年产9万吨聚丙烯生产工艺设计(6)
2002年以来，随着我国经济的增长，我国的聚丙烯工业随之高速发展，兴建了大批技术新、规模大的聚丙烯装置。我国连续法聚丙烯产能从2001年的333万吨/年增长到2010年底1070万吨/年，年均增长1318%。2008年以来，随着甲醇制烯烃（MTO）技术的成熟，更多的企业在煤炭资源丰富的西北等地区，以煤为原料，通过MTO技术生产烯烃，建成多个大型聚丙烯装置。据统计，现有多达30多个左右的MTO项目在前期工作中，规划的烯烃产能在2000万吨/年以上。预计到2015年，我国连续法聚丙烯装置将达到90个左右，总产能将达到2000万吨/年。
截止2010年12月，我国共有60套连续法聚丙烯装置，总产能1070万吨/年。另有50套总产能485万吨/年的装置在建设中。2011-2013年间这批装置将全部建成，届时我国连续法聚丙烯装置的生产能力将达到1555万吨/年，总计达80套装置，其中采用引进技术的装置产能966万吨/年，占6211%，采用国产化技术的装置产能589万吨/年，占3719%。我国成为世界最大的聚丙烯生产国，所有先进的工艺技术在中国都有采用，连续法聚丙烯装置占世界的27%，生产能力占世界的25%。
1.5 Spheripol工艺特性介绍[14]
Spheripol工艺是当今最先进可靠的聚丙烯工艺之一，采用一组或两组串联的环管反应器生产聚丙烯均聚物和无规共聚物，再串联一个或两个气相法密相流化床反应器生产抗冲共聚物。与其他技术不同的是，其催化剂生产的粉料呈圆球形，颗粒大而均匀，一些工业化装置产品已实现不经造粒直接出厂，尤其是对于高MFR不能挤压造粒的产品。
1.5.1 液相环管反应器
Spheripol工艺采用的液相环管反应器具有以下8个特点，因而特别适合生产均聚物和无规共聚物。
（1）反应器内聚合物浆液浓度高[>50%（质量分数）]，反应器的单程转化率高，均聚的丙烯单程转化率为50%-65%。
（2）具有很高的时—空产率（可达400ksPP/h•m3），因而反应器的容积较小，投资小。
（3）停留时间短，产品牌号切换快，过渡料少，损耗低。
（4）反应体系传热性能好：其一，以丙烯液体作聚合物悬浮颗粒的稀释剂及传热介质，使聚合物与丙烯之间有很好的热传递；其二，采用冷却夹套从管壁撤出反应热，单位体积的传热面积大，传热系数大，据称环管反应器的总体传热系数高达1600W/（m2•℃）。
（5）反应器结构简单，材质要求低，可用低温碳钢，设计制造简单。由于管径小（DN500或DN600），即使压力较高，管壁也较薄。
（6）带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱，这种结构设计降低了投资。
（7）环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环，流体流速大于7m/s，因此可使聚合物淤浆搅拌均匀，催化剂体系分布均匀，聚合反应条件容易控制而且可以控制得很精确，产品质量均一，而且不容易产生热点，不容易粘壁，轴流泵的能耗也较低。
（8）为了利用双峰来拓宽分子量分布，也由于装置建设大规模的需要，Spheripol工艺一般采用两个串联的环管反应器。虽然这种设计投资较高，但在产率和催化剂的收率相同时，两个反应器的总容积要小于单个反应器的容积。
1.5.2 气相密相流化床
Spheripol工艺的抗冲共聚反应采用气相法生产，反应器是一个或两个串联的密相流化床反应器。
多相（抗冲）共聚物采用气相法生产是各个工艺技术普遍的选择：
（1）多相共聚反应是在均聚反应后进行，聚合物颗粒来自均聚反应器，在多相共聚反应器中不再有催化剂组分的分布问题。
（2）在多相共聚反应时要加入乙烯，而乙烯的反应速率很快，动力学常数大，因此反应所需的停留时间短，而反应的压力可以低。
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