聚丙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)及行業(yè)發(fā)展路徑

劉唯

摘要：聚丙烯是一種半結(jié)晶的熱塑性塑料，具有性能優(yōu)良、安全環(huán)保、無(wú)毒綠色、價(jià)廉易得，耐沖擊性高的物理化學(xué)能，廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品包裝、建筑管材、醫(yī)療和汽車零件等多個(gè)領(lǐng)域。本文從聚丙烯材料的生產(chǎn)工藝技術(shù)分析出發(fā)，闡述了聚丙烯工藝生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，分析了聚丙烯行業(yè)現(xiàn)狀，最后提出了促進(jìn)聚丙烯行業(yè)發(fā)展的合理化建議。

【關(guān)鍵詞】聚丙烯;生產(chǎn)現(xiàn)狀;用途;催化劑

分類號(hào)：TQ325.14

一、 聚丙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)概況及特點(diǎn)

聚丙烯是丙烯的聚合物，我國(guó)從二十世紀(jì)七十年代生產(chǎn)聚丙烯至今，形成了許多不同的聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)工藝，傳統(tǒng)的聚丙烯生產(chǎn)工藝包括氣相法、液相本體法和淤漿法等，由于淤漿法生產(chǎn)技術(shù)滯后性，逐漸被淘汰。當(dāng)前主流工藝應(yīng)用較多的是液相本體-氣相法、氣相法和溶劑法等。其中本體工藝是指不添加任何溶劑，在催化劑的作用下丙烯液體的直接融合聚合，涉及精制、聚合、閃蒸、丙烯回收等工藝環(huán)節(jié)。氣相工藝是指氣相丙烯在催化劑的作用下通過循環(huán)反應(yīng)器發(fā)生聚合反應(yīng)形成固態(tài)聚丙烯產(chǎn)品，具有生產(chǎn)效率高、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)有聚丙烯生產(chǎn)中使用較多的主要是SpherIzone工藝技術(shù)和Unipol氣相法工藝技術(shù)。

1、 SpherIzone工藝

該工藝是以液相和氣相工藝聯(lián)合作用為原理，是多循環(huán)反應(yīng)器與氣相技術(shù)結(jié)合形成的氣相循環(huán)技術(shù)，同時(shí)包括均聚、無(wú)規(guī)共聚、三元共聚和雙峰產(chǎn)品等多種類型的黃金產(chǎn)品。SpherIzone工藝技術(shù)能夠在不需要減粘裂化的情況下，有效提升熔體指數(shù)和MFR指標(biāo)，主要用于雙峰聚丙烯的生產(chǎn)[1]。

2 、 Unipol氣相法工藝

本工藝具有安全穩(wěn)定性強(qiáng)、生產(chǎn)能力好的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在低溫環(huán)境下，Unipol技術(shù)工藝能夠在冷卻的狀態(tài)下持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)和工作，不會(huì)因生產(chǎn)線溫度過高而影響到聚丙烯產(chǎn)品的生產(chǎn)。目前中國(guó)石油四川石化有限公司聚丙烯裝置就是采用Unipol氣相法工藝技術(shù)。

通過添加優(yōu)質(zhì)催化劑，對(duì)立體專一性、共聚行為、分子量及其分布進(jìn)行控制，從而生產(chǎn)出各種優(yōu)質(zhì)均聚物、無(wú)規(guī)共聚物和抗沖共聚物產(chǎn)品。其中SHAC催化劑具有貯存穩(wěn)定性強(qiáng)、便于向反應(yīng)器輸送且動(dòng)力學(xué)和形態(tài)特性均符合Unipol工藝要求的優(yōu)點(diǎn)，通過使用SHAC催化劑，可以有效提高UNIPOL聚丙烯工藝生產(chǎn)率，有效降低樹脂生產(chǎn)成本。SHAC催化劑具有在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中無(wú)需清除殘留催化劑，被廣泛運(yùn)用到了聚丙烯產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中。

二、聚丙烯行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，各國(guó)聚丙烯的生產(chǎn)廠家都致力研發(fā)新工藝、新催化劑和新產(chǎn)品。隨著我國(guó)聚丙烯需求量的穩(wěn)步增長(zhǎng)，我國(guó)的聚丙烯技術(shù)也在加速發(fā)展，但由于我國(guó)聚丙烯制造工藝發(fā)展起步較晚，還存在集約化程度低、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力差等問題，不能滿足市場(chǎng)對(duì)于聚丙烯產(chǎn)品的大批量需求[2]。為了提高競(jìng)爭(zhēng)力，我國(guó)的聚丙烯工藝需要在技術(shù)方面多下功夫，補(bǔ)齊短板，促進(jìn)聚丙烯產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步。

