Polipropilen ishlab chiqarish jarayoni

Polipropilen qatroni to'rtta umumiy maqsadli termoplastik qatronlardan biri (polietilen, polivinilxlorid, polipropilen, polistirol). Xom ashyo sifatida propilen va komonomer sifatida etilen bilan polimerizatsiya reaktsiyasi orqali ishlab chiqariladi.
Dunyoda polipropilen ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan texnologik usullar asosan toifalarga ko'ra quyidagi toifalarga bo'linadi: hal qiluvchi usuli, eritma usuli, suyuq fazali bulk usuli (shu jumladan suyuq fazali gaz fazasining kombinatsiyalangan turi) va gaz fazasining ommaviy usuli. Har bir jarayonning xususiyatlari qisqacha quyida keltirilgan:
erituvchining polimerizatsiyasi
Solvent usuli (shuningdek, atala usuli yoki loy usuli, atala usuli sifatida ham tanilgan) eng erta polipropilen ishlab chiqarish jarayonidir. Biroq, deasing va erituvchini qayta tiklash jarayonlari tufayli jarayon uzoq va murakkab bo'lib, katalizator tadqiqot texnologiyasining rivojlanishi bilan 1980-yillardan beri erituvchi usul turg'unlikka moyil bo'lib, asta-sekin suyuq fazali ommaviy usul bilan almashtirildi.
Jarayonning xususiyatlari: (1) Propilen monomeri inert suyuq erituvchida (masalan, geksan) eritiladi va erituvchining polimerizatsiyasi katalizator ta'sirida amalga oshiriladi. Polimer erituvchida qattiq zarrachalar shaklida to'xtatiladi va choynak tipidagi aralashtirish reaktoridan foydalaniladi; (2) O'chirish va erituvchini qayta tiklash jarayonlari mavjud. Jarayon uzoq va murakkab, katta uskunalar sarmoyasi va yuqori energiya sarfi. Biroq, ishlab chiqarishni nazorat qilish oson va mahsulot sifati yaxshi; (3) Polipropilen zarralari markazdan qochma filtrlash orqali ajratiladi va keyin havo oqimi qaynashi va ekstruziya granulyatsiyasi bilan quritiladi.
eritmaning polimerizatsiyasi
Jarayonning xarakteristikalari: (1) Yuqori qaynash nuqtasi chiziqli uglevodorodlarni erituvchi sifatida ishlating va polipropilenning erish nuqtasidan yuqori haroratda ishlang. Olingan polimerlarning barchasi erituvchida eriydi va bir tekis taqsimlanadi; (2) Yuqori haroratli gazni tozalash usuli bug'lanadi va erituvchini olib tashlaydi. Eritilgan polipropilen olinadi, so'ngra pellet mahsulotlarini olish uchun ekstrudirovka qilinadi va granullanadi; (3) Yagona ishlab chiqaruvchi Amerika Kodak kompaniyasidir.
Suyuq fazaning ommaviy usuli
Suyuq faza va gaz fazali kombinatsiyalangan turdagi, suyuq fazali ommaviy usulda polipropilen ishlab chiqarish jarayoni polipropilen ishlab chiqarishning o'rta va kech bosqichlarida ishlab chiqilgan yangi jarayondir. Ushbu ishlab chiqarish jarayoni 1957 yilda polipropilen sanoat ishlab chiqarishi boshlanganidan etti yil o'tgach ishlab chiqilgan.
Suyuq fazali bulk usuli polipropilen ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Katalizator propilenning suyuq fazali ommaviy polimerizatsiyasini amalga oshirish uchun reaksiya tizimiga boshqa hal qiluvchi qo'shmasdan to'g'ridan-to'g'ri suyuq fazali propilenda tarqaladi. Polimer suyuq propilendan doimiy ravishda cho'kadi va suyuq propilenda mayda zarrachalar shaklida to'xtatiladi. Reaktsiya vaqtining oshishi bilan suyuq propilenda polimer zarralari kontsentratsiyasi oshadi. Propilenni konversiyalash tezligi ma'lum darajaga yetganda, polimerizatsiya qilinmagan propilen monomeri chang polipropilen mahsulotini olish uchun bug'lanish orqali qayta tiklanadi. Bu polipropilenning nisbatan sodda va ilg'or sanoat ishlab chiqarish usuli. Suyuq fazali ommaviy usul 1980-yillarda dunyodagi polipropilen ishlab chiqarishning yangi texnologiyasi va yangi darajasini ifodalaydi.
