（化学工程专业论文）间歇液相本体法聚丙烯生产技术研究.pdf

摘要 聚丙烯树脂是由丙烯聚合而成的一种热塑性塑料。随着新一代高 活性高立构定向催化剂的相继开发促进了聚丙烯生产工艺和产品性 能的不断改进。聚丙烯性能优异，用途广范，是近3 0 年来，生产发展 速度最快的通用塑料品种之一。 间歇式液相本体法壤丙烯工艺是我国自行研究开发的，是在我国 炼厂气丙烯资源十分丰富，但炼油厂分布比较分散的基础上发展起来 的。具有工艺流程简单设备少，建设周期短，投资少，见效快，能 耗和生产成本低，经济效益好，“三废”少等特点。 进入二十世纪9 0 年代，随着丙烯资源的紧张，聚丙烯的生产成本 逐渐提高，同歇式液相本体法聚丙烯生产存在的问题也日益突出。主 要是丙烯单耗高，产品质量等级低，产品的后加工品种单一，市场竞 争力弱。本文对间歇式液柜本体法聚丙烯生产工艺存在的问题及对聚 丙烯产品的影响因素进行了分析提出了一系列技术改进措施并应用 装置生产中，促进了问歇式液相本体浩聚丙烯的发展。 间歇式棱相本体法聚丙烯生产技术是改进本文研究的重点，围绕 降低丙烯单耗和提高产品质量为中心，涉及生产全过程，对生产工艺 进行优化。特别论述j ，丙烯精制系统的改进，通过改进精制系统，增 强了丙烯精制能力，减少了丙烯中杂质对聚合反应的影响采用高教 催化荆生产聚丙烯，从根本上实现产品的升级抉代，提高产品在市场 上的竞争力，降低生产成本，也是本文论述的关键。 聚丙烯的改性和未来先进技术的使用，是间歇式液相本体法聚丙 烯发展的根本只有不断降低生产成本，提高产品质量。才能不断发 展 聚丙烯的安全生产和环境保护，同人类的生存息息相关。本文对 聚丙烯发展过程中的安全与环保进行了阐述，主要论述了静电的危害 和消除静电的措施。 关键词，聚丙烯；催化剂：生产技术；发展；安全 b s t r c t a st h e r m o p l a s t i c sp o l y p r o p y l e n er e s i ni sm a d ef r o mp r o p y l e n e p o l y p r o p y l e n e sp r o c e s s i n gt e c h n i q u ea n d i t s p r o p e r t i e s h a v e b e e n i m p r o v i n gc o n t i n u o u s l y b e c a u s eo fv a r i o u sk i n d so fn e wc a t a l y s t s e m p l o y e d i nt h er e c e n t3 0y e a r s ，p o l y p r o p y l e n eh a sb e e no n eo ft h em o s t i m p o r t a n tg e n e r a lp l a s t i c su s e di nm a n yi n d u s t r i a lf i e l d s i n t e r m i t t e n tl i q u i d - p h a s eb u l kp o l y m e r i z a t i o nt e c h n i q u ew a ss t u d i e d b yr e s e a r c h e r si nc h i n aa n df u r t h e rd e v e l o p e do nt h eb a s i so fa b u n d a n t p r o p y l e n eg a sr e s o u r c e si nr e f i n i n gc o m p l e xa n dr e f i n i n gp l a n t sl o c a t e d f a ra w a yf r o me a c ho t h e r t h i sp r o c e s st e c h n o l o g yh a st h ea d v a n t a g e so f l e s se q u i p m e n tu s e d 。l e s si n v e s t m e n t s ，l o wc o s t s ，l o we n e r g yc o n s u m p t i o n a n dl e s s “t h r e ew a s t e s ”，e t ah o w e v e r ，m o r ea n dm o r ep r o b l e m sh a v e b e e nf o u n di nu s i n gi n t e r m i t t e n tl i q u i dh u l kp o l y m e r i z a t i o nt op r o d u c e p o l y p r o p y l e n ed u et ot h es h o r t a g eo fp r o p y l e n er e s o u r c e ss i n c e1 9 9 0 s a m o n gt h e s e ，h i g h e re n e r