Полипропилен (ПП), как один из полиолефиновых материалов с наибольшим объемом производства, в качестве сырья для производства использует только пропилен. В повседневной эксплуатации полипропиленовых установок многие предприятия уделяют больше внимания катализаторам и параметрам процесса, но легко упускают из виду долгосрочное-воздействие качества мономера пропилена. Следовые примеси в пропилене не только сокращают срок службы катализатора, но также вызывают колебания производительности партии полипропиленовых продуктов, что приводит к различным проблемам обработки, таким как высокое содержание золы, нестабильные механические свойства и различия в цвете. В этой статье рассматриваются сценарии применения пропилена в производстве полипропилена, анализируются преимущества процесса и продукта, связанные с высококачественным пропиленом, а также приводятся рекомендации по выбору сырья для предприятий по производству полипропилена.
I. Сценарии применения пропилена на различных линиях по производству полипропилена
В качестве мономера полимеризации пропилен можно комбинировать с различными технологическими системами для производства трех основных сортов: гомополимерного полипропилена, блок-сополимера полипропилена и статистического сополимера полипропилена. Небольшое количество этилена добавляется только в качестве вспомогательного сомономера.
Процессы полимеризации полипропилена делятся на жидкофазный-процесс в массе и газо-процесс с псевдоожиженным слоем. Независимо от пути, пропилен является основным мономером.
Гомополимерный полипропилен (PPH)
Гомополимер ПП получают каталитической полимеризацией чистого мономера пропилена. Он обладает высокой жесткостью и превосходной термостойкостью и в основном используется для изготовления деталей, отлитых под давлением, пластиковых тканых мешков, нетканых материалов и сырья для труб. Во всю реакционную систему подается только пропилен -класса полимеризации без добавления других сомономеров, поэтому стабильность пропиленовой композиции особенно важна.
Статистический сополимер полипропилена (PPR)
В основном на основе пропилена с небольшим количеством этилена, участвующего в сополимеризации, улучшается прозрачность материала и повышается ударная вязкость при низких-температурах. Это основное сырье для производства прозрачных пищевых контейнеров, труб PPR для горячей воды и медицинской упаковки. Поскольку пропилен является основным сырьем, чрезмерные примеси могут легко повлиять на прозрачность и ударопрочность.
Блок-сополимер полипропилена (ППБ)
Сначала проводится гомополимеризация пропилена, затем вводится каучуковая фаза из сополимера этилена-пропилена, обеспечивающая баланс между жесткостью и ударопрочностью при низких-температурах. Он широко используется в автомобильных деталях, корпусах бытовой техники и логистических коробках.
Многие заводы по производству полипропилена переключаются между разными марками для обеспечения гибкости производства. Колебания состава пропилена в сырье продлевают время перехода к другому сорту и увеличивают объем отходов.
Являясь поставщиком пропилена полимеризационного-класса, компания ZL Energy полагается на установки непрерывной ректификации для стабильного производства пропилена полимеризационного-класса, строго контролируя вредные примеси, такие как пропин, диолефины и общая сера. Диапазоны колебаний индикатора партии продукта невелики, что позволяет адаптироваться к гибкому переключению производства на установках непрерывного производства полипропилена. Каждая партия поставляется с полным протоколом испытаний, что облегчает входной контроль сырья на нефтехимических предприятиях.
II. Основные преимущества использования высококачественного-полимеризационного-пропилена при производстве полипропилена
Полимеризационный-пропилен с соответствующей чистотой и контролируемыми примесями может защитить катализаторы полимеризации, снизить образование переходных материалов, стабилизировать механические показатели полипропилена и обеспечить стабильную работу установки в течение длительного-цикла.
Полимеризация пропилена основана на катализаторах Циглера-Натта и металлоценовых катализаторах. Сульфиды, алкины, вода и кислород являются каталитическим ядами. Высококачественный-пропилен имеет множество преимуществ:
Продлите рабочий цикл катализатора, сократите производственные затраты
Следы сульфидов и пропина постоянно отравляют катализаторы, увеличивая расход единицы катализатора. Стабильный пропилен с низким-примесями позволяет снизить частоту дозирования катализатора и сократить время работы установки.
Стабилизация скорости течения расплава полипропилена (MFR)
Колебания состава пропилена напрямую влияют на скорость реакции полимеризации, вызывая колебания индекса расплава, а также на последующих предприятиях по переработке пластмасс возникают разрывы нитей во время вытяжки и плохое заполнение формы во время литья под давлением.
