聚丙烯化工工藝效率提升的方法摘要：聚丙烯樹(shù)脂（PP）是以丙烯為原料，經(jīng)過(guò)加聚反應(yīng)而形成的聚合物，外觀透明而輕，廣泛應(yīng)用于服裝、注塑、BOPP、管材、食品、藥品包裝等領(lǐng)域。由于其具有良好的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性、易加工成型等特點(diǎn)，成為近些年增長(zhǎng)速度最快的樹(shù)脂，但由于國(guó)內(nèi)聚丙烯行業(yè)多元化的發(fā)展，導(dǎo)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(guān)鍵詞：聚丙烯；化工工藝；效率1聚丙烯生產(chǎn)工藝及其特點(diǎn)1.1Spherizone聚丙烯工藝Spherizone生產(chǎn)工藝采用多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器，將一個(gè)反應(yīng)器分成可以獨(dú)立進(jìn)行控制的兩個(gè)反應(yīng)分區(qū)，獨(dú)立控制反應(yīng)溫度、丙烯單體濃度、氫氣濃度等參數(shù)，粉料粒徑在聚合過(guò)程中可以多次快速循環(huán)增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)聚合物顆粒球狀逐層包裹均勻混合。該工藝聚合反應(yīng)溫度高、產(chǎn)品剛性高，可提高產(chǎn)品的透明性、紡絲速度，適宜生產(chǎn)分子量分布更寬、質(zhì)量更加均一的產(chǎn)品，如專用管材、BOPP薄膜、注塑產(chǎn)品、高乙烯含量的包裝產(chǎn)品等。1.2Spheripol聚丙烯工藝Spheripol生產(chǎn)工藝采用液相本體環(huán)管反應(yīng)器加氣相法密相流化床反應(yīng)器的獨(dú)特設(shè)計(jì)，適宜高氫氣濃度操作，生產(chǎn)均聚物時(shí)，反應(yīng)器的單程轉(zhuǎn)化率可達(dá)50%以上。多相共聚采用氣相法密相流化床反應(yīng)器，生成的聚丙烯顆粒粒徑達(dá)2mm左右，且粒徑分布窄，堆密度可達(dá)到450kg/m3,如若采用一個(gè)氣相反應(yīng)器系統(tǒng)，還能夠生產(chǎn)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(chǎn)品的氣味等級(jí)和TVOC含量，相對(duì)其他工藝更加潔凈，在醫(yī)療和汽車料上具有優(yōu)勢(shì)。1.3Innovene、Horizone聚丙烯工藝Innovene聚丙烯生產(chǎn)工藝采用臥式攪拌床反應(yīng)器，為活塞流模型，具有低能耗、操作彈性大、質(zhì)量控制好等特點(diǎn)。Horizone氣相法聚丙烯工藝與Innovene聚丙烯工藝技術(shù)頗為相似，兩種工藝在流程設(shè)計(jì)上相差不大。Innovene工藝的氣鎖器系統(tǒng)是該工藝的一大特點(diǎn)，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(yīng)器生產(chǎn)的聚丙烯粉料輸送到第二反應(yīng)器，并脫除粉料中含量較高的氫氣。在生產(chǎn)抗沖共聚物時(shí)，由于兩個(gè)反應(yīng)器的氣相組分、濃度各不相同，氣鎖器系統(tǒng)就起到了關(guān)鍵隔離作用，而Horizone工藝則增加了催化劑預(yù)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(chǎn)全范圍的聚丙烯產(chǎn)品，采用PTK催化劑，以液相丙烯為載體，通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的設(shè)備加入到反應(yīng)器中。可生產(chǎn)融指（MFR）在0.2?100g/10min之間的聚丙烯樹(shù)脂，等規(guī)度高達(dá)90%?99%，且產(chǎn)品拉伸模量較高，Novolen工藝兩個(gè)反應(yīng)器即可串聯(lián)操作生產(chǎn)抗沖共聚物，也可并聯(lián)操作生產(chǎn)均聚物和無(wú)規(guī)物。2提高聚丙烯化工工藝效率的方法在本體法生產(chǎn)工藝中，丙烯既是有機(jī)聚合物的單體又是經(jīng)過(guò)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(jìn)行聚合反應(yīng)。該聚合反應(yīng)過(guò)程結(jié)束后，將反應(yīng)漿液加熱減壓進(jìn)行閃蒸，脫除反應(yīng)單體與其他稀釋的溶劑，既簡(jiǎn)單又方便。早期的本體法操作工藝主要采用多種常規(guī)無(wú)機(jī)催化劑。其脫灰和脫水等無(wú)機(jī)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(lái)，改為只要采用一種高產(chǎn)率、高活性立構(gòu)的化學(xué)定向性有機(jī)催化劑，即可有效省去硫酸脫灰和氧化脫水等無(wú)機(jī)常規(guī)物的復(fù)雜工序。Spheripol工藝于1982年首次投入工業(yè)化生產(chǎn)，是本體法-氣相法組合工藝的典型代表，且目前國(guó)內(nèi)使用十分廣泛。在該生產(chǎn)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(yīng)用分析分析聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)本體法-氣相法組合工藝的應(yīng)用，第一步應(yīng)當(dāng)明確的是該種組合工藝的實(shí)際特點(diǎn)以及工藝組成部分，從而進(jìn)一步明晰該組合工藝對(duì)聚丙烯生產(chǎn)方法。