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摘 要:随着经济的快速发展和科技的不断进步,聚丙烯材料已经广泛应用于社会生产的各个行业。文章重点介绍了聚丙烯的三种典型生产工艺技术,并比较了三种典型工艺技术的“三废”排放情况。
关键词:聚丙烯;生产工艺技术;“三废”排放
聚丙烯具有价格便宜、加工性能强、质量轻等优点,是一种无毒无味的结晶聚合物,在日常生活和生产中有十分广泛的应用。随着经济的快速发展和科技的进步,聚丙烯的市场需求量越来越大,因此,对聚丙烯的生产工艺进行分析比较,掌握各种生产工艺技术的“三废”排放情况,从而确定聚丙烯生产工艺的发展方向。
一、聚丙烯生产工艺技术简介
1.浆液法
浆液法是让丙烯单体在惰性溶剂中进行聚合反应,生成的聚合物经过过滤分离,将聚丙烯颗粒分离出来,然后在经过干燥、挤压等工艺,最后形成聚丙烯。浆液法生产工艺容易控制,产品的质量比较高,但流程比较复杂,生产投资比较大,能源消耗比较高。随着催化剂的发展,浆液法生产工艺已经不适合聚丙烯的生产。
2.液相本体法
液相本体法是将液态丙烯置于流化床反应器中进行液相本体聚合,液相本体法生产投资少、成本低、生产工艺比较简单,液相本体法按照反应器可以分为液相环管反应器和液相釜式反应器两种类型。
3.气相本体法
气相本体法是将气态的丙烯置于反应器中进行气相本体聚合反应,气相本体法在反应过程中不需要溶剂,生产工艺流程简单,生产成本低,根据反应器的形式气相本体法可以分为气相流化床反应器、气相卧式搅拌床反应器、气相立式搅拌床反应器等三种类型。
二、典型聚丙烯生产工艺技术特点
1.Unipol工艺技术特点
Unipol工艺是一种气相流化床生产工艺,在生产过程中采用先进的催化剂和流化床技术,能极大的简化工艺流程,保证生产系统的灵活性和稳定性;Unipol工艺所需的生产设备很少,设备维修量比较小,能源消耗少,设备的可靠性比较高,并且生产出的产品范围大,产品性能一致;Unipol工艺受流化床反应动力学的影响,操作条件缓和,设备中的物料存储量比较少,因此,操作过程中安全性比较高,不会出现设备超压带来的危险;Unipol工艺不会产生液体废料,产生的烃类气体也比较少,对环境的污染比较小,属于洁净型生产工艺,符合现代生产的要求。
2. Novolen工艺技术特点
Novolen工艺是一种气相立式搅拌床生产工艺,对不同的生产规模,可以选择不同的搅拌釜,Novolen工艺可以根据生产需求,灵活的安排反应器的连接方式,具有很强的灵活性;Novolen工艺的反应器能使催化剂均匀的分布在气相聚合物中,保证气相聚合中气固相均匀分布,该工艺采用高效的催化剂,能有效的减少反应停留的时间,提高生产效率;Novolen工艺生产的聚丙烯树脂范围比较广泛,产品的熔体指数范围为0.1-100,该工艺生产的抗冲共聚产品中乙烯的含量可以达到25%。
3.Spheripol工艺技术特点
Spheripol工艺是一种气相共聚和液相均聚的复合聚合工艺,该工艺生产的聚丙烯粉料力度分布情况可以自由调节,该工艺的反应器结构比较简单,能有效的节省生产成本,降低能源消耗;Spheripol工艺的反应器体积比较小,不用使用过多的过滤料,产品切换比较快;反应器能将聚合物淤浆搅拌均匀,保证催化剂均匀的分布在聚合物中,该工艺的反应条件容易控制,产品的质量稳定良好。
三、典型聚丙烯生产工艺“三废”排放对比
1. 三种生产工艺废气排放对比
Unipol工艺排放的气体主要有原料和精制系统产生的废气、添加剂系统和造粒系统产生的废气等这些气体大部分为氮气,只有少量的粉尘和挥发性有机物;Novolen工艺排放的气体主要有原料和精制系统产生的氮气及少量的粉尘和挥发性有机物、添加剂系统产生的废气,其成分有硅烷、过氧化物等;Spheripol工艺排放的气体有原料和精制系统、造粒系统产生的废气、苯甲酸钠卸料罐、真空清洗系统排放的废气,这些废气中含有少量的颗粒物。