g yc o n s u m p t i o np e ru n i tp 0 1 y p r o p y l e n e ，p o o r g r a d eq u a l i t i e sa n dw e a k e rc o m p e t i t i o na b i l i t i e si nm a r k e tw e r et h et o p t h r e e i nt h i s p a p e r ，p r o b l e m sf o u n di nu s i n gi n t e r m i t t e n tl i q u i dh u l k p o l y m e r i z a t i o nt op r o d u c ep r o p y l e n ew e r ed i s c u s s e d ，a n dt h ef a c t o r s ， w h i c hi n f l u e n c e dt h eq u a l i t yo fp o l y p r o p y l e n e ，w e r ea n a l y z e d as e r i e so f m e t h o d st os o l v et h ep r o b l e m se x i s t e di nt h ep r o d u c t i o no fp o l y p r o p y l e n e w i t hi n t e r m i t t e n tl i q u i db u l kp o l y m e r i z a t i o nw e r ep r o p o s e d s i n c eu s i n gi n t e r m i t t e n tl i q u i d - p h a s eb u l kp o l y m e r i z a t i o nm e t h o di s v e r yi m p o r t a n ti nt h ep r o d u c t i o no fp o l y p r o p y l e n e ，t od e c r e a s et h ew a s t e o fp r o p y l e n ep e ru n i tp o l y p r o p y l e n ea n di m p r o v et h e q u a l i t yo ft h e p r o d u c t sb e c o m et h ec e n t e ro ft h ep a p e r t h i si n v o l v e do p t i m i z i n g p r o c e s st e c h n o l o g yi np r o d u c i n gp r o c e s s e s p e c i a l l y ，w ed i s c u s s e dh o wt o i m p r o v et h ep r o p y l e n er e f i n i n gs y s t e mw i t hw h i c ht h eo u t p u to fr e f i n i n g p r o p y l e n ew a se n h a n c e d ，a n dt od e c r e a s et h eh a r m f u li m p a c t st ot h e p o l y m e r i z a t i o np r o c e s sc a u s e db yt h ei m p u r i t i e si nr a wp r o p y l e n e m a t e r i a l ss i n c et h ec a t a l y s t sw i t hh i g h - a c t i v i t i e su s e dc a ne n h a n c et h e c o m p e t i t i o n a b i l i t i e so ft h ep r o d u c t si nt h e m a r k e t ，f u n d a m e n t a l l y u p g r a d et h eq u a l i t yo ft h ep r o d u c t sa n dd e c r e a s et h ec o s ti np r o d u c t i o n p r o c e s s ，s p e c i a la t t e n t i o n sw e r ea l s op a i dt ot h e s ea s p e c t s p o l y p r o p y l a n em o d i f i c a t i o na n da d v a n c e dt e c h n o l o g ye m p l o y m e n t i nf u t u r ei st h ek e yo ft h ed e v e l o p m e n to fi n t e r m i t t e n tl