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1、聚丙烯工艺与安全知识,1,聚丙烯生产工艺及安全知识,生产工艺及安全知识培训,聚丙烯工艺与安全知识,2,课程内容简介,第一部分 概述 1、聚丙烯发展简史 2、国内外聚丙烯工业概况 3、聚丙烯的性能及用途,聚丙烯工艺与安全知识,3,课程内容简介,第二部分 聚丙烯工艺技术 1、催化剂的工业化进展 2、工艺技术及进展 3、工艺过程及控制 4、聚丙烯性能控制因素分析 5、三废产生及处理,聚丙烯工艺与安全知识,4,课程内容简介,第三部分 本体法工艺 1、工艺概述 2、BASELL工艺,聚丙烯工艺与安全知识,5,学习目的,学习本课后，你应当能够知道： 1、聚丙烯的主要性能 2、聚丙烯的主要用途 3、催化剂与
2、工艺技术的关系 4、目前世界上主要采用哪两种工艺技术 5、聚丙烯的基本质量控制项目 6、BASELL的SPHERIPOL工艺过程,聚丙烯工艺与安全知识,6,概述：什么是聚丙烯,聚丙烯是由丙烯聚合而成的一种热塑性塑料。简称PP(POLYPROPYLENE) 分子简式 CH3 ( CH2 - C )n H,聚丙烯工艺与安全知识,7,概述：聚丙烯发展简史,1、1954年NATTA教授创立定向聚合理论。 2、二十世纪四十年代PHILLIPS开始烯烃聚合技术开发,1951年成功地合成聚乙烯。 3、1957年在意大利的MONTECATINI公司首先实现了PP工业化。PP开始大规摸生产。 4、PP快速发展的
3、主要原因：原料丰富，价格低廉，应用广泛。,聚丙烯工艺与安全知识,8,概述：国外聚丙烯工业概况,1、PP是五大通用热塑性树脂中增长最快的品种。 2、目前，太平洋沿岸是世界上最大的PP进口地区 。 3、PP消费量将会出现 全球性的持续增长,聚丙烯工艺与安全知识,9,概述：中国PP工业概况,1、聚丙烯工业在中国起步稍晚。 2、在引进先进的成套技术装置的同时，也大力展自行开发的间歇式液相本体法工艺 。 3、中国PP工业产需现状： 数量供不应求，品种单一 ,专用料大量进口。,聚丙烯工艺与安全知识,10,中国PP工业发展方向：,1、必须对PP树脂产量、品种、牌号和 用途作统一和周密的计划与调整，以形成合理
4、生产规模与产品结构。 2、组织开发生产具有特殊功能和高附加值的PP树脂。,聚丙烯工艺与安全知识,11,概述：聚丙烯的性能,1、半透明无色固体，无毒无溴，是最轻的塑料。 2、高强度和高耐热性。 3、耐化学腐蚀，抗挠曲性好。 4、拉伸强度、屈服强度和刚性都比HDPE高。 5、有高耐磨性，好的耐应力开裂性和低蠕变性。 6、电绝缘性良好。 7、高度的耐酸、碱、溶剂和其它化学品的性能。,聚丙烯工艺与安全知识,12,概述：聚丙烯的用途,1、用于纤维加工类 2、用于包装运输材料 3、用于制造农、林、牧、副渔类器材 4、用于汽车工业零部件 5、用于电器、电子工业器件 6、用于化学工业和耐腐蚀容器 7、其它用途
5、,聚丙烯工艺与安全知识,13,催化剂的工业化进展,催化剂与工艺技术的关系 PP生产工艺的发展,产品性能的提高及产品品种的拓宽，都有赖于催化剂的进步，因此，催化剂的研究开发备受重视，这不仅促进了催化剂的更新换代，也推动了工艺过程的改革。,聚丙烯工艺与安全知识,14,催化剂的工业化进展,1、根据各类催化剂的活性和等规度的差异，己研究出很多不同的催化剂体系。 2、第三代高活性、高等规度的催化剂已普遍工业化。 3、第四代催化剂也已逐步进入工业化发展的阶段。 4、新类型催化剂-金属茂催化剂取得了新进展 。,聚丙烯工艺与安全知识,15,催化剂的工业化进展,PP催化剂进展 项目 活性 等规度 是否脱灰 是否
