聚丙烯細粉產(chǎn)生的原因及影響

工業(yè)技術(shù)合成樹(shù)脂及塑料,2002,19(4):42CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS聚丙烯細粉產(chǎn)生的原因及影響蔡榕峰劉彥昌福建煉油化工有限公司,泉州,362117)摘要;結合CS-2型尚效催化劑在液相本體法聚丙烯裝腎應用的實(shí)際,分析了細粉含量增加的主要原因有:催化劑本身粒徑的分布、催化劑鈦含量、鋁做鈦(摩爾比,下同)控制情況、換粢效果以及粢合反應條件的影響。通過(guò)對細粉增加原因的分析,提出了3條改進(jìn)措施:改進(jìn)催化劑制備,選擇粒徑分布好、強度高的催化劑載體,控制好制備的各個(gè)環(huán)節;調整預聚操作條件,保證預聚效果減少催化劑破損;根據催化劑特性,控制好催化劑的鋁/鈦,充分利用催化劑活性是減少細粉生成的有效措施。關(guān)鍵詞:聚內烯細粉液相本體法催化劑目前,液相本體法聚丙烯(PP)已被廣泛采表IPP粉料的粒徑分布比較用。我國在消化吸收引進(jìn)技術(shù)的基礎上,積極推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造和技術(shù)進(jìn)步,加快“三劑”國產(chǎn)T30化的步伐。特別是在催化劑國產(chǎn)化方面取得了重3-2型N-Ⅱ型CS-2型N-Ⅱ型CS-2型N-l型大突破,先后研制出液相本體PP專(zhuān)用的N系列<2060.6581.1062.0273.9067.2785.53等高效催化劑。這些催化劑不僅價(jià)格低,在性能2026.5015.1919.lL.36上也達到或超過(guò)了國外同類(lèi)產(chǎn)品。近年來(lái),我國35-6013.022,2310.0510.0611.632.0160~802.601,351.090.811.501.05采用環(huán)管工藝的液相本體法技術(shù)先后建成了4套70kt/aPP裝置。投產(chǎn)后裝置運轉平穩,并相繼進(jìn)0.010.130.020.180.行了國產(chǎn)N-Ⅱ型和CS-2型高效催化劑的試生產(chǎn)。試生產(chǎn)結果表明:國產(chǎn)催化劑氫調性能和收氣過(guò)濾和洗滌系統,造成循環(huán)氣過(guò)濾器的濾袋堵率優(yōu)于國外同類(lèi)產(chǎn)品,能滿(mǎn)足液相本體法PP工藝塞。嚴重時(shí)還導致安全過(guò)濾器濾芯堵塞,縮短了的要求,產(chǎn)品達到要求的質(zhì)量指標。但是,在試生過(guò)濾器的使用周期和濾袋的使用壽命,影響裝置產(chǎn)期間也出現∫聚合物粒徑分布不均勻和細粉含的長(cháng)周期運轉。量高的現象,給生產(chǎn)帶來(lái)一定影響。本文結合生(2)P細粉還對聚合物干燥工序有較大影產(chǎn)實(shí)際論述了PP細粉對生產(chǎn)的影響,并對形成細響,干燥器用熱氮進(jìn)行氣流干燥時(shí)細粉夾帶量增粉的原因進(jìn)行了分析。加,常引起旋風(fēng)分離器下料管堵塞。帶有細粉的氣體進(jìn)入加熱器和洗滌塔冷卻器,由于PP細粉附lPP細粉對生產(chǎn)的影響著(zhù)在設備和管線(xiàn)的內壁形成一層薄膜,使換冷設11PP粉料的粒徑分布比較備的能力下降從表1可以看出,用CS-2型高效催化劑生(3)細粉進(jìn)入丙烯回收系統引起循環(huán)氣壓縮產(chǎn)的聚合物粉末的細粉含量較高,比N-Ⅱ型高效催化劑產(chǎn)品增加1%的細粉。中國煤化工12細粉對生產(chǎn)的影響CNMHG悟厚,11年生,1995年畢業(yè)于廈門(mén)大學(xué)(1)P細粉含量增加給物料分離帶來(lái)一定化學(xué)系,從事石油化工生產(chǎn)及管理工作多年。聯(lián)系電話(huà):困難。聚合產(chǎn)物閃蒸時(shí)細粉被氣流夾帶進(jìn)入循環(huán)(0595)7799077;E-muil;cin@263.net第4期蔡榕峰等.內烯細粉產(chǎn)生的原閃及影響機入口過(guò)濾網(wǎng)堵塞,因吸入壓力不足而導致聯(lián)鎖較大的差別:N-Ⅱ型高效催化劑為1316kg/g停車(chē),內烯回收率降低,產(chǎn)品單耗上升。-2型高效催化劑為903kg/g,收率相差31.5(4)產(chǎn)生的細粉隨洗滌水排出,不僅污染了由此可見(jiàn),CS-2型高效催化劑的活性金屬鈦沒(méi)環(huán)境還增加了產(chǎn)品單耗。得釗充分利用。CS-2型高效催化劑鈦含量較高,如果在生產(chǎn)時(shí)加入相同數量的催化劑,反應器中2產(chǎn)生細粉的原因分析的活性中心數量比N-Ⅱ型高效催化劑多。