i q u i d p h a s eb u l k p o l y m e r i z a t i o np r o g r e s sc a no n l yb em a d eo nt h eb a s i so fe n h a n c e d p r o d u c tq u a l i t ya n dl o w e r e dc o s t s h u m a nb e i n g s l i v i n gq u a l i t y i s c l o s e l y r e l a t e dt ot h es a f e t y s y n t h e s i so fp o l y p r o p y l e n ea n de n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n s i nt h i sp a p e l p r o b l e m sc o n c e r n i n gt h es a f e t ya n de n v i r o n m e n tp r o t e c t i o nt e c h n i q u e si n t h ep r o c e s so fp o l y p r o p y l e n es y n t h e s i sw e r ed i s c u s s e d ；d a n g e r so fs t a t i c e l e c t r i c i t ya n dh o w t or e m o v ei tw e r em e n t i o n e d k e yw o r d s ：p o l y p r o p y l e n e ；c a t a l y s t ；t e c h n i q u e ；d e v e l o p m e n t ；s a f e t y 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫蓬盘 生或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同 志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢 意。 学位论文作者签名；夕象粞c 之签字日期； 埘年，月牛日 学位论文版权使用授权书 本学位论义作者完全了解叁盗盘鲎 有关保留、使用学位论义 的规定。特授权盘茎盘空可以将学位论文的全部或部分内容编入有 关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编 以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件 和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者躲孱硒之导师签名啄滚民 箍字日期：埘年，月铲日 签字日期：2 口o 年1 月r 日 第一章概述 第一章概述 聚丙烯( p o l y p r o p y l e n e 缩写为p p ) 树脂是由丙烯聚合而成的一 种热塑性塑料，它是在2 0 世纪5 0 年代开发成功和实现工业化生产的。 由于科学技术的日益进步，特别是7 0 年代和8 0 年代新一代高话性、 高立构定向催化剂的相继开发研制成功，促进了聚丙烯生产工艺和产 品性能的不断改进。又由于原料丙烯资源丰富、价廉易得，而聚丙烯 性能优异、用途广泛，所以p p 是近3 0 多年来生产发展速度最快的通 用塑料品种之一“1 。 1 1 国外聚丙烯工业概况 1 9 5 4 年，意大利米兰化工研究院纳塔教授在齐格勒教授1 9 5 3 年 采用金属卤化物四氯化钛( t i c l ) 和金属烷基化合物作为烯烃聚合催 化帮的基础上，改变r 其中某些成分，将催化剂中的四氯化铁改为三 氯化钛( t i c t 。) ，与一氯二乙基铝 1 ( c ：h s ) ：c 1 组成络合催化剂，并用 其成功地合成了高结晶性、立构规整性( 等规) 的聚丙烯，并创立了 定向聚合理论。这是高分子材料科学史上的一个划时代的里程碑。1 9 5 5 年，纳塔教授与意大利蘩特卡蒂尼( m o n t e c a t i n i ) 公司发表了共同研 究的关于等规聚合物的制法、结构及其物理性能的论文，并在1 9 5 6 年 的一次研讨会上公开了聚丙烯的制各方法“”。 1 9 5 7 年，意大利蒙特卡蒂尼公司率先实现了聚丙烯树脂的工业化 生产，在意大利的费拉拉( f e r r a r a ) 建立了世界上第一套生产能力为 6 k t a 的问歇式聚丙烯工业生产装置。同年，美国赫格里斯( h e r c u l e s ， 也称大力神) 公司也建立了一套9 k t a 的聚丙烯生产装置。1 9 5 8 1 9 6 2 年期间，原西德、英国、日本、法国等也先后建成了聚丙烯生产装置。 5 0 年代未至6 0 年代初期，蒙特卡蒂尼公司在世界上申请了一系 列有关生产聚丙烯和制备丙烯聚合催化剂的专利。其他公司也相继开 发了自己的技术或从别的公司引进专利技术，从而促进了聚丙烯生产 技术的迅速发展，并不断扩大聚丙烯工业化生产规模。