L'unité de polypropylène (PP) est un système industriel complet pour la production de résine de polypropylène par réaction de polymérisation de monomère de propylène et est l'une des unités centrales dans le domaine de la pétrochimie. Grâce à un contrôle précis des conditions de réaction, du système catalytique et des processus technologiques, il produit différentes qualités de produits en polypropylène (tels que PP homopolymérisé, PP copolymérisé, PP copolymérisé statistique, etc.), répondant aux besoins de nombreux domaines tels que l'emballage, l'automobile, les appareils ménagers, les matériaux de construction et autres.
Les dispositifs en polypropylène sont généralement constitués parUnité de prétraitement des matières premières、Unité de réaction de polymérisation、Unité de recyclage séparée、Unité de granulationEtSystèmes auxiliairesCinq grandes parties de la composition, les unités travaillent ensemble pour compléter l'ensemble du processus de production de matières premières de propylène aux produits finis de pp.
Unité de prétraitement des matières premières: responsable de la purification des matières premières du propylène, l'élimination de l'eau, de l'oxygène, du monoxyde de carbone, des sulfures et d'autres impuretés (ces impuretés vont empoisonner le catalyseur), généralement en utilisant des processus tels que la déshydratation par tamis moléculaire, l'hydrodésoxygénation et d'autres pour assurer la pureté du propylène ≥ 99,5%.
Unité de réaction de polymérisation: unité de base, par l'action d'un catalyseur permettant aux monomères de propylène de subir une réaction de polymérisation pour produire une poudre de polypropylène, contenant un réacteur, un système d'injection de catalyseur, un système de circulation, etc.
Unité de recyclage séparée: séparation des monomères de propylène n'ayant pas réagi, du solvant (le cas échéant) et des résidus de catalyseur, recyclage du propylène récupéré dans l'unité de réaction pour réutilisation, réduction de la consommation de matières premières.
Unité de granulation: la poudre de polypropylène résultant de la polymérisation est fondue, extrudée, coupée après mélange avec des additifs tels que des antioxydants, des agents de lissage, des granulés maîtres de couleur, etc., pour former un produit fini granulaire, facile à stocker, à transporter et à traiter.
Systèmes auxiliaires: y compris les travaux publics (par exemple, vapeur, circulation d'eau, azote), les systèmes d'autocontrôle (contrôle de dispersion DCS), les systèmes de sécurité (par exemple, système de stationnement d'urgence ESD), etc., le dispositif de garantie fonctionne de manière stable.
Procédé de polymérisation du polypropylène par état de phase réactionnelle, type de réacteur peut être divisé enMéthode de limon, méthode en phase liquide, méthode en phase gazeuse et procédé de recombinaisonLes principales différences entre les différents processus sont le milieu réactionnel, la structure du réacteur et l'adaptabilité du produit.
| Type de processus |
Caractéristiques principales |
Exemples de procédés typiques |
Champ d'application du produit |
| Méthode du limon |
Avec un solvant inerte (comme l'hexane) comme milieu, le propylène est polymérisé dans un solvant, la réaction est douce et facile à contrôler, la distribution du poids moléculaire du produit est large |
Procédé spheripol (Bâle), procédé hypol |
PP homopolymérique, pp copolymère, adapté au moulage par injection, fibre |
| Méthode en phase liquide |
Sans solvant, le monomère de propylène lui - même comme milieu réactionnel, équipement simple, faible consommation d'énergie, pression de réaction élevée |
La méthode chinoise des tubes en anneau (par exemple Shanghai Petrochemical) |
PP homopoly principalement, adapté au brossage, au moulage par injection |
| Méthode en phase gazeuse |
Polymérisation du propylène en phase gazeuse, sans solvant, processus court, bonne protection de l'environnement, flexible pour produire des produits de plusieurs marques |
Procédé UNIPOL (DOW), procédé innovene |
Homopolymérisation, copolymérisation, copolymérisation statistique PP, adapté aux films, tubes |
| Processus composite |
Combinant plus de deux avantages de processus (par exemple « phase liquide + phase gazeuse») pour réguler avec précision les performances du produit |
Procédé spherizone (Bâle), procédé novolen |
PP copolymérisé haute performance (par exemple PP haute résistance aux chocs) |
AvecMéthode en phase gazeuse (procédé UNIPOL)Par exemple, son processus principal est:
Le propylène épuré est introduit dans un réacteur à lit fluidisé en phase gazeuse avec un catalyseur tel que le catalyseur Ziegler - Natta ou le catalyseur Métallocène;
A 60 - 80°c, 2,0 - 3,0 MPa, le propylène est polymérisé sous l'action d'un catalyseur pour donner une poudre de PP, l'état de Lamination du lit étant maintenu à l'intérieur du lit fluidisé par circulation de gaz;
Après soutirage de la poudre du réacteur, le propylène n'ayant pas réagi est éliminé par l'unité de dégazage;
La poudre après dégazage est mélangée avec des additifs et entre dans le granulateur pour fondre et couper les granulés pour obtenir le produit fini.
L'équipement de base de l'unité de polypropylène affecte directement l'efficacité de la réaction, la qualité du produit et la consommation d'énergie, principalement:
Le réacteur: le site central de la réaction de polymérisation, en raison de la différence de processus est divisé en réacteur de type bouilloire (méthode du Slurry), réacteur à tube annulaire (méthode de la phase liquide), réacteur à lit fluidisé (méthode de la phase gazeuse), etc. Par exemple, un réacteur à tube annulaire permet un mélange homogène des matériaux par circulation à grande vitesse, la chaleur de réaction est évacuée par l'eau de refroidissement à double enveloppe et le contrôle de la température est précis.
Système d'injection de catalyseur: comprend le stockage du catalyseur, le dosage, l'équipement de transport (par exemple, la pompe à vis, la ligne de transport d'azote), nécessite un contrôle précis de la quantité de catalyseur utilisée (généralement 0001% - 0,01% de la masse de propylène) pour réguler le taux de polymérisation et le poids moléculaire du produit.
Compresseur cyclique: utilisé pour renvoyer le gaz propylène récupéré séparé dans le réacteur après compression, en maintenant la pression du système réactionnel stable, généralement avec un compresseur centrifuge ou alternatif.
Granulateur: granulateur d'extrusion à double vis, mélanger la poudre avec l'additif en fusion par cisaillement à vis, après extrusion par la tête de moule par la machine de découpe de granulés en granulés de diamètre 2 - 4mm, doit contrôler la température de fusion (200 - 230 ℃) et la vitesse de découpe pour assurer l'uniformité des granulés