冷冻法分离，从产品质量和能耗角度考虑，大型烯烃装置应采用深冷分离法(参见分解气体深冷分离)。 17、丙烷催化脱氢，80年代，墨西哥采用ferry技术建立了世界上首台丙烷催化脱氢生产丙烯的大型装置，年生产能力为350kt。 丙烷脱氢多采用Al2O3、MeAl2O4尖晶石负载的贵金属(铂、铱、铑等)或非贵金属(铬、镍、锌等)催化剂，反应温度为550650，稍作负压操作，采用固定床、流化床或移动床反应器。 生成丙烯的选择性通常在90%以上。 丙烷催化脱氢制丙烯总收率达73%77%，节约了工厂投资。因此，在从炼厂气体和天然气中得到大量丙烷的地区，采用该方法具有较高的经济效益。 18、煤液化，煤直接液化得到的烃类经蒸汽分解生产乙烯、丙烯，这一途径在目前石油化工发达国家没有经济意义。 但是在中国煤炭储量远远超过石油和天然气，在特殊情况下也是可以获得丙烯的资源。19、20、以下为以丙烯为原料的合成聚丙烯、21、2 .聚丙烯的概要、2.1聚丙烯的聚合原理2.2聚丙烯的分类2.3聚丙烯的性能2.4聚丙烯的用途2.5聚丙烯的改性2.6聚丙烯的市场和需求2.8聚丙烯22、聚丙烯PP )是以丙烯为单体聚合而成的聚合物，是通用塑料的重要品种，其结构式如下： CH2CHnCH3、 2.1聚丙烯的聚合原理(1)、丙烯聚合反应的机理相当复杂，一般多采用阴离子配位聚合的机理，活化反应链使链生长链停止，23活化反应：助催化剂TEAL与载体催化剂表面的四氯化钛反应，将Ti4还原成Ti3 被还原的Ti活化形成TEAL-TiCl4化合物，Ti作为聚合反应的活性中心链，丙烯分子插入活性中心开始形成高分子链。 链生长：丙烯分子连续插入活性中心，聚合物链从催化剂粒子表面生长，Ti-C键的插入通过两种方法发生：氢的存在下，上述两个大分子链分别形成异丙基或正丁基末端基团。 2.1聚丙烯向聚合原理(2)、24、单体链的转移：2.1聚丙烯的聚合原理(3)、25、聚丙烯主链中含有不对称碳，因此其叔碳上甲基的空间序列不同。 因此，存在三种不同立体结构的聚丙烯，即等规(a )、间规(b )和随机(c )三种结构，请参照下图。2.2聚丙烯分类(1)、26、PP三个不同的立体构型，等规PP :结晶性高，占PP产量的95%。 -塑料，间规PP :结晶性低。 目前产量少。 高弹性热塑性塑料或弹性体、无规PP :不结晶，不能作为粘稠物质、塑料使用。 (Fischer投影图)、27、等规聚丙烯(等规聚丙烯)、isotacticpolypropylene(iPP )、简称Ipp从立体化学上看，Ipp分子中含有甲基(-ch3 )的碳原子全部相同配置，即拉伸主链我国各石化企业生产的均聚丙烯均为全规聚丙烯，基本性能如前所述，典型产品有北京燕山石化的PP2401、扬子石化的f41、齐鲁石化的T30S等。a .间规聚丙烯、28、等规PP球晶结构容易在PP上形成大的球晶，性能不利的的透明度降低，耐冲击性变差，PP球晶结构的偏振显微镜照片、29、b .间规聚丙烯， 间规聚丙烯、SyndiotacticPolypropylene、简称SPP从立体化学来看，SPP分子中含有的甲基(-ch3 )的碳原子分为2个不同的配置交替排列，主链拉伸，主链的碳原子排列在主平面内，所有的甲基SPP是一种高弹性的热塑性塑料，具有良好的拉伸强度，可以像乙丙橡胶一样硫化成弹性体，机械性能优于一般的不饱和橡胶。 