这时期的聚丙 烯生产均采用溶剂法( 也称浆液法或淤浆法) 生产工艺。 1 9 6 3 年底，美国菲利浦公司首先在阿科聚台物( a r c op o t y m e r s ) 公司实现本体法工业化。之后，美国达特( d a r t ) 、依斯特曼、日本昭 和油化、德山曹达、住友化学等公司也都相继实现了液相本体法聚丙 烯工业化。 第一章概述 1 9 6 9 年，德国巴斯夫公司首先采用立式搅拌床气相聚合n o v o l e n 工艺，实现了气相法聚丙烯生产工业化，在德国韦瑟灵( w e s s e l i n g ) 的罗( r o w ) 公司( 巴斯夫和壳牌公司的合营公司) ，建立了2 4 k l a 的 气相法聚丙烯工业生产装置。1 9 7 9 年，美国阿莫群( a m o c o ) 公司采用 自行研制的高效催化剂及卧式搅拌床反应器也开发了新的气相聚合工 艺。建立了1 3 5 k t a 气相法聚丙烯生产装置。 1 9 8 3 年初，意大利蒙特埃迪生( m o n t e d i s o f t ，简称蒙埃) 公司研 割生产高效催化剂g f 2 a 和f t 4 s ，并开发成功了s p h e r j p o l 本体聚合新 工艺，在意大利的布林迪西( b r i n d is i ) 建成了8 0 k t a 的生产装置。 同年，该公司与美国赫格里斯( 大力神) 公司合营，改称海蒙特( f i i m o n t ) 公司。 8 0 年代初。日本三井油化公司生产了高效催化剂t k i i ，进行了 “h y p 0 1 ”新工艺的开发研究( 该工艺前两釜为液相本体聚合，后两釜 为气相本体聚台) ，并于1 9 8 4 年春建成了8 0 k t a 的两条生产线。 1 9 8 3 年，美国联碳公司( 简称u c c ) 借鉴流化床聚乙烯生产工艺 的工程放大经验。和成功开发超高活性聚丙烯催化剂( s h a c ) 的壳牌 公司合作，共同研制开发了“u n i p o l ”聚丙烯气相流化床聚合工艺， 并于1 9 8 5 年在得克萨斯州建立了8 0 k t a 的生产装置。 到现在，除了溶剂法因其生产过程复杂、经济效益差、产品用途 不广而不再发展外，本体法秘气掘法都随着催化荆体系的更新雨不断 改进和提高。 进入9 0 年代，世界聚丙烯生产领域出现了一种趋势：生产厂商选 择合资、兼并和联合的道路来强化自己的竞争能力。 1 9 9 2 年，海蒙特的母公司蒙特埃迪生和r o y a ld u t c h 壳牌公司 联合宣布，在世界范围内将他们的聚乙烯、聚丙烯业务合并，海蒙特 的所有附属公司和壳牌的一部分独资以及合资公司的股份都将投资于 新成立的联合公司。新公司的生产能力占世界总能力的15 。1 9 9 4 年 中，新公司称为紫特尔聚烯烃公司，已在欧洲注册并开展各项业务活 动。 1 9 9 4 年初，欧洲的几家公司也将他们的聚丙烯业务联合、归并。 其中。奈思特公司和挪威国家石油公司合并各自的聚丙烯业务，组成 新的b o r e a l i s 公司，并于1 9 9 4 年3 月开始运作。i c i 公司也于1 9 9 4 年3 月将其在西欧的聚丙烯业务出售给巴斯夫公司。 1 9 9 7 年起，世界石化业兼并联合重组风潮波及全球，p p 行业的兼 2 第一章概述 并活动也是风雨兼程。壳牌公司和巴斯夫公司的二三家子公司一e l e n a c 、 m o n t e l l 和t a r g o r 联合编成巴塞尔( b a s e l l ) 公司，形成聚丙烯生产 商的。巨互霸，巴塞尔现在西欧拥有2 8 0m t ap p 能力，是竞争对手 北欧化工( b o r e a l i s ) 的二倍。该公司在北美拥有1 5 0m t ap p 能力。 在其他地区拥有1 2 0m t a 能力，使巴塞尔全球总能力达到5 5 0m t a ， 大大超过竞争对手。b p ( 包括索尔维) 公司3 1 0m t a 、埃克森美孚公 司1 9 0m t a 、阿托菲纳公司1 7 5m t a 、北欧化丁公司1 4 0m t a 。 b p 兼并阿莫科、阿科和索尔维p p 业务后，也增强了b p 在p p 领域的地 位，p p 能力达到3 1 0m t a 。道达尔菲纳与埃尔夫阿奎坦实施联合， 属下的阿托菲纳公司在全球的p p 总能力达到1 7 5m t a 。埃克森公司 兼并美孚公司成为全球主要的p p 生产商，p p 能力达到1 9 0m t a 。 据统计，2 0 0 2 年世界前5 位p p 生产商分别为：巴塞尔公司5 5 7 8 m t a ，b p 公司3 3 4m t a ，阿托菲纳公司2 0 8m t a ，埃克森美孚公司 1 6 9 5m t a ，陶氏化学公司1 3 8 5m t a 。 1 2 我国聚丙烯工业概况 我国从5 0 年代末开始聚丙烯催化剂和聚合技术的研制，井于6 0 年代中期进行了技术引进。 1 2 1 国内技术开发简况 5 0 年代末，辽宁省化工设计研究院率先开展聚丙烯的试验研制工 作。