2.三种生产工艺废水排放对比
Unipol工艺连续排放废水量为1.2m3/h,主要污染物为聚丙烯颗粒物,废水经过处理后可以循环使用;Novolen工艺排放的废水经过处理后可以循环使用,一般不直接排放,在开成过程中会产生少量的废水,最大排放量为1m3/h,其主要污染物为聚丙烯颗粒物;Spheripol工艺产生的废水比较大,连续排放废水量为5.2m3/h,废水的主要污染物为聚丙烯颗粒物,废水经过分离处理后,需要进一步送入污水处理厂进行处理,达标后才能排放。
3. 三种生产工艺废渣排放对比
Unipol工艺产生的废渣主要来自旋风分离器、过滤器、挤压造粒机等收集的废料,这些废料可以向外销售,该工艺产生的废矿物油为14t/a,Novolen工艺产生的废渣主要来自旋风分离器、粉体输送过滤器、挤压造粒机等产生的废料,这些废料可以向外销售,该工艺产生的废矿物油为20L/a;Spheripol工艺产生的废渣主要来自旋风分离器、过滤器、挤压造粒机产生的废料,这些废料可以向外销售,该工艺产生的废矿物油为58.8t/a。
四、总结
通过对三种聚丙烯生产工艺技术的三废排放对比发现,三种生产工艺的废气成分大致相同,处理方法也大致相同,Unipol工艺和Novolen工艺的废水排放量和废渣排放量比Spheripol工艺的排放量要少,因此,在生产聚丙烯时,可以选择Unipol工艺和Novolen工艺。
参考文献
[1] 刘雅凡.三种聚丙烯生产工艺技术特点及“三废”排放对比[J].化工进展,2011,30(S1):442-445.
[2] 江杉杉,肖德风,杨海东.浅议聚丙烯生产工艺技术[J].科技创新导报,2013,(13):33.
[3] 曾铮,胡冰洁,刘慧杰,陶玉林.聚丙烯生产工艺技术进展[J].化工时刊,2012,26(07):49-51.
关键词:聚丙烯;生产工艺技术;“三废”排放
聚丙烯具有价格便宜、加工性能强、质量轻等优点,是一种无毒无味的结晶聚合物,在日常生活和生产中有十分广泛的应用。随着经济的快速发展和科技的进步,聚丙烯的市场需求量越来越大,因此,对聚丙烯的生产工艺进行分析比较,掌握各种生产工艺技术的“三废”排放情况,从而确定聚丙烯生产工艺的发展方向。
一、聚丙烯生产工艺技术简介
1.浆液法
浆液法是让丙烯单体在惰性溶剂中进行聚合反应,生成的聚合物经过过滤分离,将聚丙烯颗粒分离出来,然后在经过干燥、挤压等工艺,最后形成聚丙烯。浆液法生产工艺容易控制,产品的质量比较高,但流程比较复杂,生产投资比较大,能源消耗比较高。随着催化剂的发展,浆液法生产工艺已经不适合聚丙烯的生产。
2.液相本体法
液相本体法是将液态丙烯置于流化床反应器中进行液相本体聚合,液相本体法生产投资少、成本低、生产工艺比较简单,液相本体法按照反应器可以分为液相环管反应器和液相釜式反应器两种类型。
3.气相本体法
气相本体法是将气态的丙烯置于反应器中进行气相本体聚合反应,气相本体法在反应过程中不需要溶剂,生产工艺流程简单,生产成本低,根据反应器的形式气相本体法可以分为气相流化床反应器、气相卧式搅拌床反应器、气相立式搅拌床反应器等三种类型。
二、典型聚丙烯生产工艺技术特点
1.Unipol工艺技术特点
Unipol工艺是一种气相流化床生产工艺,在生产过程中采用先进的催化剂和流化床技术,能极大的简化工艺流程,保证生产系统的灵活性和稳定性;Unipol工艺所需的生产设备很少,设备维修量比较小,能源消耗少,设备的可靠性比较高,并且生产出的产品范围大,产品性能一致;Unipol工艺受流化床反应动力学的影响,操作条件缓和,设备中的物料存储量比较少,因此,操作过程中安全性比较高,不会出现设备超压带来的危险;Unipol工艺不会产生液体废料,产生的烃类气体也比较少,对环境的污染比较小,属于洁净型生产工艺,符合现代生产的要求。
