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1、下午1时53分,1,聚 丙 烯 装 置 介 绍,下午1时53分,2,目录,一、有机合成厂装置概况 二、聚丙烯装置介绍 三、工艺流程简述（以20万聚丙烯装置为例） 四、聚丙烯装置生产技术工艺、设备特点 五、聚丙烯装置生产存在的问题及难点 六、保障长周期稳定运行的建议 七、20万造粒机组介绍,下午1时53分,3,聚丙烯装置 7万聚丙烯 20万聚丙烯 1.5万己烷装置 丙烯罐区 尾气回收膜分离及火炬系统 包装车间,一、有机合成厂装置概况,下午1时53分,4,1.5万己烷装置框图,一、有机合成厂装置概况,下午1时53分,5,氢气储存钢瓶,聚丙烯装置配套公用工程,丙烯尾气回收膜分离装置,600合成PSA
2、提纯装置,合成罐区 4个2000M3 丙烯球罐,气分原料丙烯,互供槽车丙烯,7万聚丙烯装置 20万聚丙烯装置,公司氢网氢气,成品丙烯包装出厂,火 炬,回收液相丙烯返回气分,一、有机合成厂装置概况,氢气中断满足两套装置8小时用量,流量 ：600m3/h 指标：H299.5%,最大量 3.5t/h,下午1时53分,6,一、有机合成厂装置概况 二、聚丙烯装置介绍 三、工艺流程简述（以20万聚丙烯装置为例） 四、聚丙烯装置生产技术工艺、设备特点 五、聚丙烯装置生产存在的问题及难点 六、保障长周期稳定运行的建议 七、20万造粒机组介绍,下午1时53分,7,7万吨/年聚丙烯装置介绍 7万吨/年聚丙烯装置采
3、用原意大利海蒙特公司的液相本体Spheripol专用技术、国产设计的单环管生产工艺，设计小时生产能力9.72t/h，于1999年3月开工投产。2002年9月，车间对装置进行了扩能改造，目前装置年生产能力可达9万吨以上，聚合小时生产能力最高可达12.5t/h，装置稳定生产负荷约为11.5 t/h，可生产24种牌号的聚丙烯产品。,二、聚丙烯装置介绍-7万聚丙烯,下午1时53分,8,20万吨/年聚丙烯装置介绍 20万吨/年聚丙烯装置采用意大利BASELL公司的SPHERIPOL 二代工艺技术、采用双环管串联反应器，用于生产PP均聚物。可生产出注塑、纤维、挤出热成型、BOPP膜、流延膜等56个牌号的产
4、品。装置于2006年5月26日实现中交，2006年8月15日全线贯通、一次投料开车成功。装置工艺包共提供了56个牌号均聚聚丙烯产品，其中：挤出热成型10个；注塑成型12个；纤维：17个；BOPP膜13个；流延膜4个。,二、聚丙烯装置介绍-20万聚丙烯,下午1时53分,9,一、有机合成厂装置概况 二、聚丙烯装置介绍 三、工艺流程简述（以20万吨/年聚丙烯装置为例） 四、聚丙烯装置生产技术工艺、设备特点 五、聚丙烯装置生产存在的问题及难点 六、保障长周期稳定运行的建议 七、20万造粒机组介绍,下午1时53分,10,丙烯（polypropylene缩写为pp）树脂是由丙烯聚合形成的一种热塑性塑料，它
5、是在20世纪50年代开发成功和实现工业化生产的。由于原料丙烯资源丰富，价廉易得，而聚丙烯性能优异，用途广泛，所以聚丙烯是近30多年来生产发展速度最快的通用塑料品种之一。,三、20万聚丙烯装置工艺流程,下午1时53分,11,三、20万聚丙烯装置工艺流程,生产聚丙烯的方法主要有： 1.浆液法工艺 1）连续式搅拌床反应器：Hoechst、Mitsui等工艺 2）环管反应器：Solvay工艺 2.本体法工艺 1）液相釜式反应器 2）液相环管反应器：Spheripol、Hoechst、Solvay、 Phillips、Borealis等工艺 3.气相法工艺 1)气相流化床反应器：Unipol、住友工艺
6、2)气相立式搅拌床反应器：Novolen工艺 3)气相卧式搅拌床反应器：Innovene、Chisso工艺 溶液法、溶剂法因其生产过程复杂、经济效益差、产品用途不广而不再发展外，液相本体法和气相法却随着催化剂体系的更新 而不断改进和提高。,下午1时53分,12,工艺简介 Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺。该工艺采用高效催化剂，生成的聚丙烯粉料粒度分布可以调节，既可宽又可窄。均聚反应器为两个串联的环管式反应器，具有传热系数大、单位体积产率高、流速快、催化剂体系分布均匀，反应条件较易控制等特点。 由于该工艺催化剂性质优异，聚合工艺配合得当，并在设计上已使聚
7、合反应的停留时间与充分发挥催化剂的作用达到平衡，因此产品不必进一步处理就能达到所要求的性能。可以生产全范围、多用途的各种产品。其均聚和无规共聚产品的特点是净度高，光学性能好，挥发物含量低、无异味。,三、20万聚丙烯装置工艺流程- Spheripol工艺简介,下午1时53分,13,三、20万聚丙烯装置工艺流程- 聚合反应机理,1 反应机理 使用高效载体催化剂进行聚合反应，可用下面四个基本反应步骤叙述： 1.1 活化反应：助催化剂（TEAL）与TICL4在载体催化剂表面上反应，将钛的氧化状态从+4还原到+3，从而为聚合反应激活TI。在生成的TEAL-TICL4络合物中，TI是聚合反应的活性中心。