1 9 6 2 年，北京化工研究院开始在聚丙烯研制方碰进行系统丽有成 效的工作，并于1 9 6 4 年取得了实验室较好的结果，1 9 6 5 年建成了6 0 t a 溶剂法聚合中问试验装置1 9 7 0 年，复旦人学、中国科学院人连化学 物理研究所等单位研制催化剂和间歇式液相本体法聚丙烯工艺取得了 成果。1 9 7 1 年4 月，原北京石油化工总厂( 现北京燕山石油化工公司， 简称燕山石化公司) 部分采用北京化工研究院开发的技术，开始建设 由我国自己研究和设计的5 k t a 的溶剂法聚丙烯生产装置，并于1 9 7 3 年底建成投产。该装置使用我国自己研制的络合i 型催化荆。1 9 7 5 年， 辽宁省瓦房店纺织厂与中国科学院大连化学物理研究所协作，建立了 一套3 0 0 t a ( 1 5 m 3 聚合釜) 的间歇式液相本体、法聚丙烯中间试验装 置。1 9 7 8 年，原江苏省丹阳化肥厂( 现江苏丹化集团公司石油化工厂) 建成了l k t a ( 4 m 3 聚合釜) 的液相本体法聚丙烯生产装置，利用重油 裂解分离出的丙烯为原料生产聚丙烯，在我国首先实现了问歇式液相 本体法聚丙烯工业化生产。 第一章概述 1 9 8 1 年，为了合理利用石油烁厂气丙烯资源，岳阳石油化工总厂 橡胶厂与北京化工研究院合作进行了间歇式液相本体法聚丙烯小试 ( 5 l 聚合釜) 和中试( 1 3 0 l 聚合釜) 研究。1 9 8 2 年，岳阳石油化工总 厂橡胶厂首先以石油炼厂气分离的丙烯为原料建立了2 k t a 的间歇式 液相本体法聚丙烯生产装置。1 9 8 3 1 9 8 4 年，该厂又进行了以提高产 品质量为中心内容的技术攻关和开发。使该工艺生产的聚丙烯树脂质 景的主要指标达到或接近引进溶剂法装置的质量指标。 随着我国石油炼制工业的发展，各炼油厂都拥有一定量的廉价丙 烯资源。由于炼油厂的分散布局，集中利用这些宝贵的丙烯资源建设 大型聚丙烯生产装置是比较困难的。正是在这种特定历史条件下，用 我国自行开发的间歇式液相本体法聚丙烯工艺技术建设的生产装置就 地就近应运而生并遍及全国建有炼油厂的地区，在聚丙烯生产发展 史上，谱写了符合我国当前国情特色的新篇章。1 9 8 5 年后，随着北京 化工研究院络合i i 型催化荆的研制成功和应用推广，特别是1 9 8 7 年中 国石化总公司提出“充分利用炼厂丙烯资源，加速发展聚丙烯”后， 短短的4 年间，中国石化总公司系统的间歇式液相本体法聚丙烯生产 能力就由1 9 8 6 年底的4 4 5 k t a 增加到1 9 9 0 年底的2 3 7 5 k t a ，增加 了4 3 倍这对缓解当时国内塑料市场的急需，满足加工制作扁丝、 捆扎绳、编织袋等制品以及发展乡镇企业生产作出了应有的贡献，显 示出一定的生命力。 此后。这种工艺在国内得到了迅速发展。与聚丙烯生产技术发展 息息相关的丙烯聚合催化剂技术在我国也得到了发展。自1 9 7 4 年以来， 我国先后成功地研制了络合一i 型催化剂、y s 一8 4 1 型高效催化荆( 是 中科院化学所、北京化工钎究院和燕山石仡公司仡工二厂协作的成 果) 、络合一 型催化荆( 中科院化学所和燕山石化公司化工二厂协作的 成果) 、b j 络合一型催化剂和n 型、d q 型高效催化剂( 北京化工研 究院) 、s t p ( c p l 型的改进型) 型高效催化剂( 中山大学高分子研究 所) 、c s l 型和c s 一2 型高效催化剂( 中科院化学所) 、h d c 型高效催 化剂( 石油化工科学研究院) 等等。这些催化剂特别是高效催化剂的 研制开发和应用，促进了我国液相本体法聚丙烯工艺的发展。 1 9 8 4 年，上海医药设计院和原上海石油化工总厂( 现上海石油化 工股份有限公司) 塑料厂在分析和消化国外各种聚丙烯工艺的基础上 大胆创新，提出了立式釜与卧式釜聚合相结合、液相与气相蒙合相结 合的独特的新工艺，经过5 年的努力，终于开发成功聚丙烯连续本体 4 第一章概述 聚合新工艺，并于1 9 8 9 年8 月通过了百吨级中试鉴定。1 9 8 9 年，由我 国自己独立完成工艺设计、基础设计及详细设计等全部设计工作的大 连石油化工公司有机合成厂4 0 k t a 聚丙烯装置开工建设，这是我国石 油化工国产化起步项目。装置以炼厂气丙烯为原料，采用三釜( 两液 相釜、一气相釜) 的液相本体一气相法连续聚合工艺，使用第三代高 效催化剂。生产均聚型聚丙烯本色拉料。装置除一些关键设备和专有 技术设备从国外引进外，其余均由国内加t 制造。1 9 9 1 年1 2 月，装置 建成投产。此后，1 9 9 4 年7 月燕山石化公司化工二厂、1 9 9 5 年9 月兰 州炼油化工总厂兰港石化有限公司各建成投产一套国内自己设计、施 工建设的4 0 k t a 聚丙烯装置，均采用液相本体一气相法连续聚合工艺， 所不同的是燕山石化公司化工二厂采用四釜流程( 两液相釜、两气相 釜) ，能生产均聚物和嵌段共聚物产品，而兰州石化有限公司采用的是 三釜流程( 两液帽釜、一气相釜) ，只能生产均聚物产品。 1 2 2 引进国外技术简况 6 0 年代中期到7 0 年代末，我国先后从围外引进三套溶剂法生产 聚丙烯数置。兰化公司石油化工厂于1 9 6 4 年从英国和德国的跨国公司 引进了我国第一套生产能力为5 k t a 的溶剂法聚丙烯装置。