题目: 国内聚丙烯生产工艺技术现状及市场分析

(整期优先)网络出版时间:2022-05-09
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题目: 国内聚丙烯生产工艺技术现状及市场分析

作者 : 牛晓龙

单位 : 抚顺石化公司烯烃厂聚丙烯车间邮编: 113004

摘要:现在,随着科技的发展,中国国内家电制品如:空调、冰箱等,发展大容量性能,其间制品主要向一体化、环保化、高端化、轻量化发展。聚丙烯具有无毒、无味、密度小的特点,易燃,熔点189℃,在155℃左右软化,使用温度范围为-30~140℃,聚丙烯广泛应用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产,也用于食品、药品包装。目前国内采用间歇工艺生产的聚丙烯,受工艺影响,取热困难,一般情况下使用活性较低的催化剂,生产的聚丙烯弯曲模量低,只能应用于塑料盆等低端领域。实验通过筛选催化剂、同时添加高效成核剂,可生产高弯曲模量聚丙烯专用料,产品主要用于汽车、家电等高端领域,提高产品附加值,提高装置利润。

关键词:聚丙烯;生产工艺技术;市场分析

引言

聚丙烯(PP)复合材料因其良好的综合性能广泛应用于汽车内、外饰件和结构功能件。然而PP复合材料在合成、加工过程中由于自身降解,催化剂等助剂的残留等原因会不同程度地释放出有害的易挥发有机化合物(VOC),产生刺激性气味,造成车内空气质量下降,危害人体健康。随着人们环保健康意识的增强以及国家对车内空气质量强制标准的出现,车内气味的控制问题尤为凸显。PP复合材料作为车内使用的主要材料,其气味的控制对于改善车内空气质量具有重要的意义。目前,无论是PP树脂生产企业还是改性企业,都在不断加强对PP气味问题的关注和研究

1市场分析

我国PP生产装置在中国石油和中国石化公司有着相对较多的应用。根据相关预计显示,在2022年前后,中国石油和中国石化的PP产能可以达到2000万吨,能够占到国内总产能的60%左右。为了满足市场供应的要求,我国新投产的PP项目数量持续增加,很多煤化工生产企业已经改变了过去生产全部依靠石化企业的格局。其中以煤和甲醇为原料生产PP的企业包括包头煤化工公司、宁化煤化工公司、大唐国际多伦煤化工公司、宁波富德能源公司等。通过对国内外PP消费结构对比发现,我国对PP的消费情况与欧美国家还存在较大的差别。对于欧美等国家,其最大的聚丙烯消费市场是注塑产品消费品市场,消费量可以占到总消费量的50%左右,另外就是薄膜市场,其可以占到市场总量的20%左右,拉丝消费领域消费量相对较低,通常在10%以下。

2主要原材料

氢调高流动抗冲击共聚PP:BX3800,韩国SK株式会社;氢调高流动高抗冲击共聚PP:K9829H,中国石化燕山石化公司;降解中流动高抗冲击共聚PP:YPJ1215C,中国石化扬子石油化工有限公司;降解高流动抗冲击共聚PP:K7926,上海赛科石油化工有限责任公司;滑石粉:AH51210,工业级,粒径5μm,辽宁艾海滑石有限公司;乙烯–辛烯共聚物(POE):8150,陶氏化学(中国)有限公司;抗氧剂:1010,天津利安隆新材料股份有限公司;抗氧剂:168,北京极易控股集团有限公司;光稳定剂:3808PP5,氰特化工上海有限公司;润滑剂乙撑双硬脂酸酰胺(EBS):上海星贝达化工材料有限公司;润滑剂:TR451,美国Struktol公司。

3国内聚丙烯生产工艺技术

3.1 Unipol工艺

在该工艺实际应用过程中,其采用了圆柱形立式压力容器,可以直接配合超冷凝态进行操作。该工艺能够有效带走各种反应热,能够在反应器体积不增大的情况下,提升生产产量,能够将反应器当中液相比例提升到45%左右,提升生产能力2倍以上。在一台沸腾床反应器当中,就可以实现均聚物、无规共聚物的生产,能够在很大范围内保证产品的性能。该工艺路线较短,对材质没有特殊的要求,装置的生产潜力较大,工艺性能好,产品具有较强的市场竞争力。Unipol工艺的工业化生产均聚物的MFR可以保持在0.5~100g/10min。Unipol工艺生产的抗冲共聚物中乙烯的质量分数可以保持在21%左右。当前,国内抚顺石化公司、大唐内蒙古多伦煤化工有限公司、四川石化公司都是采用该工艺进行生产。