當其2.1催化劑粒徑分布的影響他條件完全相同時(shí),使用CS-2型高效催化劑生目前,PP工業(yè)所用的催化劑大部分是載體化產(chǎn)的PP含低分子量聚合物多。盡管最終產(chǎn)品的熔催化劑?；钚灾行姆植加谳d體上,聚合反應在催體流動(dòng)指數值范圍可能相同,但分子量分布卻發(fā)化劑粒子帶有活性中心的各個(gè)部位引發(fā),聚合物生了變化。在這種情況下對于每一顆催化劑粒子粒子的形成可以看作是催化劑粒子的復制和放大來(lái)說(shuō),直接的影響是鏈增長(cháng)的幾率降低,由此導致過(guò)程。因此,催化劑本身的粒徑分布對PP產(chǎn)品的聚合物細粉量增加。CS-2型高效催化劑生產(chǎn)時(shí)粒徑分布有較大的影響,也就是說(shuō)催化劑的細粉能表現出良好的氫調性能,也與催化劑鈦含量較多,其產(chǎn)品的細粉就多。高有關(guān)。因為氫氣作為分子量調節劑,對聚合反22催化劑鈦含量的影響應起到鏈終止的作用。反應器活性中心數量增從表2可以看出,CS-2型高效催化劑的鈦加,氫氣濃度相同的情況下,鏈終止的幾率增加含量高于N-Ⅱ型高效催化劑,在實(shí)際生產(chǎn)中表從而表現出較好的氫調性能?，F的活性相近。但是以每克鈦的收率來(lái)衡量就有表2催化劑主要性能指標比較催化劑組成,%(w)活性/kg·g1)密度/(g·mL“)等規指數,%類(lèi)型酯出|評價(jià)文際應用N-Ⅱ型1.908~15CS-2型2.887.6923鋁/鈦(摩爾比,下同)的影響得到充分利用,從而也間接影響了聚合物的粒徑在PP生產(chǎn)過(guò)程中,一般比較重視鋁/硅的調分布。整。通過(guò)改變給電子體的加入量來(lái)調節反應器的表3鋁鈦與催化劑收率(N型催化劑)鋁/硅,以達到控制PP等規指數的目的。實(shí)際上,50100150200250300催化劑的鋁/鈦對催化劑的活性以及形成產(chǎn)品的收率/(kg·g1)212527262523特性也有較大的影響。因為主催化劑是與烷基鋁發(fā)生絡(luò )合反應后才對丙烯聚合有催化作用。如果24預聚的影響鋁/鈦控制不當,主催化劑的活性金屬將不能得到Spheripol液相本體法P工藝采用環(huán)管反應充分的利用,不僅影響了催化劑的收率,同時(shí)對器,為了防止聚合漿液在反應器內壁滯留形成結PP產(chǎn)品的粒徑分布也有一定影響。使用同一種主壁,物料需在反應器內保持較高的流速。為了保催化劑改變烷基鋁的加入量,生產(chǎn)的聚合物表觀(guān)證催化劑活性并避免催化劑在高速流動(dòng)中破碎密度會(huì )發(fā)生變化。對于一個(gè)反應系統,并不是鋁設計了預聚工序。催化劑在進(jìn)入反應器之前,在鈦越高越好,而是有一個(gè)最佳值。即主催化劑濃小環(huán)管內進(jìn)行預聚反應,使催化劑表面形成很薄度不變,改變烷基鋁的加入量,催化劑收率最高時(shí)的一層保護膜,以提高催化劑的強度。因此,如果的鋁/鈦為最佳值。該最佳值隨系統中雜質(zhì)含量預聚過(guò)程控制得不好,催化劑的表面就不能形成的變化而變化,雜質(zhì)含量上升該值增大。當系統保護膜化刻粘孟的破量增加,PP粉末狀態(tài)穩定時(shí),鋁/鈦大于或小于最佳值都會(huì )降低催的細中國煤化化劑的收率(見(jiàn)表3)。在實(shí)際生產(chǎn)時(shí),往往只注重CNMHG催化劑進(jìn)行預給電子體進(jìn)料量的調整,以控制產(chǎn)品的等規指活化,淤漿法PP曾對 Ziegler-Nat催化劑做過(guò)數。忽視了催化劑鋁/鈦的控制,催化劑的活性沒(méi)預活化試驗,即主催化劑進(jìn)入反應器之前加入少合成樹(shù)脂及塑料002年第19卷最烷基鋁,使之發(fā)生絡(luò )合反應,不僅催化劑的活性的收率也有較大影響。因此預聚時(shí)烷基鋁加入量提高,聚合物的粒徑分布也得到了改善,篩分結果直接影響預活化的四氯化鈦數量,但是并不是主表明細粉含量降低。因此,預聚時(shí)烷基鋁的加人催化劑預活化的數量越高越好,而是要控制得量對PP的粒徑分布也有一定影響。當。催化劑預活化的數量太多,反應器的聚合反2.5聚合條件的影響應劇烈,反應溫度不易控制,不利于裝置的平穩運盡管聚合反應的操作條件對聚合物的粒徑分行。而預活化率太低,將導致鈦金屬的利用率下布影響不十分明顯,但催化劑配制和加料的計量降,催化劑收率降低。試生產(chǎn)結果表明,預聚控制精度聚合物在反應器的停留時(shí)間、反應器的漿液鋁/鈦為6~8比較適宜。