保澤民

（青海油田分公司格爾木煉油廠(chǎng)，青海格爾木 816000）

聚丙烯生產(chǎn)工藝及影響聚合反應(yīng)雜質(zhì)分析

保澤民

（青海油田分公司格爾木煉油廠(chǎng)，青海格爾木 816000）

采用間歇式的聚丙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)，利用丙烯聚合反應(yīng)，得到聚丙烯。對(duì)影響聚合反應(yīng)的雜質(zhì)因素進(jìn)行分析，通過(guò)控制影響聚合反應(yīng)的各項(xiàng)因素，達(dá)到設(shè)計(jì)的聚丙烯的產(chǎn)品質(zhì)量目標(biāo)。以最少的投入，獲得最大的效益，提高聚丙烯的生產(chǎn)效率。

聚丙烯；生產(chǎn)工藝；影響聚合反應(yīng)；雜質(zhì)分析

1 間歇式聚丙烯生產(chǎn)工藝

聚丙烯是化工原料，在化工生產(chǎn)過(guò)程中，一般采用丙烯作為原料，經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)后得到聚丙烯。丙烯聚合生產(chǎn)過(guò)程中，采用間歇式液相的生產(chǎn)工藝，得到最佳的聚丙烯收率。該生產(chǎn)工藝技術(shù)措施的應(yīng)用，流程簡(jiǎn)單，操作維護(hù)方便，成本低，在聚丙烯生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)得到廣泛的應(yīng)用。

1.1 原材料凈化處理工藝過(guò)程

將丙烯通入固堿塔進(jìn)行脫水處理，去除其中的水分，避免水分對(duì)丙烯聚合過(guò)程產(chǎn)生不利的影響。在此過(guò)程中，可以使一氧化碳和二氧化碳的含量降低，減輕了這兩種物質(zhì)的影響。之后進(jìn)入到三氧化二鋁中，進(jìn)行下一步的凈化處理。脫出丙烯中的水分，再進(jìn)行脫硫處理，硫的存在對(duì)催化劑體系造成嚴(yán)重的傷害，降低催化劑的活性，在丙烯聚合反應(yīng)過(guò)程中，會(huì)消耗過(guò)多的催化劑，使生產(chǎn)工藝的成本增加。脫硫后進(jìn)行脫氧處理，再進(jìn)入分子篩脫水塔，脫出丙烯中含有的雜質(zhì)成分。

在進(jìn)行聚合反應(yīng)之前，對(duì)丙烯實(shí)施了脫水、脫硫和脫氧的處理，在處理的過(guò)程中，相應(yīng)地減少其中一氧化碳和二氧化碳的含量，使其達(dá)到聚合反應(yīng)的原材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)入到聚合反應(yīng)生產(chǎn)階段。

1.2 聚丙烯生產(chǎn)工藝

間歇式液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝，優(yōu)化原料的精制系統(tǒng)，優(yōu)化設(shè)計(jì)固堿脫水塔，提高脫水效果?？梢栽O(shè)計(jì)兩個(gè)固堿脫水塔，達(dá)到更好的脫水和脫出一氧化碳和二氧化碳的效果。也可以應(yīng)用過(guò)濾聚結(jié)脫水器，脫出粗丙烯中的水分等雜質(zhì)，使其滿(mǎn)足聚丙烯生產(chǎn)對(duì)原材料的質(zhì)量要求。優(yōu)化設(shè)計(jì)脫硫塔，可以節(jié)約脫氧塔，在脫硫的同時(shí)達(dá)到脫氧的效果。

優(yōu)化設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝中的升溫和散熱系統(tǒng)，合理控制丙烯投料的質(zhì)量，設(shè)計(jì)安裝質(zhì)量流量計(jì)，時(shí)刻檢測(cè)丙烯原料的質(zhì)量，避免雜質(zhì)超標(biāo)，而影響到聚合反應(yīng)的順利進(jìn)行。利用高壓丙烯冷凝器控制溫度，保證聚丙烯聚合反應(yīng)的條件。

在聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程中，首先對(duì)丙烯材料進(jìn)行精制處理，去除其中的有害雜質(zhì)，脫水處理，可以實(shí)施吸附脫水技術(shù)措施，應(yīng)用固體堿、氧化鋁或者分子篩作為吸附劑，除去丙烯原料中的水分。丙烯中的輕組分、烴類(lèi)的除去方法，需要通過(guò)生產(chǎn)工藝過(guò)程的分離裝置發(fā)揮作用，逐漸去除有害的烴類(lèi)。應(yīng)用精餾塔去除丙烯中的氣體成分，如一氧化碳、二氧化碳、氧氣等，應(yīng)用填料塔，去除其中的大部分氣體，防止對(duì)聚合反應(yīng)產(chǎn)生不良的影響。脫硫和脫砷是丙烯原材料處理的關(guān)鍵，尤其砷的存在可能導(dǎo)致催化劑體系中毒，永久失去活性，而不具備催化作用，很難達(dá)到丙烯聚合反應(yīng)的催化效果。

經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)器的合理控制，達(dá)到最佳的聚丙烯產(chǎn)能。保證產(chǎn)品的質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。丙烯聚合生產(chǎn)聚丙烯的工藝技術(shù)雖然簡(jiǎn)單可靠，但是，在聚合反應(yīng)過(guò)程中，需要控制各種雜質(zhì)的含量，在進(jìn)入聚合反應(yīng)器之前，必須經(jīng)過(guò)一系列的凈化處理，去除其中的各種有害成分，才能使聚合反應(yīng)正常進(jìn)行。優(yōu)化催化劑體系，對(duì)主催化和助催化劑進(jìn)行室內(nèi)的試驗(yàn)，分析各種影響催化效果的因素，才能充分發(fā)揮催化作用，促進(jìn)丙烯聚合反應(yīng)的發(fā)生，得到合格的聚丙烯產(chǎn)品。

