氣相法聚丙烯生產工藝技術進展研究

曹馨予

【摘 要】氣相法是目前世界上較為先進的聚丙烯生產方法，相較于其他聚丙烯生產工藝而言，該工藝具有顯著優勢，因此受到人們的廣泛關注，本文就此展開論述。首先介紹了世界范圍內聚丙烯幾種主要的生產工藝，然后對我國聚丙烯生產現狀及生產技術水平做了闡述。旨在為人們對氣相法聚丙烯生產工藝提升了解，進而為聚丙烯的生產提供一定的參考價值。

【關鍵詞】氣相法聚丙烯；生產工藝；現狀；生產技術

引言

聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂，性能優良，在電子電器、醫療、包裝、機械等其他領域均有著不錯的應用前景。氣相法是工業生產聚丙烯較為常用的一種方法，本文主要是分析氣相法聚丙烯的生產工藝，包括Innovene工藝、Horizone工藝、Unipol工藝、Novolen工藝、Sumitomo 工藝、Spherizone工藝，并對國內的生產現狀進行分析。

一、世界范圍內氣相法聚丙烯生產工藝

1. Unipol工藝

這個類型的工藝主要是通過多家公司共同開發后實現的，能夠通過聚乙烯生產中應用流化床的方式來提升生產的先進性，目前該產品能夠有效提升單線的產能，被廣泛的應用于DOW企業的產品線生產活動當中，其特征決定了能夠適應不同類型的產品需求與生產需要。

2. Innovene工藝

這個類型的工藝通過配備專用的活塞流臥式攪拌設備來實現具體的功能，在進行牌號切換時可以實現過渡料的調整。在整個工藝進程當中，操作壓力較低同時損耗也比較小，不過同樣也存在產品乙烯量較低的問題，從而出現抗沖牌號不足的問題，這也是產品品質不達標的重要原因。該類型的催化劑選擇CD催化劑，這個類型的催化劑具有活性強以及控制性能優越的特征。除此之外，該類型的催化劑不需要聚合就可以表現出良好的活性，所以也可以適應許多生產場景。

3. Spherizone工藝

目前這個類型的工藝逐漸成為一種新興的循環反應處理方式，該類型的特征是融合了上升與下降兩個工段的多個循環反應，所以在生產過程中循環氣體的流速效率提升，更容易實現氣固的分離，隨時完成工藝要求并達到設計目標。

4. Novolen工藝

本工藝主要采用立式反應器帶完成具體的攪拌功能，其中氣相聚合、固相的分布都更為均勻，發生聚合反應可以依靠液態的丙烯氣化來實現。在該工藝當中所有反應都屬于氣相的聚合反應，工藝特征決定了生產過程中均聚物的特質，可以有效提升產品的產量。除此之外，自身活性的特征也決定了該生產技術的適應性很強。

5. Sumitomo工藝

目前該工藝被廣泛應用于日本的產品生產活動當中，主要采用流化床配合聚合、材料分離以及粉料存儲等工段來實現生產任務。主要特征是選擇DXV催化劑作為生產過程的催化劑，該催化劑可以有效提升產品的結晶度，同時也可以生產出大量的高透明度以及低熱封拉伸PP產品，同時也具有高溶體流速共聚物生產功能，可以應用于織物、模具等材料的生產當中。

6. Horizone工藝

本工藝的特征主要是反應器接近于Innovene且屬于垂直布置反應器，所以其反應原理以及基本的反應條件與Innovene反應工藝基本類似，但是選擇了特殊的THCC催化劑，所以無論是活性還是選擇性都具有顯著的優勢。不過，在生產過程中需要特別添加部分丙烯來進行預處理，否則可能會導致產品流動性不足的問題，進而影響后續的反應進行。

二、我國氣相法聚丙烯生產工藝現狀

從客觀上來看，我國采取氣相法生產聚丙烯的時間相對較短，最早可以追溯到上個世紀的90年代左右，當時國內第一批化工企業開始引入該生產技術與方法，不過當時設備的規模較小且產品類型單一，目前該生產工藝主要經歷了如下幾個階段。

1.引入Spherizone 工藝

該工藝類型作為全球應用最為廣泛的技術類型，在全球的產能占比超過20%以上，我國作為一個發展中國家，從產能需求以及發展階段等角度來看，該工藝是最好的選擇。

2.呈現多元化發展趨勢

氣相法工藝作為一種特殊的工藝類型，其在現階段的生產過程中應用規模大、產品優勢顯著，同時也向著多元化的趨勢發展。由于多種不同類型的工藝技術具有各自的優勢與特征，所以要想選擇合適的工藝技術方法，還是需要結合我國的工業發展階段與需求特征來進行選擇。

3. Unipol 工藝得以快速發展

該技術具有生產速度快以及單線產能較高的特征，目前國內一些企業的單線產能達到了0.45Mt/a以上，這對于促進企業經濟效益并實現出口創匯都具有積極的作用。

4.生產裝置進步較大

從國內氣相聚丙烯生產技術以及裝置的生產能力角度上來看，近些年來取得了一定的成果，不但熟練掌握了基本的循環反應器的生產與制造，同時也通過技術升級改造更好的適應我國的生產環境與產品生產需求。該技術目前全球只有少數幾個國家掌握并使用。

5.多種工藝并存

國內大多數企業木材采取間歇式本體法進行生產活動，通過氣相法、本體法相互結合的方式來提升聚丙烯的生產技術以及應用效果，一些大型設備還是主要以進口為主，而小型設備則通過國內生產來實現。目前國內這個領域的產能依然無法滿足快速增長的需求，許多情況下都需要依靠進口來進行補足，這也進一步證實了未來氣相法聚丙烯生產工藝技術依然有很大的發展前景和應用的空間，采取技術升級以及多種工藝技術協調使用的方式，才能夠真正意義上解決生產成本高以及產品質量差等問題，確保民族工業的進步與可持續發展。

總結

氣相法聚丙烯生產工藝因其工藝流程簡單、操作簡易、生產靈活性好、單線生產能力大、安全性較高，設備投資較省而備受青睞。在今后相當長的一段時間，氣相法工藝將得到快速發展并在世界聚丙烯新增產能中占有支配位置，未來研究工作的重點將集中在工業化技術的進一步改進完善、催化劑的改進、先進控制及預測模型的開發等方面，以提高單線生產能力和擴大產品范圍和應用領域，降低成本，提高市場競爭力。

參考文獻：

[1]任春紅.氣相法聚丙烯主要生產工藝及催化劑技術[J].石化技術，2018，25（03）：9-11.

[2]姚艷光.氣相法聚丙烯生產工藝技術進展研究[J].石化技術，2018，25（01）：54.

[3]苗偉.探討氣相法聚丙烯生產工藝技術及其產品應用進展[J].化工設計通訊，2017，43（09）：126-127.

（作者單位：遼陽石化分公司烯烴廠）