對于不同類(lèi)型的催化劑,濃度等對聚合物粒徑分布和細粉的含量都有一定特別是催化劑鈦含量變化較大時(shí),預聚的烷基鋁程度的影響加入量要隨之調整到最佳值,以充分發(fā)揮催化劑的活性。3改進(jìn)措施及設想預聚溫度對催化劑活性也有較大影響,隨著(zhù)改善催化劑使用性能的關(guān)鍵是控制好制備環(huán)預聚溫度的增加,夾套冷卻水溫差變大,說(shuō)明小環(huán)節,實(shí)際上催化劑制備以后其基本性能就已經(jīng)確管內放熱量逐步增加,在預聚溫度達到l5℃時(shí)定,使用過(guò)程的條件變化對催化劑性能的影響并催化劑活性基本穩定在26kg/g,因此預聚溫度控不是十分顯著(zhù)。因此,控制好催化劑制備和配制制在15℃左右為宜。實(shí)踐證明,在保證催化劑活是非常關(guān)鍵的性的同時(shí)也改善了PP的粒徑分布,減少了細粉的3.1催化劑制備的改進(jìn)方向含量載體化 Ziegler-Nata催化劑的載體強度、粒3.3控制催化劑的鋁/鈦徑分布對PP粒徑分布有明顯的影響。選擇強度在PP生產(chǎn)中鋁/鈦是一個(gè)非常重要的參數高、粒徑分布均勻的載體,是保證催化劑在使用過(guò)當催化劑品種改變時(shí)要調整鋁的加入量。尋找最程中不易破碎,降低PP粉末中的細粉量的重要措佳的鋁/鈦,這樣有利于提高催化劑的收率,改善施PP的粒徑分布,減少聚合物中細粉的含量。試生載體干燥和活性組分浸泡工序的操作條件對產(chǎn)中CS-2型高效催化劑的鋁/鈦控制在150活性金屬的分布有直接影響。將載體中的結晶水180時(shí)催化劑的收率和產(chǎn)品的粒徑分布最好。烷脫除干凈,嚴格控制活性金屬的浸泡時(shí)間和溫度,基鋁進(jìn)料量確定后隨之調整給電子體的加料量,以保證活性組分的均勻分布。雖然理論上催化劑以保證產(chǎn)品的等規指數符合質(zhì)量指標。的鈦含量越高活性越高,實(shí)際使用中并非完全如此,關(guān)鍵是如何保證活性組分的均勻分布,以提高4結語(yǔ)活性金屬的利用率。在制備過(guò)程中控制好活性組在環(huán)管法PP生產(chǎn)工藝中,PP細粉給生產(chǎn)帶分的計量,按要求控制活性金屬的含量,這樣才能來(lái)了很大的影響。細粉太多將引起工藝系統的堵保證催化劑有穩定的使用性能,產(chǎn)品的粒徑分布塞和設備使用壽命的降低,影響裝置的長(cháng)周期得到改善。轉,增加了產(chǎn)品的消耗。P細粉產(chǎn)生的原因很多,3.2調整預聚操作催化劑制備和加料環(huán)節的影響更為明顯,選擇載預聚是催化劑活化的一個(gè)重要工序,是決定體、控制活性金屬的分布至關(guān)重要。在生產(chǎn)時(shí)優(yōu)催化劑活性的一個(gè)重要步驟。預聚過(guò)程的控制條化預聚反應條件以及調整催化劑的鋁/鈦是改善件對催化劑的使用性能有顯著(zhù)的影響。特別是烷PP粒徑分布,減少細粉含量的有效方法?；X的加入量直接影響催化劑進(jìn)入反應器前的活(編輯:謝培生)化比例,不僅對PP的粒徑分布有影響,對催化劑中國煤化工CNMHG蘩榕峰等.聚丙烯細粉產(chǎn)生的原因及影響The cause of formation of Pp fine powder and its impactCai rongfeng, Liu yanghe(Fujian Prlr chemical Co. Ld. Quanzhou, 362117AbstractThe main factors concerned with the increase of polypropylene (Pp)fine powder were determined via theanalyses of the application of CS-2 catalyst in the liquid phase bulk PP commercial plant, which include theparticle size distribution of the catalyst itself, Ti content in the catalyst, the ratio of Al to Ti, the prepolymerizationfficiency and the influences of the polymerization conditions. A corresponding countermeasure was put forwarded todeal with the problem, comprising 1)improving the preparation of the catalyst, strictly controlling every step in thepreparation, selecting