1 9 7 0 年8 月t 该装置建成投产，生产均聚产品，由此开创了我国工业规模的聚 丙烯生产。 1 9 7 4 年，燕山石化公司化工二厂从日本三井油化公司引进一套 8 0 k t a 聚丙烯生产装置，并于1 9 7 6 年6 月建成投产，该装置能生产均 聚、无规共聚及嵌段共聚产品。同时，该厂还从日本东邦钛催化剂公 司引进一套与聚丙烯配套的2 2 0 t a 三氯化钛催化剂装置。1 9 7 6 年， 辽阳石油化纤公司化工三厂从美国阿莫科公司引进了一套3 5 k t a 聚丙 烯装置。该装置生产均聚物、分组共聚物和端封共聚物，并于1 9 7 9 年 1 2 月建成投产。 此时，兰化公司、燕山石化公司和辽阳化纤公司的三套引进装置 初步形成了我国聚丙烯生产规模，总生产能力达1 2 0 k t a ，产量和品 种基本上满足当时国内需要。但这三套引进装置均采用溶剂法聚合工 艺和第一代聚丙烯催化剂。 从8 0 年代起，我国相继引进了多套先进工艺的聚丙烯生产装置。 1 9 8 3 年7 月，扬子石化公司塑料厂从日本三井油化公司采用“一买三 合作”的方式引进一套生产能力为1 4 0 k t a 的聚丙烯装置。该装置采 第一章概述 用二三井油化的h y p o l 工艺技术，聚合部分采用四釜流程，第一、二釜 进行液相本体聚合，第三、四爷进行丙烯的气相聚合，采用总体分散 控制系统，自动化程度高，控制质量好。该装置使用三井油化开发的 新型高效、高立构规整性h y h s ( 1 i ) 型催化剂，聚合物总等规指数 达9 8 ，可以生产均聚物、无规共聚物和嵌段共聚物产品，1 9 8 7 年7 月装置投产。1 9 8 6 年8 月，齐鲁石化公司塑料厂与美国海蒙特公司签 订了专利合同，采用“一买i 合作”的形式引进生产能力为7 0 k t a 聚 丙烯装置，该装置采用意大利蘩埃公司开发的s p h e r i p o l 工艺技术。 与传统的工艺路线相比，工程费用削减3 左右，生产费用降低i 8 左右。引进的装置能生产丙烯均聚物、无规共聚物、无规三元共聚物 及抗冲共聚物。聚合反应在环管反应器和气相反应器中进行，工艺采 用蒙埃一三井油化共同开发的、称之为第三代齐格勒纳塔催化剂( g f 2 a 和f t 4 s ) 。催化剂活性高，几乎不产生无规聚合物，粒状聚合产品直接 从聚合釜生产出来，产品粒度可以控制。1 9 9 0 年8 月，该装置建成投 产。 以后，随着一批新建乙烯工程，我国又先后引进并建成投产了三 套三井油化的h y p o l 工艺聚丙烯装置和八套原海蒙特( 现称m o r t t e l l ) 的s p h e r i p o l 工艺聚丙烯装置。此外。燕山石化公司于1 9 8 6 1 9 8 7 年与日本三井油化公司合作，采用h y h s 高效载体催化剂，并合理利 用每年的装置大检修时间对引进装置进行了分期改造，使生产能力由 8 0 k t a 扩大到1 1 5 k t a 。 经过3 0 多年的建设，我国聚丙烯工业已基本形成了引进国外装置 和国内自建装置并进。溶嗣法、液相本体一气相法、问歇式液相本体 法多种生产工艺并举引进技术和国内技术结合大中小犁生产规模 共存的格局。 1 3 国外聚丙烯目前生产现状 1 9 9 3 年，世界集丙烯生产能力已达2 0 1 m r ，总产量为1 5 5 6 m t ， 开工率不足8 0 ；而聚丙烯的需求量仅为1 5 1 m r ( 见表卜1 ) 。 在以后发展的几年内，全球聚丙烯( p p ) 生产能力增长了不断增 长年均增长率达到8 4 5 。全球聚丙烯生产能力由1 9 9 9 年的3 1m t a 增加到2 0 0 0 年3 4m t a ，2 0 0 1 年，全球p p 生产能力增长7 ，达到3 6 m t a 。中东非洲增长最快，占增量的6 0 ，主要由于沙特阿拉伯新建 装置投产，使该地区产能由2 0 0 0 年的0 7 5m t a 增加到2 0 0 1 年1 9 5 第一章概述 m t a 。预计2 0 0 5 年全球p p 生产能力将达到4 8m t a 。全球聚丙烯需求 已从2 0 0 0 年3 0m t a 增加到2 0 0 1 年3 2m t a ，预计2 0 0 5 年将达4 1m t a 。 亚太地区2 0 0 0 年p p 需求增长率超过1 0 ，但2 0 0 1 年仅增长5 。 中国正与壳牌、埃克森美孚沙特阿美和b p 合资大型石化塑料联合企 业，将使中国在今后1 0 年内p p 的供需矛盾得到缓解。印度在今后三 年内，p p 工业将快速发展，总能力达1 4 0m t a 。信任公司将增加产 能1 0 0m t a ，该公司在印度哈吉拉的石化联合装置建有世界上( 2 0 0 0 年) 最大的0 3 5m t ap p 装置。中国台湾、泰国、新加坡、马来西亚 和韩国也都将扩能。 在中东，沙特阿拉伯和伊朗已成为主要的p p 生产国。沙特阿拉伯 的p p 能力已达0 9 0m t a ，沙特聚烯烃公司( 沙特石化工业公司和巴 塞尔公司7 5 2 5 的合资企业) 将在朱拜勒建设各为0 4 5m t a 的丙烷 脱氢和p p 装置，到2 0 0 3 年底，沙特阿拉伯的p p 产能将增加到1 7 0 m t a 。