气相法聚丙烯生产工艺技术进展研究

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　　【摘 要】气相法是目前世界上较为先进的聚丙烯生产方法，相较于其他聚丙烯生产工艺而言，该工艺具有显著优势，因此受到人们的广泛关注，本文就此展开论述。首先介绍了世界范围内聚丙烯几种主要的生产工艺，然后对我国聚丙烯生产现状及生产技术水平做了阐述。旨在为人们对气相法聚丙烯生产工藝提升了解，进而为聚丙烯的生产提供一定的参考价值。
　　【关键词】气相法聚丙烯；生产工艺；现状；生产技术
　　引言
　　聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，性能优良，在电子电器、医疗、包装、机械等其他领域均有着不错的应用前景。气相法是工业生产聚丙烯较为常用的一种方法，本文主要是分析气相法聚丙烯的生产工艺，包括Innovene工艺、Horizone工艺、Unipol工艺、Novolen工艺、Sumitomo 工艺、Spherizone工艺，并对国内的生产现状进行分析。
　　一、世界范围内气相法聚丙烯生产工艺
　　1. Unipol工艺
　　这个类型的工艺主要是通过多家公司共同开发后实现的，能够通过聚乙烯生产中应用流化床的方式来提升生产的先进性，目前该产品能够有效提升单线的产能，被广泛的应用于DOW企业的产品线生产活动当中，其特征决定了能够适应不同类型的产品需求与生产需要。
　　2. Innovene工艺
　　这个类型的工艺通过配备专用的活塞流卧式搅拌设备来实现具体的功能，在进行牌号切换时可以实现过渡料的调整。在整个工艺进程当中，操作压力较低同时损耗也比较小，不过同样也存在产品乙烯量较低的问题，从而出现抗冲牌号不足的问题，这也是产品品质不达标的重要原因。该类型的催化剂选择CD催化剂，这个类型的催化剂具有活性强以及控制性能优越的特征。除此之外，该类型的催化剂不需要聚合就可以表现出良好的活性，所以也可以适应许多生产场景。
　　3. Spherizone工艺
　　目前这个类型的工艺逐渐成为一种新兴的循环反应处理方式，该类型的特征是融合了上升与下降两个工段的多个循环反应，所以在生产过程中循环气体的流速效率提升，更容易实现气固的分离，随时完成工艺要求并达到设计目标。
　　4. Novolen工艺
　　本工艺主要采用立式反应器带完成具体的搅拌功能，其中气相聚合、固相的分布都更为均匀，发生聚合反应可以依靠液态的丙烯气化来实现。在该工艺当中所有反应都属于气相的聚合反应，工艺特征决定了生产过程中均聚物的特质，可以有效提升产品的产量。除此之外，自身活性的特征也决定了该生产技术的适应性很强。
　　5. Sumitomo工艺
　　目前该工艺被广泛应用于日本的产品生产活动当中，主要采用流化床配合聚合、材料分离以及粉料存储等工段来实现生产任务。主要特征是选择DXV催化剂作为生产过程的催化剂，该催化剂可以有效提升产品的结晶度，同时也可以生产出大量的高透明度以及低热封拉伸PP产品，同时也具有高溶体流速共聚物生产功能，可以应用于织物、模具等材料的生产当中。
　　6. Horizone工艺
　　本工艺的特征主要是反应器接近于Innovene且属于垂直布置反应器，所以其反应原理以及基本的反应条件与Innovene反应工艺基本类似，但是选择了特殊的THCC催化剂，所以无论是活性还是选择性都具有显著的优势。不过，在生产过程中需要特别添加部分丙烯来进行预处理，否则可能会导致产品流动性不足的问题，进而影响后续的反应进行。
　　二、我国气相法聚丙烯生产工艺现状
　　从客观上来看，我国采取气相法生产聚丙烯的时间相对较短，最早可以追溯到上个世纪的90年代左右，当时国内第一批化工企业开始引入该生产技术与方法，不过当时设备的规模较小且产品类型单一，目前该生产工艺主要经历了如下几个阶段。
　　1.引入Spherizone 工艺
　　该工艺类型作为全球应用最为广泛的技术类型，在全球的产能占比超过20%以上，我国作为一个发展中国家，从产能需求以及发展阶段等角度来看，该工艺是最好的选择。
　　2.呈现多元化发展趋势
　　气相法工艺作为一种特殊的工艺类型，其在现阶段的生产过程中应用规模大、产品优势显著，同时也向着多元化的趋势发展。由于多种不同类型的工艺技术具有各自的优势与特征，所以要想选择合适的工艺技术方法，还是需要结合我国的工业发展阶段与需求特征来进行选择。
　　3. Unipol 工艺得以快速发展
　　该技术具有生产速度快以及单线产能较高的特征，目前国内一些企业的单线产能达到了0.45Mt/a以上，这对于促进企业经济效益并实现出口创汇都具有积极的作用。
　　4.生产装置进步较大
　　从国内气相聚丙烯生产技术以及装置的生产能力角度上来看，近些年来取得了一定的成果，不但熟练掌握了基本的循环反应器的生产与制造，同时也通过技术升级改造更好的适应我国的生产环境与产品生产需求。该技术目前全球只有少数几个国家掌握并使用。
　　5.多种工艺并存
　　国内大多数企业木材采取间歇式本体法进行生产活动，通过气相法、本体法相互结合的方式来提升聚丙烯的生产技术以及应用效果，一些大型设备还是主要以进口为主，而小型设备则通过国内生产来实现。目前国内这个领域的产能依然无法满足快速增长的需求，许多情况下都需要依靠进口来进行补足，这也进一步证实了未来气相法聚丙烯生产工艺技术依然有很大的发展前景和应用的空间，采取技术升级以及多种工艺技术协调使用的方式，才能够真正意义上解决生产成本高以及产品质量差等问题，确保民族工业的进步与可持续发展。
　　总结
　　气相法聚丙烯生产工艺因其工艺流程简单、操作简易、生产灵活性好、单线生产能力大、安全性较高，设备投资较省而备受青睐。在今后相当长的一段时间，气相法工艺将得到快速发展并在世界聚丙烯新增产能中占有支配位置，未来研究工作的重点将集中在工业化技术的进一步改进完善、催化剂的改进、先进控制及预测模型的开发等方面，以提高单线生产能力和扩大产品范围和应用领域，降低成本，提高市场竞争力。
　　参考文献：
　　[1]任春红.气相法聚丙烯主要生产工艺及催化剂技术[J].石化技术，2018，25（03）：9-11.
　　[2]姚艳光.气相法聚丙烯生产工艺技术进展研究[J].石化技术，2018，25（01）：54.
　　[3]苗伟.探讨气相法聚丙烯生产工艺技术及其产品应用进展[J].化工设计通讯，2017，43（09）：126-127.
　　（作者单位：辽阳石化分公司烯烃厂）
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