the catalyst having proper particle size distribution and carrier having high strength; 2)ad-justing the operational conditions of the prepolymerization, ensuring the prepolymerization efficiency and reducingthe cracking of the catalyst; 3)controlling the ratio of Al to Ti in the catalyst in accordance with the characters ofthe catalyst. In addition, fully utilization of the catalytic activity is one of the effective measures for lowering thegeneration of the PP fine powdersKey words: polypropylene; fine powder; liquid bulk polymerization; catalyst全國間歇式聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)交流會(huì )召開(kāi)2002年5月1820日,全國間歇式液相本體分離技術(shù)以及在工業(yè)裝置上的應用情況;中國石法聚丙烯(以下簡(jiǎn)稱(chēng)間歇式PP)生產(chǎn)技術(shù)交流會(huì )化集團上海醫藥工業(yè)設計院高煦教授介紹了遼河在南京市召開(kāi),來(lái)自全國各地的間歇式PP生產(chǎn)油田公司石油化工總廠(chǎng)的連續法PP裝置第二階廠(chǎng)、科研院(所)、催化劑和助劑的生產(chǎn)廠(chǎng)家共η0段技術(shù)改造、完善工藝、穩定開(kāi)車(chē)的情況;北京市個(gè)單位13名代表出席了會(huì )議。奧達石化新技術(shù)開(kāi)發(fā)中心、營(yíng)口市向陽(yáng)化工總廠(chǎng)會(huì )議由南京紅葉實(shí)業(yè)總公司徐少勃總經(jīng)理主和北京燕化高新技術(shù)股份有限公司的代表各自介持。金陵石油化工公司煉油廠(chǎng)沈大崗經(jīng)理到會(huì )并紹了N與DQ系列、CS系列和HDC型高效催化劑講了話(huà)。中國石油化工股份有限公司化工事業(yè)部的研制進(jìn)展及應用情況。這些報告從不同側面反張伯利高工在會(huì )上就中國石油化工集田公司間歇映了近兩年我國間歇式PP工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展及成式PP生產(chǎn)情況作了總結,并對今后工作提出了5果,為代表們開(kāi)拓了思路點(diǎn)要求。行業(yè)掛靠單位—一北京燕山石油化工有會(huì )議分3組進(jìn)行了廣泛深入的討論,特別是限公司研究院的王海瑛副主任對2001年度間歇對《間歇液相本體法聚丙烯樹(shù)脂粉料》企業(yè)標準的式PP行業(yè)競賽進(jìn)行了總結,并公布了2001年度修訂提出了寶貴的意見(jiàn)。會(huì )議期間,代表們還參觀(guān)問(wèn)歌式PP行業(yè)競賽評比結果。會(huì )議表彰了行業(yè)竟了紅葉有機化工廠(chǎng)的裝置現場(chǎng)。賽總評的前6名以及各單項評比的前3名這次交流會(huì )共收到論文56篇。經(jīng)過(guò)論文評比會(huì )上,天津石油化工公司石油化工廠(chǎng)、金陵石小組認真的討論,本蓍“公平、公正、合理、認真、負油化工有限責任公司塑料廠(chǎng)和南京紅葉實(shí)業(yè)總公貴”的十字原則,20篇論文被評為優(yōu)秀論文。司的代表分別就各自的生產(chǎn)管理、技術(shù)改造等內如問(wèn)黔術(shù)皿生產(chǎn)企業(yè)目前容交流了經(jīng)驗;滄州煉油廠(chǎng)化工公司介紹了剛剛面對中國煤化工技術(shù)更新?lián)Q代、通過(guò)中國石油化工集團公司鑒定的間歇式P自練好企CNMHO隄高產(chǎn)品質(zhì)量動(dòng)包裝系統;大連歐科膜技術(shù)工程有限公司和岳搞好服務(wù),才能繼續在P的大市場(chǎng)中占有一席之陽(yáng)石油化工總廠(chǎng)合成橡膠廠(chǎng)的代表分別介紹了膜地。(全國聚烯烴樹(shù)脂行業(yè)紐織秘書(shū)處)