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pheripol工艺介绍
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pheripol工艺介绍 Spheripol工艺过程： ASpheripol包括原料精制、催化剂制备、预聚合及液相本体反应系统、气相反应系统、聚合物脱气及单体回收、聚合物汽蒸干燥、挤压造粒等工序。! 对于老的Spheripol工艺，能力小于100kt/a的装置可以涉及成单环管反应器系统。但新一代Spheripol工艺则设计成两个环管反应器，以利于双峰聚合物来拓宽分子量分布。如图为两个环管反应器加一个抗冲共聚反应器工艺流程示意图。 与其他工艺相同，由于催化剂对某些杂质极为敏感，一般都要设计原料精制系统以除去这些杂质。化学级丙烯除去催化剂的毒物后也可以直接用于聚合，但装置的丙烷排放量加大。 桶装的固体催化剂在使用时，用烃油和脂配制成混合均匀的催化剂膏，然后通过催化剂计量泵用液压的注射器将催化剂加入反应器系统。助催化剂和给电子体分别用计量泵加入预聚合反应器，3种催化剂在进入预聚合反应器之前先在预接触罐混合活化，使不同的催化剂颗粒和单个催化剂颗粒内部具有相同的催化活性，然后用较低温丙烯将催化剂混合物带入预聚合反应器。预聚合反应器是一个小的环管反应器，在较低温度下，催化剂被生成的少量聚丙烯包裹，以提高催化剂颗粒的机械强度，避免在主反应阶段因高速度聚合反应而使催化剂颗粒破碎。预聚合也能显著的提高催化剂活性。 均聚物、乙烯-丙烯无规共聚、乙烯-丙烯-丁烯无规三元共聚物的聚合反应是在两组串联的环管反应器中进行。每组反应器由4或6（取决于装置的生产能力）跟管组成2或3个环，反应器底部配有一台轴流循环泵以保证浆液高速循环。 预聚合后的催化剂淤浆进入第一环管反应器，在此加入单体丙烯和调节分子量的氢气。一部分丙烯进行了聚合，余下的丙烯仍为液态而作为聚合物的淤浆稀释剂。循环泵使淤浆高速循环并混合均匀，以防止聚合物沉积和提高传热效率。聚合物浆液连续从第一反应器底部排至第二环管反应器，第二环管反应器中也加入液态丙烯和氢气。两组环管反应器内的淤浆浓度均保持在55％（质量分数）左右。 生产无规共聚物时，乙烯同时加入第一环管和第二环管反应器；生产无规三元共聚物时，乙烯和丁烯同时加入第一环管和第二环管反应器；氢气和乙烯用压缩机送入环管反应器；，丁烯用丁烯泵送入环管反应器。/ R p6 N9 x( f# B 聚合反应的压力为3.3～4.4Mpa，反应温度为70～80℃。与老的工艺相比，新一代Spheripol工艺的聚合温度有所提高，催化剂的活性更高，产品的结晶度和等规指数更高。用冷却水夹套导出反应热，通过板式换热器用循环冷却水将聚合热撤出反应系统。反应的压力、温度和淤浆浓度都是自动检测和自动控制的。 包括抗冲共聚反应器在内的总停留时间为1.5h，生产均聚物的停留时间要低10％。 高速循环的一部分聚合物淤浆从第二反应器底部连续排出，经过一条加热管（又称闪蒸加热管）用蒸汽加热以保证随浆液排出的液相单体丙烯全部气化，然后将其送到旋风分离气式闪蒸罐，在约1.8MPa压力下将未反应的大部分丙烯闪蒸除去而与聚合物分离。 从闪蒸罐分离出来的未反应的丙烯、丙烷气体，与从袋滤器顶部分离出来经压缩升压后的丙烯气体一起进入高压丙烯洗涤塔，洗去气体中夹带微量聚合物粉末。