Уменьшите зольность продукта, улучшите сорт полипропилена
Примеси, участвующие в побочных реакциях, увеличивают зольность смолы, влияя на качество готовой продукции из прозрачных сортов, высококачественных нетканых-тканых материалов и полипропилена,-контактирующего с пищевыми продуктами.
Сократить период перехода на новый уровень
Благодаря постоянно стабильному составу пропилена выход переходного материала значительно снижается при переключении установки между сортами гомополимера и статистического сополимера, что эффективно улучшает использование сырья.
В следующей таблице сравнивается влияние пропилена квалифицированной полимеризации-и пропилена низкого качества на производство полипропилена:
| Размер индикатора | Соответствующий требованиям полимеризации-пропилен (предназначен для установок полимеризации) | Пропилен с повышенным содержанием примесей (непригоден для производства ПП) | Прямые производственные последствия |
|---|---|---|---|
| Чистота пропилена | Больше или равно 99,5% | Ниже стандарта, содержит большое количество ненасыщенных примесей. | Снижение скорости конверсии реакции, снижение выхода |
| Пропин, Диолефины | Строго контролируемые верхние пределы | Относительно высокое содержание | Отравление катализатора, быстрое снижение активности |
| Общее содержание серы | Строго контролируется на уровне ppm | Чрезмерное содержание серы | Постоянная дезактивация катализатора |
| Стабильность продукта | Небольшие колебания индекса расплава и механических свойств. | Большие различия в производительности партии | Жалобы последующих клиентов, снижение продаж |
| Работа агрегата | Возможно непрерывное производство с длинным-циклом | Частая корректировка параметров процесса | Увеличение количества переходного материала, рост потребления энергии |
III. Жесткие требования к основным показателям пропиленового сырья в производстве полипропилена
В полипропиленовых установках нельзя использовать обычный промышленный пропилен. Необходимо приобрести стандартный пропилен для полимеризации-, с обязательным контролем содержания трех основных категорий вредных примесей: алкинов, сульфидов и влаги.
Контрольные показатели пропилена промышленного-общеполимеризационного-класса: Чистота пропилена не менее 99,5 %; Пропин + пропадиен Меньше или равно 5 ppm; Общая сера Меньше или равно 1 ppm; Содержание воды строго контролируется.
Обычный технический пропилен пригоден только для тонкого химического синтеза, со слабыми показателями примесей. Попав в реактор полимеризации полипропилена, он за короткое время вызовет значительное снижение активности катализатора, вызывая колебания производства.
К линиям по производству металлоценового полипропилена предъявляются еще более строгие требования, а также улучшены стандарты контроля за следами полярных примесей в пропилене.
ZL Energy различает две системы производства и хранения-транспортировочных систем для полимеризационного-пропилена и общепромышленного пропилена с независимыми резервуарами для хранения, позволяющими избежать смешивания материалов. Для линий по производству-металлоценового ПП показатели внутреннего контроля примесей могут быть дополнительно оптимизированы для соответствия стандартам допуска сырья на предприятиях по производству полиолефинов-высокого класса.
IV. Практическое изложение рекомендаций по закупке и использованию пропилена на полипропиленовых предприятиях
Основой стабильного производства полипропиленовых установок является обеспечение поставок пропилена полимеризационной-сортности. Цена за единицу не должна быть единственным средством сравнения; основное внимание следует уделить стабильности примесей и возможности долгосрочной-гарантии поставок.
Для вновь построенных установок по производству полипропилена и линий по производству металлоценового ПП уделить приоритетное внимание проверке стандартов внутреннего контроля поставщика на примеси пропилена и отбраковывать смешанный пропилен неизвестного происхождения;
Создать полный механизм отбора проб и тестирования, уделяя особое внимание мониторингу показателей алкина, общей серы и влаги, чтобы избежать риска отравления катализатора из источника;
Для заводов, производящих полипропилен нескольких марок в долгосрочной перспективе, отдайте предпочтение производителям с высокой стабильностью партий, чтобы снизить потери при переходе между сортами;
Заранее спланируйте резервуары для хранения и транспортные трубопроводы, обеспечьте правильную сушку и очистку, не допускайте вторичного попадания влаги и примесей при транспортировке пропилена.
Если предприятие по производству полипропилена проверяет поставщиков пропилена или проводит сравнительные испытания сырья, ZL Energy может предоставить образцы для пилотной проверки и предоставить решения по поддержке поставок газа с учетом технологических условий установки.