8、1.2 链引发：一个丙烯分子在活性中心自行插入，形成一个聚丙烯链的开始。 1.3 链增长：丙烯分子在活性中心依次插入，聚合链从催化剂颗粒表面向外增长（即：链增长）。 1.4 链中止：一个氢分子在中心自行插入，在链的末端形成一个甲基（即：-CH3）使链终止。这种方式中，氢用于控制聚合物的分子量，从而控制熔融指数。 注意：与催化剂抑制剂（毒物）反应也会使链终止发生，在这种情况下，活性中心将完全失活，同时不能再用于进一步的聚合反应。,下午1时53分,14,丙烯 99.5 %vol. min. 氢气 20 ppm vol. max. 乙烯 100 ppm vol. max. 丁烯+丁二烯 50 ppm
9、 vol. max. 戊烯 10 ppm vol. max. 丙烷 0.5 % vol. max. 不凝组份（N2，CH4） 100 ppm vol. max. 乙烷 200 ppm vol. max. 丁烷+戊烷 200 ppm vol. max.,2.原材料规格,三、20万聚丙烯装置工艺流程- 原料,烷烃,下午1时53分,15,乙炔 5 ppm vol. max. 甲基乙炔 3 ppm vol. max. 丙二烯 2 ppm vol. max. 丁二烯 50 ppm vol. max. 氧气 10 ppm vol. max. 一氧化碳 5 ppm vol. max. 二氧化碳 5 ppm
10、vol. max. 羰基硫 0.1 ppm vol. max. 总硫 30 ppm wt. max. 甲醇 5 ppm vol. max. 水 2 ppm wt. max 砷 0.03 ppm vol. max. 磷化氢 0.03 ppm vol. max. 氨 5 ppm wt. max. 环戊二烯 0.05 ppm vol. max.,三、20万聚丙烯装置工艺流程- 原料,有害组分,下午1时53分,16,2 催化剂体系 催化剂体系由主催化剂和助催化剂组成，主催化剂为第四代或第五代齐格勒-纳塔高效载体催化剂，助催化剂为三乙基铝和给电子体DONOR。,三、20万聚丙烯装置工艺流程,下午1时53
11、分,17,3.1 生产能力和操作时间 1) 聚合 生产能力： 20万吨/年 （按均聚物考虑） 反应器台数：3台（1台预聚合反应器,2台串联的环管反应器） 年操作时间： 8000小时 操作弹性范围：70-120% 2) 挤压造粒： 一条生产线 设计能力：28吨/小时，按MFR1.0g/10min考虑 33吨/小时，按MFR1.0g/10min考虑 3) 包装码垛： 两条全自动生产线，包装生产线采用轨道可移动式。 每条生产线 包装能力： 1200袋/小时，每袋25kg。 码垛能力： 1400袋/小时，每袋25kg。,3.装置概述,三、20万聚丙烯装置工艺流程,下午1时53分,18,3.2 装置工段
12、组成,100单元： 助催化剂和催化剂制备、 催化剂计量系统、 助催化剂冲洗回路 200单元： 预聚合和环管本体聚合 300单元： 聚合物脱气、 丙烯洗涤和储存 500单元： 聚合物汽蒸和干燥 600单元： 工艺辅助设施 700单元： 单体净化 800单元： 添加剂加入和挤出造粒 900单元： 聚合物掺混、储存、包装和码垛,三、20万聚丙烯装置工艺流程,下午1时53分,19,3.3工艺流程简述,从界区外丙烯罐区升压泵送来的粗丙烯，经丙烯脱除精制杂质后进入丙烯贮罐，再由进料泵分别加入预聚合和聚合反应器，氢气由氢压机送入丙烯总管中。配置后的主催化剂、活化剂和给电子体经计量不断地加入预聚合小环管反应器
13、，预聚合的物料连续的流入聚合第一环管反应器，第一和第二环管反应器以带式连接。反应器内的浆液在轴流泵的作用下强制高速循环，进行液相本体聚合，反应热由夹套冷却水带出。出反应器的物料经一套管加热器加热后进入闪蒸罐，未反应的气态丙烯从罐顶蒸出，经过洗涤冷却后循环利用。闪蒸罐底部流出的聚丙烯粉料在压力作用下输送到袋式过滤器中，其中夹带的丙烯气经压缩冷凝后循环使用。袋滤器底部流出的聚丙烯粉料聚丙烯粉料在重力作用下经气蒸罐脱活和干燥器干燥后，再与稳定剂按比例混合，经挤压造粒、颗粒掺混后送去包装码垛。,三、20万聚丙烯装置工艺流程- 原料,下午1时53分,20,聚合反应器 （二环）,三、20万聚丙烯装置工艺流
14、程,界区丙烯,丙烯精制,丙烯缓冲罐,闪蒸罐,聚合反应器 （一环）,大闪线,干燥器,袋式过滤器,汽蒸罐,预聚合反应器（小环）,造粒机,包装码垛,氢气,催化剂,循环丙烯洗涤塔,小闪线,循环气压缩机PK301,下午1时53分,21,产品方案 本装置可以生产均聚物56个牌号，其中挤出热成型10个， 注塑 12个，纤维17个，BOPP膜13个，流延膜4个。 20万吨/年聚丙烯装置产品 截至2010年11月， 20万吨聚丙烯装置已经生产了T30S、T36F、Z69S、V30G、X30G、C30G、T30G、H39S-1、H39S、Z30G、YD50G、Q30G、S30S共13个产品，总产量为814214.8吨，其中T30S、T36F、Z69S为主要生产产品。 2010年股份公司要求产品差别化率65%，今年110月生产高附加值产品产量138931.7吨，占全部产量89%（去年同期43.2%），产品差别化率创历史新高，差别化产品的增加为大连石化公司聚丙烯产品在市场竞争奠定
