Spheripol工艺概述

Spheripol 工艺概述 i.工艺概况 Spheripol 工艺现属 Basell 聚烯烃公司所有。Basell 公司成立于 2000 年 10 月，由原 Montell、Elenac 和 Targor 公司的聚烯烃业务合并组成， Shell 和 BASF 公司各占 50股份。新组成的 Basell 公司在全球有 2 8 套 5.7Mt/a 的聚丙 烯生产装置，16 套 2.65Mt/a 的聚乙烯生产装置，18 套 680kt/a 的共混物生产装置，3 套 360kt/a 的 Catalloy 装置，其 聚丙烯生产能力超过位居第二的 产商。Basell 公司的业务遍布全球 120 个国家和地区，有雇员 近 Amsterdam。 Spheripol 工艺采用一组或两组串联的环管反应器生产聚丙烯均聚物和无规共聚物，再串联一个或两个 BP 一倍以上，是世界上最大的聚丙烯树脂生 10000 人。其总部位于荷兰的 Hoofddorp，靠 气相反应器生产抗冲共聚物。该技术自 1982 年首次工业化以来，是迄今最成功、应用最广泛的聚丙烯工艺 技术。经原 Himont、原 Montell 公司的推广，截止 2000 年采用 Spheripol 工艺的聚丙烯装置有 86 套，总生 产能力达到 13.5Mt/a，分布在全世界 30 个国家，已建成 73 套装置，13 套装置正在建设中。采用 工艺的聚丙烯装置总生产能力约占近20 年来采用高产率工艺新建聚丙烯生产能力的 Spheripol 45。仅在 1996 年至 2001 年的 5 年中就转让了 5.5Mt/a 的生产能力。 1980〜1981 年，Montedison 和 Mitsui 公司合作开发出高效载体第四代聚丙烯球形催化剂和硅烷给电子 体，使得 开发一种全新的聚丙烯聚合工艺成为可能。Montedison 公司着手组织开发采用第四代聚丙烯催化 剂的新一代聚合工艺技术，目标是开发岀能够实现工业化的最佳工艺技术。这种新的工艺技术将具有以下 特征 ① 能生产市场所需的全范围产品，包括均聚物、无规共聚物、抗冲共聚物，且能生产熔体流动速率更 高的均聚 物和更高橡胶相含量的高抗冲共聚物。 ② 利用球形催化剂来控制聚合物的形态，使生产工艺更为简单，并能充分获得高产率和高等规指数。 ③ 具有最小的停留时间，以降低牌号切换时的过渡成本。 ④ 使进入挤压造粒的聚合物是完全惰性的（催化剂组分在聚合区域已失活），且不含轻质烃，可以避 免危害下 游操作并减少环境污染。 经过大量的分析、讨论、比较，Montedison 公司的 工艺设计人员确定了以下是最合理的工艺方案 ① 采用连续的预接触和预聚合以保证预聚合产物质量的稳定性，防止因不同批次所早晨的装置波动。 ② 较高的预聚合收率 （50100gPP/g cat 甚至更高而不是当时通常的2〜3gPP/g cat），使进入第一反应 器的催化剂颗粒更高。 ③ 采用充满丙烯液体的液相本体环管反应器生产均聚物， 的优点。 ④ 在能够用冷却水将丙烯冷凝的压力下闪蒸未反应的单体丙烯，用泵将丙烯循环回反应器，而不用能 耗高的压 缩机。 ⑤ 采用气相反应器生产抗冲共聚物的橡胶相，这是生产抗冲共聚物最经济灵活的方法。 第一套采用 Spheripol 工艺的聚丙烯装置于 1982 年在意大利的 Brindisi 建成，只能生产聚丙烯均聚物， 生产能力 为 60kt/a。新装置的建成投产证明了 Spheripol 工艺的成功。该装置成为 Montedison 和 Hercules 合资公司 Himont 公 司的基础。 Spheripol 工艺的成功引起了美国最大的PP 生产商 Hercules 的极大兴趣。Hercules 在当时的世界聚丙 这种反应器具有很多搅拌釜式反应器所没有 烯市场上占有很大份额，正在寻找一种新的聚丙烯生产技术来更新其庞大但已过时的聚丙烯生产能力。当 Hercules 公司注意到 Montedison 些最新的催化剂和工艺技术研究成果包括第一套 功时，技术和资金及市场很快结合在一起。 Spheripol 工艺装置的成 1983 年 11 月，Hercules 和 Montedison 成立聚丙烯合资公司 Hi mont。由于美国市场对抗冲共聚物的大量需求，新成立的Himont 公司在评估了 Spheripol 工艺的经济性之 后，开发了抗冲共聚物生产系统，并决定立即在北美尽快建设一个新工厂，任何拖延都被认为是“等同于 扔钱”。 1985 年，第一套带共聚反应器系统的 /a。 1990 年，Montedison 购买了所有 Hercules 及公众拥有的 Himont 公司股票，使 Himont 公司成为 Mon tedison 公司的全资子公司。 截止 1995 年 2 月，Himont 共转让了 50 条 Spheripol 工艺的生产线。Spheripol 工艺取得了极大的成功， 该技 术使聚丙烯生产成本大大降低，引发了聚丙烯生产工艺的革命。 1995 年 4 月，Montedison 和 Royal Dutch Shell 公司将两公司的 PP 和 PE （不包括在美国的业务）业 务合并 组成 Montell Polyolefins 公司。Shell 公司在美国的聚烯烃业务则于 司。Montell 公司的成立解决了原Himont 公司不足的单体供应和 1996 年卖给了 Union Carbide 公 Shelll 公司单体过剩的问题。与Himont 公 spheripol 工艺装置在 Lake Charles 建成，生产能力为 200kt 司一样，Montell 公司成立后成为当时世界上最大的聚丙烯生产商。 ch Shell 公司的全资子公司。 1998 年，Montell 公司成为 Royal Dut 为生产更广泛的产品，并着眼于为了 15 年左右技术进展的要求，Montell 公司对 Spheripol 工艺作了系 统的改 进，于 1995 年推进了新一代 Spheripol 工艺技术。 新一代 Spheripol 工艺大大拓宽了工艺操作窗口，能够生产双峰分布及其他高性能的均聚、无规和抗 冲共聚产 品，产品性能范围大大加宽。新工艺将环管反应器的操作压力从3.4Mpa 提高到 4.4Mpa，极大地 提高了反应器溶解氢气的浓度，结合新的给电子体和主催化剂可以生产具有高结晶度、高刚性、分子量分 布在 3.2 12 之间等高性能的一系列新产品。与老工艺相比，新一代 Spheripol 工艺作了很多工艺改进，如 催化剂增加 D-给电子 体，新增氢气汽提和压缩循环系统，改进设计以提高汽蒸干燥的效率，降低事故情况 下最大的火炬排放量，采用纯的 添加剂加入系统以提高产品质量稳定性便于产品切换，等等。这些工艺改 进适应了新催化剂的要求和新产品生产的需 要，进一步提高了操作的可靠性和装置的安全性，巩固了 ripol 工艺在聚丙烯工艺技术方面的领先地位。 1999 年，原 Montell 公司在法国 Berre 投产了一套设计能力 280kt/a 的新一代 Spheripol 工艺聚丙烯装 置。该装 置设计有两个气相反