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聚丙烯在生活各方面都有着广泛的应用,但等规聚丙烯有着材质较硬,透明性不佳的缺陷,目前主要通过与乙烯的共聚合,制成无规共聚物以改善产品的性能,然而含有乙烯组分的无规共聚物薄膜容易老化,低分子量物质容易向材料表面迁移影响薄膜的透明度。为了改善产品结构性能,从而获得更好的经济效益,将采用来源广更廉价的1-丁烯作为共聚单体生产无规聚丙烯并推向市场。本文通过第二代环管法研发丙丁透明无规共聚产品,丙烯和1-丁烯发生聚合反应生产透明无规聚丙烯,通过参数对比和实际使用情况反馈,证明丙烯/1-丁烯透明无规共聚产品在价格和性能上均优于丙乙透明无规共聚产品,理论分析试验结果,为进一步开发丙丁共聚新产品牌号,将产品全面推向市场提供参考。论文主要涉及以下7方面工作:(1)丙丁共聚工艺流程改造并在DCS系统上调节催化剂、助剂、氢气、丙烯和丁烯等参数,旨在获得新牌号控制最优参数;(2)生产丙丁共聚物闪蒸系统工艺参数调控研究分析;(3)不同丁烯含量对反应过程影响研究分析;(4)丙丁共聚产品和乙丙共聚产品参数对比分析;(5)反应温度对聚合物中丁烯含量的影响研究分析;(6)共聚单体含量对聚合物二甲苯可溶物含量影响分析;(7)成本利润分析。结果表明:(1)根据烯烃的聚合热数据表可知,每一套生产装置只要单独增加一套丁烯系统,不用增加撤热能力,即可生产丙丁共聚产品,沿着这个思路对流程进行改造,在实际生产试验中生产出合格的丙丁共聚产品,并得到生产丙丁共聚产品PPRMT较稳定参数,说明该工艺流程改造方案可行;(2)丙烯中含有1-丁烯后,汽化热增加,随着1-丁烯含量的增加,汽化热增加的幅度提高。因而涉及含1-丁烯的丙烯的蒸馏的场合,热负荷需有一定的余量,闪蒸系统需要比均聚牌号提高3℃。(3)丁烯含量大于6%不但导致产品质量有问题,而且因为物料发粘会导致整个反应系统堵塞;(4)丙丁共聚牌号PPRMT与乙丙共聚物HTNX产品功能相似,用途相同,PPRMT透明性比HTNX优越,PPRMT冷二甲苯可溶物比HTNX低,PPRMT更有利于应用在食品及医用材料。在医用和食品领域等应用,1-丁烯更适合作为共聚单体;PPRMT的拉伸强度、悬臂梁冲击强度与挠曲模量比HTNX高,综合参数比较PPRMT机械性能比HTNX好;(5)在进料1-丁烯浓度小于11%的情况下,各反应温度下的聚合物中的1-丁烯含量差距不大,说明此时反应温度对产品1-丁烯含量的影响不大。当进料单体1-丁烯浓度大于11%的情况下,随着反应温度的降低,聚合物中的1-丁烯含量有上升趋势,即此时反应温度与产品中的1-丁烯含量呈负相关关系,在同一加料比下,温度越高,产品1-丁烯含量越低,反之亦然。说明此体系中1-丁烯的竞聚率随温度的升高而减小;(6)相同共聚单体摩尔含量情况下,丙丁无规共聚物的室温冷二甲苯可溶物含量低相对丙-乙无规共聚物减少约50%,这说明丙-丁无规共聚物更适合做透明或热封材料。而生产产品冷二甲苯可溶物含量参数通过对比说明丙烯/1-丁烯产品PPRMT更有利于应用在食品及医用材料;(7)PPRMT与HTNX产品价格均为1.1万元/吨,聚合级乙烯生产成本约9000元/吨,聚合级丁烯生产成本约7000元/吨,丙烯/1-丁烯的产品成本更低廉,利润更客观;