伊朗现仅有0 + 1 0m t a 能力，但2 0 0 3 年将新增0 4 6m t a 。中 南美预计将保持自给自足。p p 产能以巴西为主。中东欧以捷克、匈牙 利和波兰为主，俄罗斯也将扩增产能。 世界各国( 地区) 各公司生产聚丙烯采用的工艺技术和生产能力 见表i 一2 表l l 世界主要目家和地区聚丙烯树脂生产能力、产量、需求量 t a b l oi - 1t h ep r o d u c t i o nc a p a c i t ya n dr e q u i r e m e n ti nm a j o rc o u l l t r ya n ds e c t i o n i n t h e w o r l d 项目美国日本西欧 1 9 9 31 9 9 41 9 9 51 9 9 31 9 9 41 9 9 51 9 9 31 9 9 41 9 9 s 盘 年 疰虻生盘皇越 电 生产能力 4 8 3 54 8 3 54 8 1 2 2 5 6 82 5 6 82 5 6 85 6 0 05 6 0 55 6 7 5 ( k t a ) 产量a t 3 9 1 54 3 2 84 9 4 12 0 3 12 2 2 52 5 0 24 3 2 8 4 4 0 04 5 2 d 番求量k t 4 0 6 7 4 4 3 74 4 8 3 2 1 6 2 2 2 4 12 4 8 04 4 1 04 9 9 04 9 9 0 表1 2 世界各国秉丙烯生产主要情况一览表 1 a b l el2t h ep r o d u c t i o nc o n d i t i o no fp o i y p r o p y l e n eint h ew o i l d 第一章概述 国察和主要公司 厂址生产能力工艺路线 ( k t j , 英国 3 3 0 帝茸化学工业公司威尔顿 1 5 0 巴斯夫气相法 r c i 仁韩顿 1 8 0 壳牌 壳牌化学公司 法国 赫司特公司剥勒博讷1 2 0海量特 埃克森化学公司n d d e1 4 0 埃克森一住友 壳牌化学公司贝雷1 3 5 壳脾 蕾国 赫司特公司克纳瞢萨克2 0 7 海肇特 罗公司韦瑟灵2 1 0 巴新走气相法 竞牌化学公司科睦1 2 0 联碳一壳牌 荷兰 四素矿业公司 2 8 0 三菱油化 帝国化学工业公司罗曾堡 1 5 0 巴斯夫气相法 壳牌荷兰化学公司 1 3 5 壳牌渡相法 意大利海羹特公司5 9 5 海蒙特 夔舀 阿莫科化学品公司丹克萨斯州4 3 5 阿莫科溶荆法 伊斯曼公司褥克萨斯州2 6 5 联碳气相_ ；击 埃克森化学公司得克萨斯州4 6 0 埃克森溶剂法 海羹特公司得克萨斯州5 9 0 海鼙特 日本 三菱油化公司魔岛1 7 0 壳牌溶捌法 三井袖化公司千叶1 4 0 三井溶剂法 求燃石油化掌公司川崎1 5 0 埃克淼 出光石油化学公司千叶1 0 0 巴斯夫气相法 8 蔓二兰蔓垄 美国、日本和西欧是聚丙烯生产的大户，其生产能力占世界总生 产能力的6 3 9 。表1 - 3 至卜5 列出了美国、日本和西欧聚丙烯的消费 分配情况从表中数据可以看出：挤塑制品占世界聚丙烯消费的首位， 第二位是注塑制品。 袁l 一3 美置熏两烯树魔的消费结梅 t a b l e1 3t h ec o n s t j i j p t i o ns t r u c t u r eo fp 0 1 y p r o p y l e n ei nu s 品种 2 0 0 0 隹2 0 0 1 年 消费量k t 比倒消费量k t比倒薯 砍蔓箭品 窖嚣 7 6 2 01 6 87 3 9 4】3 4 其他 6 。8 0o 1 45 ，“ol o 吹鳘小计 8 3 0 01 7 27 9 3 81 4 4 挤塑制品 潦层 8 1 60 1 74 9 90 0 9 纤维和长丝 1 4 0 9 7 62 9 2 01 4 5 8 7 52 6 4 0 薄膜( f 0 2 5 a m ) 定向 3 7 6 4 87 8 05 0 1 2 29 0 7 非定向 1 1 4 3 l23 71 1 0 ，2 21 9 9 臂材。 1 5 ，8 803 3 片材( ) 0 2 5 a 1 ) 9 8 8 82 0 5 81 0 9 3 21 9 8 电线、电编 9 9 80 2 04 9 90 0 9 其他 4 6 2 70 9 64 3 0 90 7 8 挤疆小计 2 0 7 9 7 24 3 0 82 2 3 2 ，5 84 0 4 0 注塑制品 器其 t 1 3 4 0 2 3 5 1 3 8 3 52 5 0 消费品 4 8 2 1 7 99 95 6 3 3 61 0 。