3.2 Innovene气相工艺法

这一过程的主要特点是使用一个接近活塞流的水平流化床反应器和一个水平混合器,以便定期和缓慢地混合整个床层。反应床上还有许多液体和气相进料点,因此催化剂、气体和液体丙烯可以从这些进料点吸收。此外,该反应堆的设计寿命相当于三个理想的级联反应堆,因此可以迅速改变试样状态,对过渡材料的需求也减少。该工艺采用的散热方法主要是以丙烯酸闪蒸为主,由于该工艺配备了空气联锁系统,因此在催化剂注入停止后很快、很顺利地停止,并在催化剂注入或加压后重新启动。总之,与其他工艺相比,该工艺的能耗和运行压力较低,产品同质产品的溶解度为0.5 ~ 100g/10min,产品耐久性优势较高,但产品n中乙烯的质量分数较高 因此该工艺不能应用于生产超负荷电阻板产品,目前我国主要利用该工艺生产聚丙烯,主要有杨子石化公司、茂名石化公司、燕山石化公司等。

3.3 Novolen工艺

该工艺采用了独特的双螺带搅拌立式反应器,反应器当中气固两相分布相对比较均匀,其中的聚合反应热可以直接通过液态丙烯气化析出。在均聚和共聚的过程中,都可以直接通过共聚反应器来产生均聚物,能够在很大程度上提升均聚物的产量,并采用了反应器串联的形式。该工艺在生产均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物的过程中,效果较为突出。工业化PP均聚物的MFR范围可以保持在0.2~100g/min,乙烯质量分数可以保持在12%左右,可以在80℃的环境中进行生产。当前,该工艺在福建炼化厂、津西石化投产应用。

3.4聚丙烯球形工艺

球形生产工艺采用液相体环形管致密流化床反应器的独特设计加上气相法,适用于氢气浓度高的操作,反应器生产过程中的简单转化率可达50%以上。多相共聚物采用气相流化床反应器,其粒径约为2毫米,粒径分布狭窄,堆密度可达450kg/m3,还可在反应器系统中产生乙烯含量为8%至12 %的耐压共聚物该工艺最大限度地去除粉末中的气相组分,降低产品的气味等级和TVOC含量,比其他工艺更清洁,在医疗和汽车材料方面具有优势

3.5中国石油化工环管理方法

随着科技的进步,中国逐步发展了基于气相法的聚丙烯生产技术和石油化工环管理技术。该方法主要采用中国自主研制的Z-N催化剂,在位置聚合反应后,单体聚丙烯生产均匀的聚丙烯产品,聚丙烯和共聚物单体为非常规共聚物或集成段共共聚物,生产抗丙烯酸产品等。并形成了第一代PP系列技术。在此基础上,开发了第二代环境管理技术,能够生产抗爆共聚物和性能优于第一代的双峰配电产品,如系统优化研制双环管高压聚合反应系统,从而提高生产性能;还开发了专门的氢分离和循环系统,以便有效地生产具有较大分子量分布的高聚变双峰聚丙烯产品;气相共聚物反应系统的设计有效地提高了产品的抗冲击性和整体性能,从而能够生产乙烯含量高的共聚物等。随着科技的进步,我国第三代管状聚丙烯技术的发展成功地通过了相关技术的鉴定,主要利用中国自主开发的催化剂、两元丙烯的非常规共聚技术和不对称电子技术,这 b-c的co和非常规共聚物目前,呼和浩特石油化工公司、绍兴三原石油化工公司、浙江上海石油化工公司等利用这一技术生产聚丙烯。

结束语

随着时代的不断发展,对聚丙烯产品的消费量持续增加。针对当前聚丙烯生产现状,应该认真做好相关分析和研究工作,加强对相关生产工艺技术的研究,充分做好各种市场分析工作。

参考文献

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