spheripol聚丙烯技术用于原料丙烯精制探究

《spheripol聚丙烯技术用于原料丙烯精制探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Spheripol聚丙烯技术用于原料丙烯精制探究　　摘要：本文根据Basell（原意大利HIMONT）公司的“Spheripol”工艺二代工艺技术要求，分析了原料丙烯中主要危害杂质及精制过程。关键词：Spheripol；丙烯精制；流程设置中图分类号：F40文献标识码：ASpheripol工艺由巴塞尔（Basell）聚烯烃公司开发成功。该技术自1982年首次工业化以来，是迄今为止最成功、应用最为广泛的聚丙烯生产工艺。Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺，工艺采用高效催化剂，生成的PP粉料粒度其催化

2、剂生产的粉料呈园球形，颗粒大而均匀，分布可以调节，既可宽又可窄。该工艺对原料丙烯质量有一定的苛求度。呼和浩特石化公司聚丙烯装置就是采用此二代技术。7一般聚丙烯装置其原料主要为催化炼化产物经气提分离得到的丙烯。由于丙烯的沸点与H2S、COS的沸点较为接近，所以经气分装置分离出的丙烯依然会含有一定量的H2S及微量的COS，微量的硫化物可使下游聚合催化剂中毒，从而影响催化剂的活性和产品性质；同时丙烯中含有的微量水、CO、O2、砷、磷等也会使催化剂中毒影响生产和产品性质。因此，进入聚合装置前，必须进行预脱硫、CO、O2、砷、磷和深度干燥。本

3、文指出了本装置上述杂质对生产的影响和原料丙烯的精制及流程设置。1丙烯中杂质对聚合反应的影响1.1水的影响水的影响可以与主催化剂三氯化钛及活化剂三乙基铝发生的化学反应得以解释。水的存在必然消耗催化剂和活化剂。Ti3Cl+3H2O﹦Ti（OH）3+3HClAl（C2H5）3?+3H2O﹦Al（OH）3+3C2H61.2氧的影响氧对聚合反应的影响水平比较重，高效催化剂对氧更敏感，因为TiCl3为负载型，含量低，活性高。TiCl3被氧毒化是消耗性的，生成聚合物活性的TiO2和TiCl4。4Ti3Cl+O2﹦TiOCl2+2TiCl42TiO

4、Cl2﹦TiCl4+TiO21.3硫和砷、磷的影响硫是丙烯中极其有害的杂质，不管是有机硫还是无机硫对反应都是有害的，特别是COS、CS2能使聚合反应链终止。砷磷含量对聚合反应的影响与硫的相似，只是聚合催化剂对砷磷更敏感。1.4CO和CO2等含氧化合物均对聚合反应有很大影响。7CO能进入聚合物链中，影响催化剂的定向能力；CO和CO2也能使聚合链终止，降低催化剂的活性。2丙烯精制呼和浩特石化公司聚丙烯装置原料丙烯质量标准如表。表1丙烯质量标准项目单位原料丙烯聚合级丙烯丙烯%（V）≥99.5≥99.5丙烷%（v）≤0.5≤0.5砷化氢pp

5、m（v）≤0.03磷化氢ppm（v）≤0.03氧ppm（v）≤10≤2一氧化碳ppm（v）≤5≤0.03二氧化碳ppm（v）≤10≤5水ppm（wt）≤300≤2总硫ppm（v）≤10≤12.1脱水7经气分装置丙烷-丙烯分离得到的丙烯中水的体积分数为300ppm（wt），达不到聚合要求。丙烯中脱水常用固碱和分子筛脱出法。固碱可以将原料中丙烯的水脱除但是须定期更换并对环境造成污染。分子筛是一种碱金属硅酸盐可以在吸附水的同时，排除其他烃类分子。失效后可以用热干燥氮气进行再生循环利用。而且可以将水吸收至2ppm（v）以下，具有干燥彻底、无

6、污染、浪费少、吸收剂寿命长特点，因此被本装置选用。2.2脱硫经气分装置丙烷-丙烯分离得到的丙烯中总硫（主要为COS和H2S）的体积分数为10ppm（v），达不到聚合要求。本装置采用Al2O3载体的COS水解催化剂串联常温氧化锌脱硫剂来脱出原料丙烯中的总硫，使总硫含量小于1ppm（v）其中COS含量小于0.02ppm（wt），完全符合聚合条件。即在常温下，原料丙烯中的COS和水解剂生产H2S，进一步用ZnO为主的脱硫剂精细脱除丙烯中微量的H2S。化学反应如下：COS+H2O﹦H2S+CO2H2S+ZnO﹦ZnS+H2O在净化工艺中，水

7、解剂与氧化锌脱硫剂串联在一个塔用，液相丙烯自下而上进入脱硫塔。2.3脱砷磷经气分装置丙烷-丙烯分离得到的丙烯中砷磷含量达不到聚合要求。脱砷磷剂大致可以分为铜系、铅系、锰系、镍系四类。原料丙烯脱砷磷本装置采用常温铜系脱砷磷剂，精制后砷磷含量均≤0.03ppm（v），完全符合聚合条件。其反应机理如下：3CuO+2AsH3﹦Cu3As+As+3H2O3CuO+2AsH3﹦3Cu+2As+3H2O3CuO+2PH3﹦Cu3P+P+3H2O73CuO+2PH3﹦3Cu+2P+3H2O脱砷磷剂的使用条件比较简单，床层用氮气置换合格后直接通丙烯即

8、可以达到净化砷化氢和磷化氢的目的。投用前一般需在180℃下用热氮气活化，使床层出口水的体积分数控制在10×10-6以下，原因是脱砷磷剂出厂时含水。在脱砷磷反应中必须控制原料丙烯中水的含量，体积分数最好控制在10×10-6以下。2.4脱