2 0 硬包装材科 4 8 48 91 0 0 45 2 1 6 39 4 4 运输工具 1 6 6 9 23 4 61 8 5 0 73 ，3 5 其他 1 1 0 6 822 913 0 6 32 3 6 注塑小计 1 3 6 8 0 62 8 13t 5 3 90 42 7 8 5 出 口 2 4 9 4 85l s5 0 1 6 79 0 8 其他1 0 5 7 7 82 9 9 l1 17 3 4 42 1 2 3 总计 4 8 2 80 4 5 5 2 6 1 1 第一章概述 表卜4日本秉丙烯树脂的消费结构 t a b l el 一4t h ec o n s u b p t i o ns t r u c t u r eo fp o l y p r o p y l e n ei nj a p a n 品种 2 0 0 0 年 2 0 0 1 缸 漕费量k t 比倒 消费量k t比倒 注塑 1 2 4 1 0 34 98 61 2 4 4 2 04 9 8 2 吹塑3 7 1 91 4 9 3 58 3 1 4 3 挤塑 2 2 3 1 78 9 72 2 4 0 8 9 0 l 薄膜 4 5 4 9 51 8 2 84 5 7 2 21 8 3 1 扁丝7 2 t 22 9 07 1 2 l2 8 5 纤椎 e 1 1 9 3 2 6 8 2 1 0 3 2 9 其他 1 1 0 2 24 4 31 0 88 6 4 3 6 国内台计 2 2 1 9 8 8 8 9 1 82 2 2 4 4 08 9 0 7 出口2 6 8 9 81 0 8 12 7 3 0 6 总计 2 4 8 8 8 52 4 9 74 6 表1 - e 西欧聚丙烯树詹的清费结构 t a b l e1 5 t h ec o n s u m p tj o ns t r u c t u r eo fp o l y p r o p y i e n ei nl e s t e r ne u r o p e 品种2 0 0 0 拒2 0 0 1 在 消费量k t圪倒消费量k t比例* 挤塑 薄膜、片料 1 0 8 7 7 12 1 8 41 1 5 9 3 8 2 1 8 2 绳蠢 1 0 9 5 8 2 54 3 9 0 88 2 6 纤维8 2 3 2 71 6 5 38 7 8 1 5 1 05 3 其他挤塑制品3 5 6 0 77 1 53 8 1 9 2 7 1 0 注审2 2 3 2i 34 4 8 22 3 7 81 8 4 47 5 吹塑 6 9 8 6 1 4 17 7 “ 1 4 5 总计4 9 7 9 0 8 5 3 1 3 8 2 近两年，美国聚丙烯用量最大的是挤塑制品，纤维及长丝是最大 的领域，其次是注塑制品，挤塑、注塑应用占总应用的三分之二以上。 日本的聚丙烯消费，注塑是最大的应用领域，约占总需求的5 0 ，其主 要推动力是工业部件包括汽车、摩托车、家用电器的元件及周转箱的 发展。西欧聚丙烯市场以挤塑、注塑为主，挤塑制品占用量的一半以 上，用量最大的是薄膜、片材。 第一章概述 1 4 我国聚丙烯目前现状 经过近3 0 年的建设，到1 9 9 7 年底。我国已经建成投产的聚丙烯 生产装置达1 3 5 套，总生产能力1 9 4 9 5 k t a ( 见表卜6 至表卜8 ) ”“。 表卜6 我国已建成投产的聚丙烯生产方法和能力 生产方法生产规模套生产艟力占总能力 总数 4 0 k t 以上2 0 4 0 k t2 0 k t 以下 ( k t a ) 的百分数 碧荆 去 31ll 1 6 558 5 蕞相本体一气辊法 1 71 71 0 9 05 5 9 其中：国内技术 331 2 0 h y p o l 553 5 0 s p h e t i p 0 1 096 2 0 坷戢式演相本体法 1 1 51 1 46 9 43 5 9 总计1 3 51 82i l51 9 4 951 0 0 表l 一7 叠国连续法寨丙烯生产装置情况一览表 t a b l e 卜7t h es i t u e l t i o no fd o m e s t l cp 。1 y p r o p y l e n ef i t t i n gu s i n gc o a t i n n o u s p 0 1y l e r i z a t i o n 企业名称投产日期能力( i t a )使用技术 设计现有 兰州化工公司石油化工厂1 9 7 0 8 57 摊克斯一吉玛常摄藩j l ! l 法 燕山石化公司化工二厂 ( 1 p p )1 9 7 6 68 01 1 5 三井油化常搜溶剂法 ( 2 p p )1 9 9 474 04 0 田内设计演相本体一气相法) 釜式) 辽阳化纤公回化工三厂 1 9 7 91 2 3 54 3 5 阿莫科常搜溶剂法 扬子石化公司塑料厂1 9 8 771 4 01 4 0 三井油化、液相本体一气相法 ( 釜式) 齐鲁石他公司塑辩厂1 9 9 0 7 t o7 0 舞肇特，渡船本体一气相法( 环 管) 盘锦乙烯工业公司1 9 9 0 1 0 4 0 4 0 三井油化、液相本体一气相法 ( 釜式) 箜二童塑堕 大连石化公司有机合成厂 1 9 9 11 24 0 4 0 国内设计、渡相本体一气相法 ( 釜式) 抚顾乙爝化工有限公- l 1 9 9 2 t 6 06 0海董特，渡相本体一气相法( 弹 管) 洛阳石化总厂寨丙烯厂 1 9 9 3 1 5 06 0 三井油他、液相奉律一气拓法 ( 釜式) 广州石化总厂象丙姊厂 1 9 9 5 1 4 04 0 三井油化、液相奉体一气相法 ( 釜式) 兰州炼化总厂兰港公司 1 9 9 5 7 4 0 4 0 国内设计、涟丰一本体一气相法 ( 釜式) 独山子石化总厂乙烯三 1 9 9 587 0 7 0