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【摘要】某化工厂聚丙烯新建装置中聚丙烯工艺引进美国陶氏化学公司（The Dow Chemical Company）的Unipol气相法聚丙烯聚合技术：Unipol聚丙烯工艺技术是当今最先进的聚丙烯工艺技术之一，具有简单、灵活、经济、安全等显著特点；该工艺由陶氏（DOW）化学公司提供工艺包。该工厂聚丙烯工艺为首次引进，装置规模也居国内领先地位。
【关键词】Unipol、气相流化床、聚丙烯、Dow、工艺
【中图分类号】TQ325，14 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0244-01
前言
自20世纪60年代开始，气相法聚丙烯生产工艺得到研发与应用，80年代初期，气相流化床Unipo]开始应用于聚丙烯生产工艺，首次推出了Unipo]气相聚丙烯工艺，目前气相法生产聚丙烯的工艺主要有Chisso工艺、Innovene工艺、Novolen工艺、Unipol工艺以及Sumitomo工艺等。
一、Unipol聚丙烯工艺的现状
Unipol聚丙烯工艺是世界公认的可靠工艺，可以用业内最低的投资和运行成本生产出领先市场的优质均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物产品。采用Unipol聚丙烯工艺的工厂在20多年里保持着良好的运行记录。分布在6大洲、16个国家的近40条生产线的总年产能超过6百万吨。很多客户的Unipol聚丙烯工艺生产线规模不断扩展，随着业务的增长而增加新的反应生产线。气相反应器的灵活性和SHAC催化剂系统的高性能使Unipol聚丙烯工艺能够生产出满足各主要最终用途、业界种类最全的产品系列。
二、气相流化床Unipol聚丙烯工艺分析
化学聚丙烯工艺流程主要包括原料净化供给、聚合反应、树脂脱气、尾气回收、造粒、风送和包装等工序。Unipol工艺最早是联碳公司和壳牌公司在20世纪80年代中期联合开发的一种气相流化床PP工艺，是将应用在聚乙烯生产中的流化床工艺移植到PP生产中的工艺。该工艺采用高效催化剂体系，主催化剂为高效载体催化剂，助催化剂为三乙基铝和给电子体。具有简单、灵活、经济和安全等特点，只需要用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物和无规共聚物产品，可在较大范围内调节操作条件而使产品性能保持均一。
该工艺另外一个显著特点是可以配合超冷凝态操作，即所谓的超冷凝态气相流化床工艺（SCM）。由于超冷凝操作能够最有效地移走反应热，能使反应器在体积不增加的情况下提高很大的生产能力，如通过将反应器内液相的比例提高到45%，可使现有的生产能力提高200%，这对于节省投资具有十分重要的意义。另外，该工艺路线较短，对材质没有特殊要求，主反应器及其下游设备都为普通的碳钢（除挤压造粒单元外），管材65%以上采用普通碳钢，再加上其占地面积少，装置生产潜力很大，产品成本低，性能好，因而具有较强的竞争力。该工艺只用较少的设备就能生产出包括均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物在内的全范围产品，而且只用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物、无规共聚物；可在较大操作范围内调节操作条件而使产品性能保持均一；由于该工艺的设备数量较少而使维修工作量较小，装置的可靠性提高。
