聚丙烯技术的概念及发展前景

1、聚丙烯技术的概念及发展前景因为聚丙烯的材料性能优势使得在世界范围内被广泛的使用，而且还在不断增长。聚丙烯密度小、容易生产和回收、其机械性能也很高、耐热、耐腐蚀、化学性能稳定，这些都是聚丙烯的优点。丙烯的聚合物就是聚丙烯，在生产聚丙烯的时候，工艺技术决定了聚丙烯的质量，因此聚丙烯的生产工艺技术被广泛关注，并且获得了很大的发展，随着聚丙烯生产技术的成熟化，聚丙烯被应用于更多的领域，其未来的发展空间将会非常广阔。1、聚丙烯工艺技术介绍目前的聚丙烯工业生产中大多数都是采用本体工艺和气相工艺，这两种技术比较成熟，其前景也比较好。在液体丙烯中使其发生聚合反应的我们称为本体工艺，主要还可以分成两个大的类别：

2、本体环管反应以及搅拌釜反应器。两者分别属于Spheripol工艺和Hypol工艺。气相工艺中时使用的主要是气相丙烯，按照反应器的不同也有三个大的类别：立式搅拌床、卧式搅拌床和流化床，分别以Novolen气相工艺、阿莫科公司的气相工艺和Unipol气相工艺为代表。2、主要聚丙烯工艺专利特点及发展2.1 本体工艺2.1.1 Spheripol工艺Spheripol工艺采用由海蒙特公司和日本三井化学公司联合开发的高效催化剂体系GF2A和FT4s能生产所谓全范围的聚丙烯产品：聚丙烯均聚物、无规共聚物和三元共聚物、抗冲共聚物和多相抗冲共聚物、丙烯与烯烃类共聚单体在反应器内形成的合金、以及丙烯与非烯烃或极

3、性单体形成的高性能合金等。2.1.2 Hypol技术Hypo1工艺采用高收率、高立体定向性的催化剂HY-HS-II（即TK-II），不需要脱无规物，也不需要脱催化剂残渣，能生产MF时0.380的产品（在中试装置上生产的产品MF时0.1600）;抗冲共聚物中乙烯的质量分数可以达到25%橡胶质量分数可达40%（中试装置生产的抗冲共聚物的乙烯质量分数可达30%，相应的橡胶质量分数可达50%）。2.2 气相法工艺2.2.1 BP公司气相法工艺BP阿莫科公司的聚丙烯工艺采用高效催化剂，不需要脱灰和脱氯，得到的聚丙烯均聚物和共聚物的熔体流动速率（MFR）范围可以从小于160、无规共聚物中乙烯质量分数可达5

4、%抗冲共聚物中的乙烯质量分数5%17%这种技术所需要的投入比较小，而且能够稳定的生产抗冲共聚物、生产出来的抗冲共聚物的性能也比较高。2.2.2 Novolen气相法工艺Novolen工艺使用的是气相聚合，不论是均聚还是共聚都是如此，跟Spheripol和Hypol工艺不同，不需要按照均聚和共聚的不同采用不同的聚合方式，因此Novolen工艺就会省去部分过程，像是聚合物从聚合反应器里面出来之后不需要经过闪蒸和干燥这两道程序，离心干燥、溶剂回收这些出现在浆液法里面的程序也是不需要的。Novolen工艺有一个独特的特征，用来生产共聚物的反应器同样能够生产均聚物，前提是将共聚反应器和第一个均聚反应器串

5、联，这样能够提升均聚物产量三分之一，与此相同的共聚物也可以同样的采用反串联的方式来生产。2.2.3 Unipol气相法工艺1982年UCCF口壳牌公司联合开发了Unipol工艺，这项工艺的主要优点就是投入、运转过程中所产生的费用不高、对环境的污染小、工艺相对不复杂。稀相流化床聚合工艺是Unipol气相法工艺的擅长技术，这项技术比较简单、方便、性价比高、安全系数高。因为气相流化床技术和高效催化剂的使用，把原有的流程进行了缩减，在设备的需求上面也相应的缩小，所以不需要大量设备的投入也可以生成均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物等等目前的大多数聚丙烯产品。这个系统相对比较稳定，生产出来的产品性能有所保障，