洗涤后的气体经冷却、冷凝成液相单体丙烯后送至丙烯进料罐，在此与补充的新鲜丙烯混合，再用泵送至聚合反应器使用。 高压闪蒸后的聚合物中仍含有少量单体丙烯，进一步用接近常压操作的袋滤器分离出单体或在生产抗冲共聚物时加入气相反应器。袋滤器的操作压力约0.06MPa，分离出的低压丙烯气体经洗涤并压缩至1.8MPa以上与高压闪蒸的气体一起进入高压丙烯洗涤塔，洗涤后的气体经冷却、冷凝成液相单体丙烯后送至丙烯进料罐，循环回反应器。 生产抗冲共聚物时，使用一个共聚反应器，生产聚烯烃合金（如低应力发白产品）时需要连续使用两个共聚反应器。从闪蒸罐底部出来的均聚物粉料直接进入第一共聚反应器。与此同时，按一定比例恒定加入乙烯、丙烯和氢气，以达到共聚产品所需要的聚合物组成和性质。聚合反应热靠循环气体的冷却而导出。第一共聚反应器的温度为80℃。反应压力为1.1～1.4MPa，停留时间为20～40min。反应器为立式筒形式，内设有转速很低的刮板搅拌器，但最新的工艺设计则取消了刮板搅拌器。粉料料面控制高度为70％～80％。 气相反应的控制，是靠调节反应器内的气体组成（特别是乙烯加丙烯的摩尔比，和氢气对乙烯的摩尔比）、总的系统压力、反应温度及料位高度（停留时间）来实现的。 如果要生产聚烯烃合金，则从第一共聚反应器底部出来的粉料在压力差下先送一个旋风分离器。分离出来的气体返回到前面的袋滤器，固体粉料进入第二共聚反应器。再次按一定比例恒定加入丙烯、乙烯和氢气，以生成聚烯烃合金。 第二共聚反应温度为60～100℃，其他条件与第一共聚反应器类似。反应器的容积和尺寸也与第一反应器相同。两个气相反应器可以保证较高的特殊抗冲共聚物产量，用气相反应器在商业上已经生产出总乙烯含量高达25％（质量分数）的抗冲共聚物。 从气相反应器底部出来的抗冲共聚物粉料，排入袋滤器，分离出粉料中未反应的丙烯、乙烯、氢气等。该低压气体压缩升压后经精馏塔分离出乙烯和氢气并循环回气相反应器，塔底丙烯则循环回高压丙烯洗涤塔，洗涤后的气体经冷却、冷凝成液相单体丙烯后送至丙烯进料罐。 从袋滤器排出的聚合物粉料仍含有1％～2％（质量分数）的单体，需要进一步处理以脱除粉料中夹带的未反应的丙烯和丙烷，并使催化剂失去活性，以保证产品质量。其生产过程是：从袋滤器底部出来的粉料进入汽蒸罐，在此与低压蒸汽直接接触，汽蒸出粉料中的丙烯和丙烷，同时也使残留催化剂失去活性。蒸汽经冷凝后排至隔油池后再送生化处理，被蒸出的丙烯和丙烷经压缩升压后送出界区回收。 从汽蒸罐出来的粉料被送到流化床干燥器，在此停留约5～10min，用闭路循环的热氮气吹除粉料表面的水分。干燥后的粉料用闭路氮气气流输送系统送至粉料料仓并进一步挤压造粒。Spheripol工艺一般设计有较大的粉料中间料仓，使聚合系统和挤压造粒之间留有较大的缓冲时间，以便于挤压机故障时检修而不必将聚合系统停车，以提高装置操作的连续性。 新的Spheripol工艺采用纯的添加剂加入系统，聚合物粉料从干燥器出来后被送到粉料料仓，经计量后连续送入挤压机，在此与添加剂混合、熔融、塑化，再经水下造粒，并经干燥、筛分后，送到掺混料仓。掺混后送入包装料仓包装成袋，也可散装出厂，取决于用户的要求。 |
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