[發明專利]聚丙烯的生產方法及其裝置

有效

• 申請號: 200910101100.2
• 申請日: 2009-08-06
• 公開（公告）號: CN101613426A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 鐘建明;朱偉剛;勞一峰;趙玨明;舒建成
• 申請（專利權）人: 浙江紹興三圓石化有限公司
• 主分類號: C08F10/06
• 分類號: C08F10/06;C08F2/01;B29B9/06
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所
• 代理人: 方劍宏

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯英文名稱：Polypropylene(簡稱PP)的生產方法及其裝置，屬于高分子合成技術領域。

背景技術

目前，聚丙烯的生產方法主要有以下幾種：1、溶劑法聚合工藝，缺點是投資大，能耗高，環境污染嚴重；2、采用釜式液相聚合與流化床氣相聚合的組合式本體聚合方法；3、氣相法，采用活塞流式的氣相反應器；4、采用液相環管反應器與密相流化反應器的組合式本體聚合方法；5、間歇式液相本體聚合法。上述幾種工藝中，其中間歇式液相本體聚合法由于采用丙烯單體為原料，加以微量氫氣、三乙化鋁及輔助催化劑，進行均聚反應，并經閃蒸脫氣、干燥，擠壓造粒得聚丙烯成品，由于該工藝路線適合我國國情，目前，已廣泛得到應用，但該工藝尚存在不少缺陷，如工藝過程中，原料、蒸汽、熱能由于沒有得到回收，往往造成浪費，而廢氣、廢水、廢熱由于得不到處理，對環境污染也十分嚴重。

有基于此，本發明應運而生。

發明內容

為解決現有技術之上述缺陷，本發明的主要目的是提供一種高效、節能、環保的聚丙烯的生產方法。

本發明采取的技術方案如下，一種聚丙烯的生產方法，包括預聚合、聚合——閃蒸、脫氣——汽蒸、干燥——擠壓、造粒——產品包裝等步驟，其中：

(1)、預聚合、聚合：將懸浮在油/脂混合物中的催化劑、給電子體、三乙基鋁加入到10℃的預接觸罐中進行預接觸，然后將上述催化劑混合物和精制的丙烯、乙烯單體和氫氣加入預聚合反應器中，進行預聚合反應，預聚合反應溫度20℃，壓力3.4～4.4MPaG，反應時間12分鐘后送入聚合反應器，聚合反應器采用兩個串聯的液相環管反應器，反應溫度為70～80℃，壓力3.3～4.4MPaG，根據氫氣濃度實時調整反應壓力，控制第一反應器內反應時間為1小時，第二反應器反應時間為30分鐘，聚合反應器出來的漿液濃度為50％wt；

(2)、閃蒸、脫氣：將聚合單元送來的漿液經蒸汽加熱后，在閃蒸罐內高壓閃蒸，壓力由3.3～4.4MPaG降低至1.8MPaG，使聚合物漿料與丙烯單體分離，分離的丙烯氣體進入到高壓洗滌塔中，經洗滌、冷凝成液相丙烯后，送回丙烯進料罐回收利用，聚合物漿料進入袋濾器中，以分離出聚合物漿料中的剩余少量丙烯單體，分離后，聚合物漿料送入汽蒸罐，丙烯單體經低壓丙烯洗滌塔洗滌，然后進入到循環壓縮機中，壓縮至1.9MPaG以上后，輸送至高壓洗滌塔后進行回收利用；

(3)、汽蒸、干燥：由袋濾器排出的聚合物，進入到汽蒸罐中，用蒸汽殺死其中的殘余催化劑活性，同時將混合吸附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷氣體汽蒸出來，汽蒸溫度控制在110℃，經汽蒸后的氣體經洗滌塔洗滌，并經壓縮機壓縮后進入回收系統，洗滌塔的工藝熱水中的熱能經熱能回收裝置回用于熔化油脂，經汽蒸后的聚合物粉末含3％wt表面凝結水，進入到流化床干燥器內進行熱氮氣循環干燥，使聚合物產生流化，傳遞熱量，將聚合物的水含量從3％wt降低至0.02％wt；

(4)、擠壓造粒：從干燥器出來的聚丙烯粉料，經粉料輸送裝置，進入到擠壓機中進行擠壓造粒，聚丙烯粉料在擠壓機中被熔化、均化、過濾和水下切粒，切粒水由切粒水供應裝置收集的蒸汽凝液提供并循環運行，從擠壓機系統的尾氣抽吸系統中夾帶著的細粉，通過粉料回收裝置進行回收利用；

(5)、產品包裝：通過輸送裝置將擠壓造粒的粒狀產品，經產品摻合、包裝碼垛后即成成品；

(6)、廢氣回收及利用：從系統各洗滌塔出來的廢氣，先收集至廢氣回收裝置中，液化后，經精餾裝置處理后作為原料回用。

本發明的另一個目的是提供一種聚丙烯的生產裝置，包括：

聚合反應單元，聚合反應單元與進料罐相連，用于將丙烯、乙烯單體進行聚合反應制得聚合物漿液，包括依次相連的預接觸罐、預聚合反應器、聚合反應器；在預接觸罐的入口管線處設置有換熱器；

閃蒸脫氣單元，用于將聚合反應單元制得的聚合物漿液與丙烯單體分離，包括與聚合反應器相連的閃蒸罐，與閃蒸罐相連的袋濾器，高壓洗滌塔一方面與閃蒸罐相連，另一方面與進料罐相連，低壓洗滌塔一方面與袋濾器相連，另一方面與帶廢液回收裝置的壓縮機相連，壓縮機與高壓洗滌塔相連；在壓縮機組的入口管線上并聯地設置有第一過濾機構與第二過濾機構；

汽蒸干燥單元，用于殺死聚合物中的殘余催化劑活性，將混合吸附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷氣體汽蒸分離，并進行干燥，包括與袋濾器相連的汽蒸罐，帶熱能回收裝置的洗滌塔與流化床干燥器分別汽蒸罐相連；