聚丙烯生产工艺及其市场应用分析

聚丙烯生产工艺及其市场应用分析

张建伟

中国石油大港石化公司 天津 300000

【摘要】国内市场对于聚丙烯的需求量正在逐年上升，为了缓解市场中聚丙烯供需矛盾，需要不断提高聚丙烯生产工艺以及产量。本文结合聚丙烯生产行业的实际情况，简要分析现阶段聚丙烯生产工艺中存在的缺陷，不断优化和改进聚丙烯生产装置以及生产工艺。企业可以通过优化生产工艺进一步缩减成本投入，应用技术水平高的聚丙烯生产工艺也可以保证产品的数量、质量稳步提升，有利于聚丙烯生产企业的长远发展。

【关键词】聚丙烯；生产工艺；市场应用

聚丙烯具有生产成本低和综合力学性能好的优点，其绝缘性和抗腐蚀性与其他通用树脂相比都比较突出，因此在汽车、运输材料以及包装等领域都得到了十分广泛的使用，生产企业可以根据应用需求的不同而制作出不同的聚丙烯产品。聚丙烯生产企业在社会经济发展过程中具有越来越重要的地位。

1 聚丙烯生产工艺的基本原理

聚丙烯生产过程中的工艺主要包括了淤浆、气相和本体工艺等，其中淤浆工艺自20世纪90年代开始应用频率就逐步下降，应用气相和本体工艺所生产的聚丙烯数量越累越多，现阶段气相工艺和本体环管工艺在全球的聚丙烯生产中占据了重要地位。其中应用环管／气相工艺生产的聚丙烯占全球总产量的二分之一。反应器中的聚丙烯需要经过闪蒸脱气、汽蒸以及干燥等操作流程之中，就可以得到粉料产品。聚丙烯粉料和添加剂会在挤压机的桶内被双螺杆装置搅拌，形成连续流后被螺杆推向前方。聚丙烯和催化剂混合物在桶内会经过溶化、混合均匀、过滤等一系列步骤，被螺杆地向前剪切力推出模板孔后，会被刀切割为球形。最后聚丙烯混合物球形颗粒会用离心干燥器进行干燥。

2 聚丙烯生产工艺的发展

我国的聚丙烯生产工艺近几年都在稳步发展，中国石化在借鉴他人经验的基础上进行了大胆的创新，自主研发出了聚丙烯生产过程中使用的Z—催化剂，环管液相本体法PP工艺以及第二代气相釜环管成套工艺，应用第二代技术可以生产出双峰分布以及性能良好的聚丙烯产品。研究人员仍然对聚丙烯生产工艺进行不断的改进和创新，第三代环管聚丙烯成套技术已经通过了技术鉴定并且在我国多家石化公司中得到了应用，第三代技术使用了自主研发的新型催化剂，以及技术含量很高的丙丁两元无规共聚技术，企业借助该生产技术可以制作出乙丙无规共聚、抗冲击共聚PP产品。

传统的聚丙烯生产工艺已经随着生产技术的飞速发展而逐渐淘汰，Innovene工艺、Chisso工艺以及Unipol工艺在聚丙烯生产行业都曾得到过广泛的应用，其中Innovene工艺采用了卧式搅拌床反应器增强产品的力学性能，该工艺的优点是提高催化剂的使用效率以及反应热的利用效率。然后Chisso工艺与Innovene工艺的基本原理是相同的，但是Chisso工艺采用了通过上下放置反应器的方法降低设备的运行效率。最后Unipol工艺的基本原理是借助气相流化床进行多重催化反应，使聚丙烯产品的生产效率可以得到进一步的提升。

现阶段我国的聚丙烯生产工艺已经出现了新的进展，以下将对科技水平更高的两种聚丙烯生产新工艺进行介绍：

2.1 Spheripol工艺

Spheripol工艺能够保证聚丙烯产品的性能明显提升，该生产工艺应用了第四代催化剂，以及高压力等级的预聚合和聚合反应器。Spheripol二代工艺对聚合物的高压和低压脱气、事故排放单位等等都进行了明显的优化，保证了工艺流程的操作灵活性。而且使用该工艺可以生产出宽分子量以及窄分子量分布的产品，能够生产出满足国内外聚丙烯市场中需要的聚丙烯均聚物、三元共聚物以及多相抗冲共聚物等等，明显提升聚丙烯生产企业在市场中的核心竞争力。现阶段Spheripol二代工艺在我国的上海石化公司以及辽宁华锦等等都得到了实际应用。

