Полипропиленът (PP), като един от полиолефиновите материали с най-голяма производителност, има само пропилен като производствена суровина. При ежедневната работа на полипропиленовите агрегати много предприятия обръщат повече внимание на катализаторите и параметрите на процеса, но лесно пренебрегват дългосрочното въздействие, предизвикано от качеството на пропиленовия мономер. Следи от примеси в пропилена не само съкращават експлоатационния живот на катализатора, но също така причиняват колебания в производителността на партидите в полипропиленовите продукти, което води до различни проблеми при обработката, като високо съдържание на пепел, нестабилни механични свойства и разлики в цвета. Тази статия се фокусира върху сценариите за приложение на пропилен в производството на полипропилен, анализира предимствата на процеса и продукта, донесени от висококачествения пропилен, и предоставя препоръки за избор на доставка на суровини за предприятия за производство на полипропилен.
I. Сценарии за приложение на пропилен в различни производствени линии за полипропилен
Като полимеризационен мономер, пропиленът може да се комбинира с различни технологични системи, за да се произведат три основни вида: хомополимерен полипропилен, блок съполимерен полипропилен и случаен съполимерен полипропилен. Малко количество етилен се добавя само като спомагателен комономер.
Процесите на полимеризация на полипропилен се разделят на течнофазов насипен процес и газофазов процес с кипящ слой. Независимо от пътя, пропиленът е основният мономер.
Хомополимерен полипропилен (PPH)
Хомополимер PP се получава чрез каталитична полимеризация на чист пропиленов мономер. Има силна твърдост и изключителна топлоустойчивост и се използва най-вече за шприцовани части, пластмасови тъкани торби, нетъкан текстил и суровини за тръби. Цялата реакционна система се захранва само с полимеризационен пропилен без добавяне на други комономери, така че стабилността на пропиленовия състав е особено критична.
Произволен съполимер полипропилен (PPR)
Основно базиран на пропилей с малко количество етилен, участващ в съполимеризацията, прозрачността на материала е подобрена и издръжливостта при ниски температури е подобрена. Това е основната суровина за прозрачни контейнери за храна, PPR тръби за гореща вода и медицински опаковки. С пропилен като основна суровина, прекомерните примеси могат лесно да повлияят на прозрачността и устойчивостта на удар.
Блок съполимер полипропилен (PPB)
Първо се извършва пропиленова хомополимеризация, след което се въвежда етилен-пропиленова съполимерна гумена фаза, балансираща твърдост и устойчивост на удар при ниска температура. Той се използва широко в автомобилни части, корпуси на домакински уреди и логистични кутии за оборот.
Много фабрики за полипропилен преминават между различни степени за гъвкаво производство. Колебанията в състава на пропилена на суровината ще удължат времето за преход на сорта и ще увеличат отделянето на отпадъци.
Като доставчик на източник на полимеризационен клас пропилен, ZL Energy разчита на непрекъснати ректификационни агрегати за стабилно производство на полимеризационен клас пропилен, като стриктно контролира вредни примеси като пропин, диолефини и обща сяра. Диапазоните на колебанията на индикатора за продуктови партиди са малки и се адаптират към нуждите от гъвкаво превключване на производството на непрекъснати полипропиленови единици. Всяка партида се предлага с пълен протокол от изпитване, което улеснява входящата инспекция на суровините за нефтохимическите предприятия.
II. Основни предимства на производителността на висококачествен полимеризационен пропилен в производството на полипропилен
Пропиленът с полимеризационен клас със съответна чистота и контролирани примеси може да защити катализаторите на полимеризацията, да намали генерирането на преходен материал, да стабилизира механичните индикатори на полипропилена и да постигне стабилна работа на модула при дълъг цикъл.
Полимеризацията на пропилен разчита на катализатори Ziegler-Natta и металоценови катализатори. Сулфидите, алкините, водата и кислородът са каталитични отрови. Висококачественият пропилен носи множество предимства:
Удължете работния цикъл на катализатора, намалете производствените разходи
Следи от сулфиди и пропин трайно отравят катализаторите, увеличавайки консумацията на катализатор. Стабилният пропилен с ниско съдържание на примеси може да намали честотата на дозиране на катализатора и да подобри времето за работа на модула.
Стабилизиране на скоростта на потока на стопилката на полипропилен (MFR)
Флуктуациите в състава на пропилена влияят пряко върху скоростта на реакцията на полимеризация, причинявайки колебания в индекса на стопилката и в заводите за преработка на пластмаса надолу по веригата да се счупи нишката по време на изтегляне и лошо запълване на формата по време на леене под налягане.