三、聚丙烯行業(yè)發(fā)展過程中遇到的問題

近年來(lái)，我國(guó)聚丙烯的需求量穩(wěn)步增長(zhǎng)，聚丙烯行業(yè)也在飛速的發(fā)展。2010年我國(guó)聚丙烯的表觀消費(fèi)量為1295萬(wàn)噸，2018年增加到2389萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2023年.我國(guó)對(duì)聚丙烯的需求量將超過2800萬(wàn)噸[3]。但在聚丙烯行業(yè)的飛速發(fā)展中，還存在一些困難和問題：

1 、聚丙烯裝置規(guī)模較小，集約化程度偏低，生產(chǎn)作業(yè)過程中的物耗、能耗水平都較高。我國(guó)聚丙烯裝置通常與煉油廠和乙烯廠配套建設(shè)，主要以中小裝置為主，大型擠壓機(jī)組等關(guān)鍵設(shè)備和聚丙烯催化劑核心技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的研發(fā)及推廣應(yīng)用不足，導(dǎo)致我國(guó)聚丙烯企業(yè)生產(chǎn)能力偏低，聚丙烯生產(chǎn)中物耗、整體能耗水平偏高，導(dǎo)致我國(guó)生產(chǎn)的聚丙烯與國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品相比，競(jìng)爭(zhēng)力有所不足[4]。

2、 聚丙烯產(chǎn)品下游企業(yè)分布不集中，運(yùn)輸成本和損耗較高。目前，國(guó)內(nèi)聚丙烯下游企業(yè)還存在有規(guī)模小而散的特點(diǎn)，與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的“規(guī)模化”、“集約化”的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式還存在差距，聚丙烯產(chǎn)品生產(chǎn)后多需要通過鐵路運(yùn)輸或公路運(yùn)輸?shù)刃问捷斔椭料掠纹髽I(yè)，運(yùn)輸成本和損耗偏高。

3、 聚丙烯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理性有待提高。我國(guó)聚丙烯生產(chǎn)裝置主要是通用牌號(hào)，產(chǎn)品主要集中在中低端市場(chǎng)，有些高端共聚聚丙烯、膜級(jí)聚丙烯及透明料等高端市場(chǎng)則主要被國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷[5]，存在專用產(chǎn)品少，新牌號(hào)的開發(fā)力度急需加強(qiáng)等問題。

四、促進(jìn)聚丙烯行業(yè)發(fā)展的合理化建議

隨著設(shè)備的升級(jí)和技術(shù)的優(yōu)化，聚丙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)也在不斷向縱深方向發(fā)展。未來(lái)幾年是我國(guó)聚丙烯行業(yè)的發(fā)展機(jī)遇期，做好聚丙烯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，聚丙烯產(chǎn)品將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用和更好的發(fā)展，結(jié)合實(shí)際，對(duì)聚丙烯行業(yè)發(fā)展建議如下：

1、優(yōu)化產(chǎn)能，提高行業(yè)整體規(guī)模和技術(shù)水平。根據(jù)乙烯及煉油產(chǎn)業(yè)的實(shí)際情況，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，有針對(duì)性的建設(shè)大規(guī)模聚丙烯項(xiàng)目，引進(jìn)大型化聚丙烯生產(chǎn)裝置，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高端專用料的占比，做好專用料、高性能、高品質(zhì)、高附加值產(chǎn)品的研究開發(fā)，提升聚丙烯行業(yè)的整體生產(chǎn)水平，并進(jìn)一步做好成本控制和耗能，生產(chǎn)整體效能，更好的滿足市場(chǎng)需求。

2、 大力開發(fā)新技術(shù)，創(chuàng)新推進(jìn)行業(yè)發(fā)展。催化劑是影響聚丙烯生產(chǎn)工藝的重要原材料之一，應(yīng)用高質(zhì)量、活性高、穩(wěn)定性強(qiáng)的催化劑，能夠有效提高聚丙烯的質(zhì)量和生產(chǎn)效率[6]，所以要加大對(duì)催化劑產(chǎn)品的升級(jí)和改進(jìn)。同時(shí)，對(duì)聚丙烯產(chǎn)品的研發(fā)，要充分考慮下游用戶的需求，有針對(duì)性的進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)工作，提升產(chǎn)品的附加價(jià)值，提高經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

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