6、而且操作范围不严苛，容易操作。Unipol聚丙烯技术目前正向着如何提高产品的灵活性以及资产利用率发展，主要是希望借助对控制系统的改进来实现这一目标。当前此公司所生产的抗冲共聚物的抗冲击性和刚性这两项性能都有很大的提升。3、世界聚丙烯技术发展方向全世界范围的聚丙烯技术在上个世纪末期的主要发展方向是如何提升装置的经济性，对于生产工艺设计方面的内容并没有非常的深入，因此主要是针对生产设备以及催化剂来进行发展，这也使得聚丙烯装置的生产能力获得了巨大的提升，经济效益获得了保证。而本世纪中，聚丙烯技术受到了世界的广泛重视，其使用领域也越拉越广，因此逐渐的将目光转向了聚丙烯生产工艺的提升，目前齐格勒-纳塔催

7、化剂的发展潜力非常的大，在后续的10年中其仍然有不小的发展潜力。工艺技术上已经开始向着对生产工艺的改进提高产品质量、降低生产成本，同时兼顾生长装置的生产能力稳定提升，在生产中和新技术、新模型的融合更加紧密。3.1 催化剂开发仍是重点3.1.1 传统催化剂过去一直被广泛使用的催化剂都一直处于发展阶段，拥有很大的发展空间，像是齐格勒-纳塔催化剂（Z-N）和铬催化剂等。3.1.2 茂金属催化剂上世纪末期被广泛使用并且备受亲睐的烯烃聚合催化剂是茂金属催化剂。上世纪中茂金属催化剂给生产具有物理机械性能的聚丙烯树脂提供了一点希望，有许多的聚丙烯产品都能够获得优秀的物理机械性能。现在茂金属聚丙烯树脂所涉及的

8、主要发展内容为：（1）降低产品的熔体流动速率；（2）增加单位产量；（3）提升产品的熔点；（4）用混合催化剂生产宽分子量分布的产品；（5）开发无规和抗冲共聚物；（6）开发更适于现有装置的茂金属催化剂。现在茂金属催化剂在聚乙烯领域的使用要强于聚丙烯，现在市场上生产的聚丙烯很少一部分是由茂金属催化剂生产而来，使用的领域也非常有限。因此未来的发展方向将会是拓宽茂金属催化剂在聚丙烯生产中的应用和产品适应领域。3.1.3 非茂单活性中心催化剂最近几年有一种催化剂开始得到发展非茂单活性中心催化剂，其优势为：合成简单、较高的产量、成本较低、广泛适用于各种聚烯烃产品。它的出现估计会给烯烃聚合物产业带来一股强大的

9、发展动力，和过去的热门催化剂共同在聚丙烯产业中大放光彩。3.2 装置大型化仍是发展趋势上世纪末期聚丙烯生产装置就开始了大力的发展，经过一系列努力之后，生产装置获得很大的改变，装置都向着大型化发展，一些主要的聚丙烯生产工艺技术的规模甚至超过了15万t/a。现在的大型生产装置的单线生产能力均在30万t/a以上。3.3 聚丙烯共聚物、配混物和合金发展迅速现在的聚丙烯行业之所以发展这么迅速，抗冲击共聚物的发展是其最大的助力，而聚丙烯共聚物和共混物的发展是推动了聚丙烯树脂快速增长的主要功臣。从市场的占有率来说，聚丙烯共聚物的新产品分别都进驻了一些不同的新领域，像是注塑成型领域、薄膜和吹塑成型等等领域。共混合合金化的发展使得聚丙烯的产品适用范围更加的广阔，根据不同领域中的客户需要进行适当的调整满足其对价格和性能的需要，这是其主要的市场潜力。而且聚丙烯市场的竞争日益激烈，这也使得世界上的一些大公司纷纷的开始了聚丙烯共混物合金产品的研发。通过向复合物材料中加入少许的纳米粒子就可以将材料的结构性能进行改变，并且这种改变还是在保留了其原有的冲击性和透明性的基础上进行的，因此其性能更加稳定，除了固有的冲击性和透明性，