Jarayonning xususiyatlari: (1) Tizimga hech qanday erituvchi qo'shilmaydi, propilen monomer suyuqlik fazasidagi choynak reaktorida suyuq fazali ommaviy polimerizatsiyaga uchraydi va etilen propilen suyuq qatlamli reaktorda gaz fazasi kopolimerizatsiyasiga uchraydi; (2) Jarayon oddiy, kamroq uskunalar, kamroq investitsiyalar, kam quvvat iste'moli va ishlab chiqarish xarajatlari; (3) Gomopolimerizatsiya chovgum aralashtirilgan reaktorni (Hypol jarayoni) yoki pastadir reaktorini (Sferipol jarayoni) qabul qiladi, tasodifiy kopolimerizatsiya va blokli kopolimerizatsiya ikkalasi ham aralashtiriladi va suyuq to'shakda amalga oshiriladi.
Suyuq fazali bulk usulining tipik vakili BASELLning Sferizon suyuq fazali bulk usuli jarayonidir. Sferizon - bu Ziegler-Natta katalizatoridan foydalangan holda gaz fazali qayta ishlash texnologiyasi bo'lib, u yuqori kristalli, qattiq va bir xil bo'lgan holda qattiqlik va ishlov berish qobiliyatini saqlaydigan polimerlarni ishlab chiqaradi. U bitta reaktorda juda bir xil multimonomer qatronlar yoki bimodal gomopolimerlarni ishlab chiqaradi. Sferizon sikli reaktsiyasi bir-biriga bog'langan ikkita sohaga ega. Turli hududlar gaz fazasi va boshqa jarayonlarning suyuq fazali halqa reaktorlari rolini o'ynaydi. Ushbu ikki mintaqa turli xil nisbiy molekulyar og'irliklarga yoki monomer tarkibi taqsimotiga ega bo'lgan qatronlar ishlab chiqarishi mumkin, bu esa polipropilenning ishlash doirasini kengaytiradi.
Ushbu jarayonning asosiy uskunasi MZCR (ko'p zonali aylanma reaktor tizimi) R230 reaktor tizimidir. Reaktor ko'taruvchi va pastga tushirgichdan iborat. Riserda polimer reaksiya gazi bilan yuqoriga puflanadi va suyuqlik hosil qiladi va pastga tushadigan qurilmaning yuqori qismiga yuboriladi va siklon ajratgichdan o'tadi. Kukun pastga tushadigan idishda yig'iladi. Reaksiya gazi markazdan qochma kompressor yordamida tashqi quvur liniyasi orqali aylanadi va reaksiya issiqligi tashqi aylanma quvur liniyasidagi sirkulyator sovutgichi yordamida chiqariladi. Reaktor mahsuloti pastga tushadigan qurilmaning pastki qismida o'rnatilgan valf orqali chiqariladi. Chiqarilgan kukun yuqori bosim va past bosim ostida gazsizlangandan so'ng, u to'g'ridan-to'g'ri bug'lanadi va kukunli mahsulotlarni olish uchun gomopolimerlar va tasodifiy kopolimerlarni ishlab chiqarishda quritiladi. Ta'sirga qarshi mahsulotlar ishlab chiqarilayotganda, yuqori bosimli degazatsiyadan so'ng kukun gaz fazali suyuq qatlamli reaktorga chiqariladi. Reaktor hali ham Spheripol II gaz fazali reaktor tizimidan foydalanadi. Sopolimerizatsiya reaktori vertikal silindrsimon idish bo'lib, yuqori va pastki qismlarida sharsimon boshlari va pastki qismida ebulyar to'shak mavjud. Asosiy material zanglamaydigan po'latdir va ichki yuzasi jilolangan.
Hozirgi vaqtda bu jarayonning bir liniyadagi maksimal ishlab chiqarish quvvati yiliga 450,000 tonnaga yetdi. MZCR (ko'p zonali aylanma reaktor) ta'sirli sopolimer mahsulotlarining etilen miqdori 22% gacha (rezina miqdori 40% dan ortiq) bo'lishi mumkin, shuningdek, etilen va 1-butenni o'z ichiga olgan terpolimer mahsulotlari ham ishlab chiqarilishi mumkin.