30，c .无规聚丙烯、无规聚丙烯、AtacticPolypropylene、英文简称APP从立体化学上看，与APP主链连接的甲基(CH3)在主平面的上下不规则排列。 纯APP是典型的非晶高分子材料，凝聚力小，玻璃化转变温度低，常温下为橡胶状态，超过50时缓慢流动。 31，2.3聚丙烯性能，基本性质为无臭、无味、无毒的白色蜡状物质，但透明度低于PE:0.89-0.91 g.cm-3是最轻的塑料之一，易燃。32、力学性能强度、硬度和刚性明显高于PE，具有优异的耐弯曲疲劳性能的耐冲击性，特别是低温耐冲击性差。 等规度和分子量(MFI )对性能有很大影响。 33、等规度增大，强度、刚性、硬度提高，抗冲击性降低。 分子量增大(MFI减少)，强度、刚性、硬度降低，耐冲击性提高。 34、结晶性提高，刚性、硬度、强度、耐热性、耐溶剂、气液遮断性能提高。 韧性、耐冲击性、透明性降低。 大尺寸球晶不利于性能：断裂伸长率、韧性、抗冲击性降低，透明度降低。 35、热性能等规格PP具有良好的耐热性：轻负荷或无负荷条件下最高可在120oC下长期使用，短期可在150oC下使用；耐沸水、耐蒸汽性良好。 等规PP是一种良好的隔热保温材料。 电气性能等规格PP虽然具有优良的电绝缘性，但低温脆性、应用领域有限。 等尺度：耐热性(热变形温度):MFI :耐热性(热变形温度):36、耐化学药品性优异。 耐溶剂性优良，只能在高温下溶解。 优异的耐环境应力裂纹性能。 环境性能耐候性差：叔碳上氢易氧化，易分解。 Cu加速了PP的氧化分解。 37、加工特性PP的吸水率低，加工前不需要干燥的PP的熔体粘度对剪切速度和温度敏感，对剪切速度敏感。 38、PP易受热氧化： PP成形收缩率大，加工中分子易取向； PP具有间隙敏感性，PP容易成形：挤出和注射最常用。 39、总结40、聚丙烯(PP )是通用的热塑性塑料。 具有透明度高、无毒、比重轻、易加工、抗冲击强度高、耐化学药品性、耐弯曲性、电绝缘性好等优良性能，经共聚、共混、充填、增强等工艺易改性、综合性能优良、价格合理，其应用领域不断拓展。 广泛应用于化工、化纤、建筑、轻工业、家电、汽车、包装等多个工业领域。 在聚烯烃树脂中，成为仅次于聚乙烯、聚氯乙烯的第三位塑料，占有越来越重要的地位。 我国聚丙烯消费量增长相当快，是近年来消费增长最快的通用树脂，预计将来会保持持续增长的势头，具有广阔的前景。 2.4聚丙烯用途(1)、41、2.4聚丙烯应用，医疗消毒器具：注射器、急救箱等，耐水蒸汽，无毒，强度相对较高，耐热性相对较高，耐腐蚀性好，电绝缘性好，食品、药品包装和日用品。 轻负荷的机械，汽车零件。耐热、耐腐蚀的化工管道、容器、阀门部件等。 电子、电气部件(电缆绝缘、电壳)。42、PP保温箱、PP医疗流量计、PP阀、PP反应釜、PP薄膜电容器、43、聚丙烯是重要的合成材料之一，用途广泛，2.4聚丙烯用途(2)、44、聚丙烯是重要的合成材料之一，用途广泛，2.4聚丙烯用途(3) 聚丙烯是重要的合成材料之一，用途广泛，2.4聚丙烯用途(4) 46，聚丙烯是重要的合成材料之一，用途广泛，2.4聚丙烯用途(5)、47、2.5