6、脱无规物 粒子形状 第一代 12 8592 要 要 不规则 第二代 10 9296 不 要 不规则 第三代 1025 9798 不 不 不规则 第四代 2550 99 不 不 不规则,聚丙烯工艺与安全知识,16,聚丙烯工艺技术及进展,1、按聚合类型可分为四类，即溶液法、溶剂法、本体法及气相法生产工艺 。 2、本体法是以液态丙烯(含部分丙烧为溶剂的聚合方法，也称第二代工艺 。 3、气相法被称为第三代工艺，采用流化技术，丙烯在气相中聚合。,聚丙烯工艺与安全知识,17,聚丙烯工艺过程,1 催化剂制备 2 原料精制 3 聚合工段 4 分离与干燥脱活 5 造粒 6 包装码垛 7 公用工程,聚丙烯工艺与安
7、全知识,18,聚丙烯工艺控制,基本原则 确保工厂稳定、安全生产并便于维修，一般基于专利技术积累的经验并采用可靠的控制措施。,聚丙烯工艺与安全知识,19,聚丙烯工艺控制,控制系统一般分二部分： （1）操作与监控 以集中控制为基础，采用DCS，或与SCS相结合。 （2）工艺联锁系统 出现非正常情况及事故状态下装置可采取的应急步骤和措施 。,聚丙烯工艺与安全知识,20,聚丙烯性能控制因素分析,影响PP性质的基本因素: 分子量(由相应的熔融指数值MFR检测)和控制结晶度的立体规整度，分子量分布也影响PP性质，但影响程度相对较小。通过控制分子量和等规度，可以获得不同用途的树脂。,聚丙烯工艺与安全知识,2
8、1,聚丙烯性能控制因素分析,基本质量控制项目 1 分子量分布 2 MFR(熔融指数) 3 II (等规度) 4 刚度 5 灰分含量,聚丙烯工艺与安全知识,22,三废产生及处理,废固体,聚丙烯工艺与安全知识,23,三废产生及处理,废液 *来源： 1、少量固体悬浮物的污水。 2、夹带污油（机械用润滑油、密封油等）的污水。 *处理方式： 经生化处理后排放 。,聚丙烯工艺与安全知识,24,三废产生及处理,废气 来源1：含丙烷等惰性组分的气体。 处理：送回收系统。 来源2：含单体的蒸汽，氮气混合气。 处理： 送至火炬系统。 来源3：二氧化碳、氧气等轻组分杂质 。 处理：作为燃料或送火炬 。,聚丙烯工艺与
9、安全知识,25,本体法工艺: 工艺概述,本体法工艺概念：本体法是以含丙烷的丙烯为原料，以H2为分子量调节剂，在55-75，2.0-3.5MPa下聚合。,聚丙烯工艺与安全知识,26,本体法工艺: 工艺概述,本体法工艺具有以下的特点 ： 聚合速度快，并能提高催化剂活性。 可以提高单位容器的聚合量。 可得到高质量的产品。 单程反应器产率高，生产强度大。 溶液粘度低，机械搅拌简单，耗能小。,聚丙烯工艺与安全知识,27,本体法工艺: 工艺概述,1、工艺的区别: 主要在反应器的不同，主要有2种 (1) 环管反应器 (2) 搅拌釜反应器 2、液相本体PP工艺种类: (1) BASELL工艺 (2) 三井油化
10、工艺,聚丙烯工艺与安全知识,28,本体法工艺: BASELL工艺,BASELL公司是世界上生产PP树脂的最大公司。 BASELL工艺在PP领域悠久的历史和丰富的经验，以及工艺所显示的发展潜力，目前在PP工业中占领先地位 。,聚丙烯工艺与安全知识,29,本体法工艺: BASELL工艺,BASELL的Spheripol工艺技术特点： 1 均聚产品的MFR范围为0.1-400。 2 无规共聚产品中乙烯含量高达4.5%(wt具有气相工艺高乙烯含量产品所具有的 低热封温度。 3 可以生产含乙烯和丁烯的三元共聚产品。,聚丙烯工艺与安全知识,30,本体法工艺: BASELL工艺,Spheripol工艺与其它技术不同点： 1、其催化剂产生的粉料呈球形，颗粒大而均匀，可以实现不经造粒直接出厂。 2、均聚反应采用液相环管反应器，多相共聚采用气相法密相法流化床反应器。,聚丙烯工艺与安全知识,31,Spheripol的环管反应器的特点:,1、传热系数大。 2、单位体积的传热面积大。 3、单位体积产率高。 4、单程转化率高。 5、流速快。 6、环管反应器内反应条件较易控制。 7、结构简单，材质要求低，可用低温碳钢。,