2.2 Spherizone工艺

Spherizone工艺淘汰了常见的环管反应器，使用了多区的循环反应器，生产过程中聚合物粒子会在两个反应区域进行反复的运动，主要推动力是反应器内的循环气体。上升段和下降段两个反应物共同构成了该工艺的反应器，阻隔区是两个反应区的分界。其中下降段设置有旋风分离器，可以起到使聚合物颗粒固体与气体分开的目的。另外阻隔区能够保证分离的聚合物粒子继续下降到底部，而后再进入上升段，进行循环往复的反应。Spherizone工艺所生产的聚丙烯产品具有十分突出的特点，树脂产品的刚度进一步提高。多区循环反应器的设计使得生产得到的聚丙烯产品相对分子质量分布比较宽。无规共聚产品各方面的性能与其他产品相比都有明显的优势。

3 聚丙烯的市场应用分析

亚洲地区的聚丙烯贸易总量在近几年稳步提高，北美地区则出现贸易量降低的问题。可以看出亚洲地区已经成为全球聚丙烯市场的重心。但是国际聚丙烯市场的整体形势并不乐观，存在产能过剩、结构不合理等问题，我国聚丙烯企业在贸易量增长的情况下仍然需要承担较大的发展压力。国内的聚丙烯市场受到外围状况的影响，出现了产品结构失衡的问题。聚丙烯市场的需求无法在短时间内得到改善，但是国内外经济体都在积极推动经济问题的解决，需要一定的时间才能够使经济环境复苏。然后聚丙烯生产企业需要认真考虑市场中存在的结构性过剩以及短缺现象，根据市场情况及时调整企业的生产结构，能够重视专用产品的开发。例如家电产品中的洗衣机生产过程中会大量使用PP，内桶、涡轮和盖板等等都离不开PP材料，因此企业可以有针对性地为洗衣机生产制作冲击强度高、熔体流动性好的聚丙烯产品。

为了更加有效地提高聚丙烯生产企业的经济效益，必须要深入分析和迎合市场情况。例如聚丙烯生产企业需要及时淘汰落后的产能，积极研发和应用先进的聚丙烯生产工艺、设备，使聚丙烯生产行业的整体科技能力、盈利能力都可以提升。再者企业还需要结合市场情况不断调整产品结构，聚丙烯产品结构失衡问题对于整个行业的发展都产生了不良的影响。再者聚丙烯生产企业还需要提高自身的服务意识，完善服务体系能够提高企业在国际聚丙烯市场中的竞争力。最后聚丙烯企业需要时刻关注国际市场、国内市场的变化方向，及时调整自身的生产规划。

4 聚丙烯在市场的实际应用

4.1 薄膜用料

在我国BOPP薄膜因为具有成本较低、环保性能好的特点，而逐渐取代了部分会对环境造成严重污染的包装材料。其中PP树脂是BOPP薄膜制作过程中重要材料，所以能够有利于增加PP树脂的市场需求量。使用结晶型聚合物BOPP薄膜可以比较好地保护森林资源，因此各地应当大力推广应用。

4.2 汽车用改性聚丙烯

在汽车工业中使用PP技术十分符合该行业塑料化的趋势，能够明显提高汽车产品的市场竞争力。聚丙烯的耐热性和抗冲击性能无法满足轿车产品的要求，因此聚丙烯生产企业需要为其生产改良的PP产品。

4.3 管材用聚丙烯

PP材料在塑料建材厂的使用范围也越来越广泛，该类型的管材可以运输冷水和热水。现如今管材用聚丙烯的市场发展空间仍然比较大，聚丙烯生产企业需要不断提高产品的性能和成本，进一步扩大我国PP管材的国际市场占有率。

5 结束语

国内外的聚丙烯企业都在通过不断提高自身的生产工艺水平、研发新型催化剂以及产品的方法，尝试提高自身产品在国际市场的核心竞争力。现阶段我国的聚丙烯生产工艺仍然有较大的提升空间，企业和研发人员需要专注于弥补聚丙烯生产工艺的不足，共同促进塑料和树脂行业的前进。

【参考文献】

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