2. Novolen工艺技术特点
Novolen工艺是一种气相立式搅拌床生产工艺,对不同的生产规模,可以选择不同的搅拌釜,Novolen工艺可以根据生产需求,灵活的安排反应器的连接方式,具有很强的灵活性;Novolen工艺的反应器能使催化剂均匀的分布在气相聚合物中,保证气相聚合中气固相均匀分布,该工艺采用高效的催化剂,能有效的减少反应停留的时间,提高生产效率;Novolen工艺生产的聚丙烯树脂范围比较广泛,产品的熔体指数范围为0.1-100,该工艺生产的抗冲共聚产品中乙烯的含量可以达到25%。
3.Spheripol工艺技术特点
Spheripol工艺是一种气相共聚和液相均聚的复合聚合工艺,该工艺生产的聚丙烯粉料力度分布情况可以自由调节,该工艺的反应器结构比较简单,能有效的节省生产成本,降低能源消耗;Spheripol工艺的反应器体积比较小,不用使用过多的过滤料,产品切换比较快;反应器能将聚合物淤浆搅拌均匀,保证催化剂均匀的分布在聚合物中,该工艺的反应条件容易控制,产品的质量稳定良好。
三、典型聚丙烯生产工艺“三废”排放对比
1. 三种生产工艺废气排放对比
Unipol工艺排放的气体主要有原料和精制系统产生的废气、添加剂系统和造粒系统产生的废气等这些气体大部分为氮气,只有少量的粉尘和挥发性有机物;Novolen工艺排放的气体主要有原料和精制系统产生的氮气及少量的粉尘和挥发性有机物、添加剂系统产生的废气,其成分有硅烷、过氧化物等;Spheripol工艺排放的气体有原料和精制系统、造粒系统产生的废气、苯甲酸钠卸料罐、真空清洗系统排放的废气,这些废气中含有少量的颗粒物。
2.三种生产工艺废水排放对比
Unipol工艺连续排放废水量为1.2m3/h,主要污染物为聚丙烯颗粒物,废水经过处理后可以循环使用;Novolen工艺排放的废水经过处理后可以循环使用,一般不直接排放,在开成过程中会产生少量的废水,最大排放量为1m3/h,其主要污染物为聚丙烯颗粒物;Spheripol工艺产生的废水比较大,连续排放废水量为5.2m3/h,废水的主要污染物为聚丙烯颗粒物,废水经过分离处理后,需要进一步送入污水处理厂进行处理,达标后才能排放。
3. 三种生产工艺废渣排放对比
Unipol工艺产生的废渣主要来自旋风分离器、过滤器、挤压造粒机等收集的废料,这些废料可以向外销售,该工艺产生的废矿物油为14t/a,Novolen工艺产生的废渣主要来自旋风分离器、粉体输送过滤器、挤压造粒机等产生的废料,这些废料可以向外销售,该工艺产生的废矿物油为20L/a;Spheripol工艺产生的废渣主要来自旋风分离器、过滤器、挤压造粒机产生的废料,这些废料可以向外销售,该工艺产生的废矿物油为58.8t/a。
四、总结
通过对三种聚丙烯生产工艺技术的三废排放对比发现,三种生产工艺的废气成分大致相同,处理方法也大致相同,Unipol工艺和Novolen工艺的废水排放量和废渣排放量比Spheripol工艺的排放量要少,因此,在生产聚丙烯时,可以选择Unipol工艺和Novolen工艺。
参考文献
[1] 刘雅凡.三种聚丙烯生产工艺技术特点及“三废”排放对比[J].化工进展,2011,30(S1):442-445.
[2] 江杉杉,肖德风,杨海东.浅议聚丙烯生产工艺技术[J].科技创新导报,2013,(13):33.
[3] 曾铮,胡冰洁,刘慧杰,陶玉林.聚丙烯生产工艺技术进展[J].化工时刊,2012,26(07):49-51.