聚丙烯生产工艺及影响聚合反应杂质分析

保泽民

（青海油田分公司格尔木炼油厂，青海格尔木 816000）

聚丙烯生产工艺及影响聚合反应杂质分析

保泽民

（青海油田分公司格尔木炼油厂，青海格尔木 816000）

采用间歇式的聚丙烯生产工艺技术，利用丙烯聚合反应，得到聚丙烯。对影响聚合反应的杂质因素进行分析，通过控制影响聚合反应的各项因素，达到设计的聚丙烯的产品质量目标。以最少的投入，获得最大的效益，提高聚丙烯的生产效率。

聚丙烯；生产工艺；影响聚合反应；杂质分析

1 间歇式聚丙烯生产工艺

聚丙烯是化工原料，在化工生产过程中，一般采用丙烯作为原料，经过聚合反应后得到聚丙烯。丙烯聚合生产过程中，采用间歇式液相的生产工艺，得到最佳的聚丙烯收率。该生产工艺技术措施的应用，流程简单，操作维护方便，成本低，在聚丙烯生产现场得到广泛的应用。

1.1 原材料净化处理工艺过程

将丙烯通入固碱塔进行脱水处理，去除其中的水分，避免水分对丙烯聚合过程产生不利的影响。在此过程中，可以使一氧化碳和二氧化碳的含量降低，减轻了这两种物质的影响。之后进入到三氧化二铝中，进行下一步的净化处理。脱出丙烯中的水分，再进行脱硫处理，硫的存在对催化剂体系造成严重的伤害，降低催化剂的活性，在丙烯聚合反应过程中，会消耗过多的催化剂，使生产工艺的成本增加。脱硫后进行脱氧处理，再进入分子筛脱水塔，脱出丙烯中含有的杂质成分。

在进行聚合反应之前，对丙烯实施了脱水、脱硫和脱氧的处理，在处理的过程中，相应地减少其中一氧化碳和二氧化碳的含量，使其达到聚合反应的原材料质量标准，再进入到聚合反应生产阶段。

1.2 聚丙烯生产工艺

间歇式液相本体法聚丙烯生产工艺，优化原料的精制系统，优化设计固碱脱水塔，提高脱水效果。可以设计两个固碱脱水塔，达到更好的脱水和脱出一氧化碳和二氧化碳的效果。也可以应用过滤聚结脱水器，脱出粗丙烯中的水分等杂质，使其满足聚丙烯生产对原材料的质量要求。优化设计脱硫塔，可以节约脱氧塔，在脱硫的同时达到脱氧的效果。

优化设计生产工艺中的升温和散热系统，合理控制丙烯投料的质量，设计安装质量流量计，时刻检测丙烯原料的质量，避免杂质超标，而影响到聚合反应的顺利进行。利用高压丙烯冷凝器控制温度，保证聚丙烯聚合反应的条件。

在聚丙烯生产过程中，首先对丙烯材料进行精制处理，去除其中的有害杂质，脱水处理，可以实施吸附脱水技术措施，应用固体碱、氧化铝或者分子筛作为吸附剂，除去丙烯原料中的水分。丙烯中的轻组分、烃类的除去方法，需要通过生产工艺过程的分离装置发挥作用，逐渐去除有害的烃类。应用精馏塔去除丙烯中的气体成分，如一氧化碳、二氧化碳、氧气等，应用填料塔，去除其中的大部分气体，防止对聚合反应产生不良的影响。脱硫和脱砷是丙烯原材料处理的关键，尤其砷的存在可能导致催化剂体系中毒，永久失去活性，而不具备催化作用，很难达到丙烯聚合反应的催化效果。

经过聚合反应器的合理控制，达到最佳的聚丙烯产能。保证产品的质量，达到设计的要求。丙烯聚合生产聚丙烯的工艺技术虽然简单可靠，但是，在聚合反应过程中，需要控制各种杂质的含量，在进入聚合反应器之前，必须经过一系列的净化处理，去除其中的各种有害成分，才能使聚合反应正常进行。优化催化剂体系，对主催化和助催化剂进行室内的试验，分析各种影响催化效果的因素，才能充分发挥催化作用，促进丙烯聚合反应的发生，得到合格的聚丙烯产品。

2 影响聚合反应的杂质分析

影响丙烯聚合反应的杂质比较多，不同程度地影响着聚丙烯的生产。主要杂质有CO、CO2、硫、水、氧气、砷、炔烃等，杂质的存在对催化剂体系的影响非常大，降低聚合反应速率，对产品质量的影响也很严重。因此，在丙烯聚合生产聚丙烯生产过程中，合理控制杂质的含量，达到最佳的生产效率。通过脱硫工艺和活化方法，去除丙烯聚合反应中的杂质，尽可能提高聚丙烯产品的质量。

丙烯聚合反应的杂质对催化剂体系的影响最为严重，丙烯中含有的水分和催化剂发生化学反应，对主催化剂和活化剂均产生不利的影响。水对Al/Ti体系的影响最厉害，使催化剂体系失效，影响到聚合反应的正常进行。

氧和含氧化合物对催化剂体系的影响也比较大，催化剂中的成分和氧发生反应后，生成为不具有活性，失去了催化作用。一氧化碳能够瞬间进入到催化系统中，破坏聚合链，降低丙烯聚合反应速率，影响聚合发生的正常进行。二氧化碳也可以使聚合链终止，对丙烯聚合反应造成严重的阻止作用，破坏丙烯聚合反应的进行。

丙烯中的不饱和烃类会参与聚合反应，可以使催化剂失去活性，如果催化剂体系不能达到最佳的催化效果，丙烯聚合反应的难度就会增大，生产工艺过程很难控制，使聚丙烯产品的生产效率下降。

硫的存在阻碍聚合反应的顺利进行，因此在对丙烯原料进行处理过程中，关键的处理技术就是脱硫塔的应用，脱出丙烯中的硫，减少对聚合反应产生的不利影响。无论有机硫还是无机硫，对于丙烯聚合反应而言，都是不利因素，加以控制，才能达到聚丙烯生产的目标。

在丙烯聚合反应过程中，为了得到合格的聚丙烯产品，在进入加工生产之前，对原料丙烯进行化验分析，明确其中各种物质的含量，必须达到聚合生产的基本要求，才能进入到生产环节，通过催化剂体系的加入，形成催化生产工艺过程，加速丙烯的聚合，使其成为聚丙烯，满足最佳的聚丙烯的质量要求。生产工艺中的每个环节，都对产物进行化学成分分析，经过化验，明晰组分的化学组成，如果存在影响聚合反应的物质，返回到处理工艺流程。直到合格为止，继续进行聚合反应。

3 结束语

通过对聚丙烯生产工艺及影响聚合反应杂质的分析，有效地控制聚丙烯生产过程，通过净化的方式，减少杂质的影响，提高催化剂系统的活性，使聚丙烯产品的质量达标，满足用户的需求，达到聚丙烯生产企业的经济效益指标。

[1] 路桂杰.间歇式聚丙烯装置生产工艺的优化研究[J].石化技术，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

南阳师范学院校级专项项目。项目编号：ZX2016018。

孙潇潇（1997—），女，河南安阳人，本科在读，主要研究方向为制药工程。

熊燕（1977—），女，湖北利川人，讲师，主要研究方向为环境催化。

收稿日期：2017–04–08

作者简介： 保泽民（1989—），男，青海乐都人，助理工程师，主要从事气分、MTBE、聚丙烯工艺操作工作。