在聚丙烯本體法-氣相法組合生產(chǎn)工藝中，關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于丙烯的聚合，在這一過(guò)程中，通過(guò)丙烯的聚合反應(yīng)得到聚丙烯。在使用聚丙烯本體法-氣相法組合工藝生產(chǎn)中，調(diào)整合適的工藝參數(shù)，然后與丙烯相互配合，能夠顯著提升聚丙烯反應(yīng)程度，提高反應(yīng)轉(zhuǎn)換效率，從而增加生產(chǎn)量。在改組合工藝生產(chǎn)過(guò)程中，還需要加強(qiáng)對(duì)丙烯濃度及反應(yīng)溫度的關(guān)注，注意其對(duì)生產(chǎn)工藝的影響，通過(guò)優(yōu)化工藝傳熱性能，改善反應(yīng)環(huán)境的控制，來(lái)進(jìn)一步提升聚丙烯生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)量。2.2優(yōu)化聚丙烯本體法-氣相法工藝參數(shù)深入研究聚丙烯本體法-氣相法組合工藝，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)，提高工藝效率，可以對(duì)聚丙烯本體法-氣相法組合工藝參數(shù)的優(yōu)化分析入手?，F(xiàn)階段，在聚丙烯化工生產(chǎn)中，使用本體法氣相法組合工藝生產(chǎn)多存在合成聚丙烯反應(yīng)器的總體傳熱系統(tǒng)偏高的問(wèn)題。此外，通過(guò)總結(jié)聚丙烯本體法-氣相法組合工藝，根據(jù)聚丙烯生產(chǎn)的聚合反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，也就是聚丙烯本體法-氣相法工藝參數(shù)需要根據(jù)聚合反應(yīng)機(jī)理來(lái)確定，同時(shí)還需要綜合考慮聚丙烯合成反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中丙烯的量的需求，以及最后時(shí)限的聚丙烯的收率，從而確保最終得到的工藝參數(shù)與聚丙烯本體法-氣相法組合工藝的實(shí)際生產(chǎn)需求相適應(yīng)。這樣一來(lái)，聚丙烯本體法-氣相法組合工藝生產(chǎn)能夠有效提升聚丙烯反應(yīng)速率，進(jìn)而加快及轉(zhuǎn)換率，實(shí)現(xiàn)工藝效率的提升。總而言之，進(jìn)一步優(yōu)化聚丙烯本體法-氣相法工藝參數(shù)，需要與聚丙烯合成特點(diǎn)進(jìn)行充分的綜合考慮，得到最適宜的工藝參數(shù)，有效提高工藝生產(chǎn)效率。2.3優(yōu)化聚丙烯本體法-氣相法化工生產(chǎn)單元條件在聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程中，采用本體法-氣相法組合工藝，關(guān)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(duì)聚丙烯本體法-氣相法化工生產(chǎn)溫度條件進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保聚丙烯合成過(guò)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(guò)程中，溫度既不能過(guò)高也不能過(guò)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(yīng)。第二，優(yōu)化聚丙烯合成系統(tǒng)。盡可能合理的對(duì)已有的聚丙烯合成系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，并且充分考慮不同鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件參數(shù)，通過(guò)細(xì)化反應(yīng)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備改造升級(jí)，實(shí)現(xiàn)降低損耗，提高生產(chǎn)效率的目的。第三，在對(duì)聚丙烯本體法-氣相法組合工藝進(jìn)行總結(jié)的過(guò)程中，需要做到與實(shí)際相結(jié)合，充分考慮工藝的優(yōu)化與改進(jìn)，確保在完成優(yōu)化設(shè)計(jì)后的生產(chǎn)工藝能夠有效提升聚丙烯生產(chǎn)效率，降低成本，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)束語(yǔ)總而言之，隨著聚丙烯材料市場(chǎng)需求量不斷增加，優(yōu)化聚丙烯生產(chǎn)工藝，提高其生產(chǎn)效率，是聚丙烯化工生產(chǎn)企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，要對(duì)聚丙烯本體法-氣相法組合生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化研究，在工藝總結(jié)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)其應(yīng)用分析、工藝參數(shù)優(yōu)化以及化工生產(chǎn)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(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)：朱柯楠.提升聚丙烯化工工藝效率的探究[J].化工管