Намалете съдържанието на пепел в продукта, подобрете качеството на полипропилена
Примесите, участващи в страничните реакции, увеличават съдържанието на пепел от смола, което влияе върху качеството на крайния продукт на прозрачни класове, нетъкани тъкани от висок клас и клас PP за контакт с храни.
Съкращаване на преходния период за степен
С непрекъснато стабилен състав на пропилен, продукцията на преходен материал значително намалява, когато уредът превключва между хомополимерни и произволни кополимерни степени, ефективно подобрявайки използването на суровината.
Следващата таблица сравнява въздействието на квалифициран пропилен с клас полимеризация и по-нисък пропилен върху производството на полипропилен:
| Измерение на индикатора | Съвместим полимеризационен пропилен (предназначен за полимеризационни единици) | Пропилен с прекомерни примеси (не се използва за производство на PP) | Преки производствени последици |
|---|---|---|---|
| Чистота на пропилена | По-голямо или равно на 99,5% | Под стандарта, съдържа големи количества ненаситени примеси | Намалена скорост на преобразуване на реакцията, намалена продукция |
| Пропин, диолефини | Строго контролирани горни граници | Сравнително високо съдържание | Отравяне на катализатора, бързо намаляване на активността |
| Общо съдържание на сяра | Строго контролиран на ниво ppm | Прекомерно съдържание на сяра | Постоянно дезактивиране на катализатора |
| Стабилност на продукта | Малки колебания в индекса на стопилка и механичните свойства | Големи партидни разлики в производителността | Оплаквания на клиенти надолу по веригата, намалени продажби |
| Работа на блока | Възможно е непрекъснато производство с дълъг цикъл | Чести настройки на параметрите на процеса | Повишен преходен материал, нарастваща консумация на енергия |
III. Твърди изисквания за ключови показатели за пропиленова суровина в производството на полипропилен
Полипропиленовите модули не могат да използват обикновен индустриален пропилен. Трябва да се закупи стандартен пропилей с клас полимеризация, с ключово наблюдение на три основни категории вредни примеси: алкини, сулфиди и влага.
Контролни индикатори за пропиленово ядро с общо ниво на полимеризация: Чистота на пропилена По-голяма или равна на 99,5%; Пропин + пропадиен По-малко или равно на 5 ppm; Обща сяра По-малко или равно на 1 ppm; Водното съдържание е строго контролирано.
Обикновеният индустриален пропилен е подходящ само за фин химичен синтез, с индикатори за свободни примеси. Веднъж зареден в реактор за полимеризация на полипропилен, той ще причини значителен спад в активността на катализатора за кратко време, предизвиквайки колебания в производството.
Линиите за производство на металоценов полипропилен имат още по-строги изисквания, с допълнително подобрени стандарти за контрол на следи от полярни примеси в пропилена.
ZL Energy прави разлика между два комплекта производствени и складово-транспортни системи за полимеризационен пропилен и общ индустриален пропилен, с независими резервоари за съхранение, за да се избегне смесването на материали. За висок клас производствени линии за металоценов РР индикаторите за вътрешен контрол на примесите могат да бъдат допълнително оптимизирани, за да отговарят на стандартите за приемане на суровини на предприятията за висок клас полиолефини.
IV. Практическо обобщение на препоръките за снабдяване и използване на пропилен от предприятия за полипропилен
Ядрото на стабилното производство на полипропиленови единици се крие в осигуряването на доставка на полимеризационен пропилен. Единичната цена не трябва да бъде единственото сравнение; фокусът трябва да бъде върху стабилността на примесите и дългосрочната способност за гарантиране на доставките.
За новоизградени полипропиленови единици и производствени линии за металоценов РР, дайте приоритет на проверката на стандартите за вътрешен контрол на примесите на пропилен на доставчика и отхвърлете смесен пропилен с неизвестен произход;
Създаване на цялостен входящ механизъм за вземане на проби и тестване, като се фокусира върху мониторинга на показателите за алкини, обща сяра и влага, за да се избегнат рисковете от отравяне на катализатора от източника;
За фабрики, произвеждащи множество класове полипропилен в дългосрочен план, дайте приоритет на производителите на източници със силна стабилност на партидите, за да намалите загубите при преход към класа;
Планирайте резервоарите за съхранение и транспортните тръбопроводи предварително, осигурете правилно изсушаване и пречистване и предотвратявайте вторичното въвеждане на влага и примеси по време на транспортирането на пропилен.
Ако предприятие за производство на полипропилен проверява доставчици на пропилен или провежда сравнителни тестове на суровини, ZL Energy може да предостави проби за пилотна проверка и да предостави решения за подпомагане на доставките на газ въз основа на условията на единичния процес.
