炼油与石化工程

关注Basell创新开发的聚丙烯生产新技术

2008/7/16　　关键字：　　来源：中国石油石化工程信息网

   [石油化工科技网2008年7月11日] Spherizone工艺是Basell公司创新开发的聚丙烯生产技术，它是一种以气相、非茂金属催化剂来生产聚丙烯的工艺，其特点是在一个多区循环反应釜(MICR)中就可制备双峰聚丙烯树脂。该反应釜有两个反应区，它们分别具有不同的工艺条件，即不同的反应温度、氢气和单体浓度，随着逐渐增大的聚丙烯粒子在这两个反应区的重复循环，使聚合物相间的均匀性不断增加。同Basell传统的聚丙烯生产工艺相比，Spherizone工艺生产的聚丙烯具有更宽的相对分子质量分布和良好的性能。
   Basell开发MICR的设计思路来自对催化裂解炉技术的应用。在这一新的设计中贯穿着这样的构思：当聚合物粒子形成时，在两个相互连接的区域之间，它们不断地循环，这两个区域各自具有不同的聚合环境和流化动力学状况。在上升区中，聚合物粒子通过气流以流化方式向上移动，这一区域具有高氢气浓度的特征；另外，一种内部阻隔流体被用来将聚合物粒子同输送气流分开，使粒子进入下降区域，并以填充床方式下降，这一区域具有低氢气浓度特征。由于这种阻隔流体的作用，致使这两个反应区域具有不同的气体组分，如此就能生产不同性能的聚丙烯产品。通过这两个反应区域的聚丙烯粒子数量与其他因素一起决定了最终产品的均化程度，一般而言，粒子在这两个区域来回通过40次。聚丙烯的这种均化度越高，则其熔体强度、抗冲性能越好，并能改善它们的蠕变特性和提高它们的可加工性能。
   Basell已经提出：在将来，有一种以上阻隔气流层可能被应用，以便进一步改善产品加工性能，并且Ziegler-Natta催化剂也能应用。同Spheripol工艺相比，Spherizone工艺有如下特点：（1）投资和运行成本与Spheripol相似；（2）Spherizone对操作条件和气体组分没有限制；（3）在聚合部分的丙烯含量是60%(与Spheripol相比)，这就减少了牌号切换造成的过渡料损耗。
   在一个循环系统中的两个反应区域应该比用两个以上独立反应器来生产聚丙烯的工艺更有成本优势。Basell声称Spherizone工艺的能耗比传统工艺减少40%，并且其产品具有良好的加工性能、机械性能，这些产品将改进传统市场的应用，如BOPP膜、包装材料、纤维、消费品和装饰材料。人们相信这类新产品将更适合新的用途，并能替代其他材料。Spherizone工艺的第一次应用是对一个Spheripol工艺装置的改造，Basell可能改造在北美和欧洲的另外几套老装置。