2 影響聚合反應(yīng)的雜質(zhì)分析

影響丙烯聚合反應(yīng)的雜質(zhì)比較多，不同程度地影響著聚丙烯的生產(chǎn)。主要雜質(zhì)有CO、CO2、硫、水、氧氣、砷、炔烴等，雜質(zhì)的存在對(duì)催化劑體系的影響非常大，降低聚合反應(yīng)速率，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響也很?chē)?yán)重。因此，在丙烯聚合生產(chǎn)聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程中，合理控制雜質(zhì)的含量，達(dá)到最佳的生產(chǎn)效率。通過(guò)脫硫工藝和活化方法，去除丙烯聚合反應(yīng)中的雜質(zhì)，盡可能提高聚丙烯產(chǎn)品的質(zhì)量。

丙烯聚合反應(yīng)的雜質(zhì)對(duì)催化劑體系的影響最為嚴(yán)重，丙烯中含有的水分和催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)主催化劑和活化劑均產(chǎn)生不利的影響。水對(duì)Al/Ti體系的影響最厲害，使催化劑體系失效，影響到聚合反應(yīng)的正常進(jìn)行。

氧和含氧化合物對(duì)催化劑體系的影響也比較大，催化劑中的成分和氧發(fā)生反應(yīng)后，生成為不具有活性，失去了催化作用。一氧化碳能夠瞬間進(jìn)入到催化系統(tǒng)中，破壞聚合鏈，降低丙烯聚合反應(yīng)速率，影響聚合發(fā)生的正常進(jìn)行。二氧化碳也可以使聚合鏈終止，對(duì)丙烯聚合反應(yīng)造成嚴(yán)重的阻止作用，破壞丙烯聚合反應(yīng)的進(jìn)行。

丙烯中的不飽和烴類(lèi)會(huì)參與聚合反應(yīng)，可以使催化劑失去活性，如果催化劑體系不能達(dá)到最佳的催化效果，丙烯聚合反應(yīng)的難度就會(huì)增大，生產(chǎn)工藝過(guò)程很難控制，使聚丙烯產(chǎn)品的生產(chǎn)效率下降。

硫的存在阻礙聚合反應(yīng)的順利進(jìn)行，因此在對(duì)丙烯原料進(jìn)行處理過(guò)程中，關(guān)鍵的處理技術(shù)就是脫硫塔的應(yīng)用，脫出丙烯中的硫，減少對(duì)聚合反應(yīng)產(chǎn)生的不利影響。無(wú)論有機(jī)硫還是無(wú)機(jī)硫，對(duì)于丙烯聚合反應(yīng)而言，都是不利因素，加以控制，才能達(dá)到聚丙烯生產(chǎn)的目標(biāo)。

在丙烯聚合反應(yīng)過(guò)程中，為了得到合格的聚丙烯產(chǎn)品，在進(jìn)入加工生產(chǎn)之前，對(duì)原料丙烯進(jìn)行化驗(yàn)分析，明確其中各種物質(zhì)的含量，必須達(dá)到聚合生產(chǎn)的基本要求，才能進(jìn)入到生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過(guò)催化劑體系的加入，形成催化生產(chǎn)工藝過(guò)程，加速丙烯的聚合，使其成為聚丙烯，滿(mǎn)足最佳的聚丙烯的質(zhì)量要求。生產(chǎn)工藝中的每個(gè)環(huán)節(jié)，都對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)成分分析，經(jīng)過(guò)化驗(yàn)，明晰組分的化學(xué)組成，如果存在影響聚合反應(yīng)的物質(zhì)，返回到處理工藝流程。直到合格為止，繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)聚丙烯生產(chǎn)工藝及影響聚合反應(yīng)雜質(zhì)的分析，有效地控制聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)凈化的方式，減少雜質(zhì)的影響，提高催化劑系統(tǒng)的活性，使聚丙烯產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，達(dá)到聚丙烯生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)。

[1] 路桂杰.間歇式聚丙烯裝置生產(chǎn)工藝的優(yōu)化研究[J].石化技術(shù)，2015，22（5）.

Polypropylene Production Process and Analysis of Impurities in Polymerization

Bao Ze-min

The use of intermittent polypropylene production process technology measures，the use of propylene polymerization，polypropylene.The factors inf l uencing the polymerization reaction were analyzed，and the factors inf l uencing the polymerization reaction were controlled to meet the product quality objectives of the designed polypropylene.With minimal investment，get the most benef i t，improve the eff i ciency of polypropylene production.

polypropylene；production process；inf l uence polymerization reaction；impurity analysis

TQ327.14

：B

：1003–6490（2017）04–0155–02

2017–04–05

南陽(yáng)師范學(xué)院校級(jí)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目。項(xiàng)目編號(hào)：ZX2016018。

孫瀟瀟（1997—），女，河南安陽(yáng)人，本科在讀，主要研究方向?yàn)橹扑幑こ獭?/p>

熊燕（1977—），女，湖北利川人，講師，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境催化。

收稿日期：2017–04–08

作者簡(jiǎn)介： 保澤民（1989—），男，青海樂(lè)都人，助理工程師，主要從事氣分、MTBE、聚丙烯工藝操作工作。