由于流化床反应动力学本身的限制，加上操作压力低使系统中物料的储量减小，使得该工艺比其它工艺操作安全，不存在事故失控时设备超压的危险。此工艺没有液体废料排出，排放到大气的烃类也很少，因此对环境的影响非常小，与其它工艺相比，更容易达到环保、健康和安全的各种严格规范。Unipol工艺采用SHAC系列催化剂，该催化剂无需预处理或预聚合，而且使用同一种催化剂可以生产任何种类的PP产品。Unipo]聚丙烯工艺采用两台串联反应器系统生产的抗冲共聚产品的MFR分子量分布很宽。商业化均聚物产品的MFR为0.5-45g/10min，可以生产MFR高达100g/10min的产品；对于无规共聚产品，工业化生产的产品牌号中乙烯含量在0.5%-5.5%（质量分数），最高乙烯含量为7%（质量分数），中试装置生产的产品乙烯含量可以达到12%（质量分数）；商业化生产的抗冲击共聚物乙烯含量最高达21%（橡胶相含量为35%），中试装置可生产高达含60%（质量分数）橡胶相的产品。Unipol工艺的抗冲共聚物产品也有很好的抗冲击性和刚性的平衡。
三、陶氏化学公司（The Dow Chemical Company）的Unipol工艺特点和优势
Unipol聚丙烯装置由下列工艺单元组成：原料供给和精制、丙烯精制、反应、树脂脱气、驰放气回收、添加剂系统、造粒。
DOW化学公司的Unipol聚丙烯生产工艺采用气相流化床反应器技术生产聚丙烯产品，装置工艺技术特点如下：（1）用一台反应器生产均聚和无规共聚产品，串连第二台反应器可生产抗冲共聚产品。（2）气相流化床工艺简单、经济，具有高的可靠性、操作弹性、安全性及环境友好性。（3）该工艺只用较少的设备就能生产出包括均聚、无规共聚和抗冲共聚物在内的全范围产品；工艺操作灵活，调节范围大；由于反应器具有良好的返混特性，使得产品的性能保持均一；因为装置设备较简单且数量少而使维护维修工作量小，可靠性提高。（4）Unipol工艺可生产乙烯或橡胶体含量高的抗冲共聚产品而不需要降低产率或担心结垢。（5）由于流化床反应动力学本身的限制，加上操作压力低使系统中物料的贮量减小，使得该工艺比其它工艺操作安全，不存在事故失控时设备超压的危险。此工艺没有液体废料排出，排放到大气的烃类也很少，因此对环境的影响非常小，与其它工艺相比，该工艺更容易达到环保、健康和安全的各种严格规范要求。（6）原料丙烯或乙烯的消耗定额比其他工艺路线相对较低，原料消耗的典型值为均聚1，003t单体，t聚丙烯，无规共聚1，006t单体/t聚丙烯，抗冲共聚1，007 t单体/t聚丙烯。该工艺可生产聚丙烯产品，其中包括均聚产品、无规共聚产品和抗冲共聚牌号产品，应用范围覆盖了薄膜、纤维、管板材、注塑料、挤出和热成型的各个应用领域，完全满足国内市场对丙烯通用料和各种专用料的需求。
Unipol工艺的优势：（1）世界范围内应用最为广泛的气相法工艺，运行经验丰富。（2）采用最为简单的立式气相流化床反应器，材质为普通碳钢，且无运动部件如搅拌器或刮料器等；反应器易于放大，单线能力最大已可达65万t/a（需配备2台挤压造粒机）。（3）配合超冷凝态操作可使反应器在体积不增加的情况下大幅提高生产能力，有效节省投资。（4）采用SHAC系列高效催化剂，催化剂无需预处理或预聚合，且使用同一种催化剂即可生产所有牌号的产品。（5）产品牌号众多，性能良好，其先进产品如低温高抗冲反应器级TPO、高速电镀BOPP、高速纺粘无纺布等均处于市场领先地位。（6）采用垂直式的脱气和挤压造粒系统，布局更加紧凑。（7）无需中间储存和输送，通过脱气仓可提供产品缓冲功能。（8）选用陶氏化学公司专门针对Univol聚丙烯工艺装置开发的UNIPAC工艺控制系统，能提供更好的生产控制性能。
结束语
近年来随着聚丙烯生产技术的不断发展和应用领域的不断开拓，我国聚丙烯生产和消费规模均以较快速度发展。加快技术开发，增强自主创新和持续发展能力。一方面要继续加快聚丙烯生产工艺特别是气相法聚丙烯工艺的研究开发；另一方面要加快新型催化剂的研究开发。此外，聚丙烯产品开发应充分结合下游用户需求，开展有针对性的特性产品开发工作，提高产品附加值。
【关键词】Unipol、气相流化床、聚丙烯、Dow、工艺
【中图分类号】TQ325，14 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0244-01
前言
自20世纪60年代开始，气相法聚丙烯生产工艺得到研发与应用，80年代初期，气相流化床Unipo]开始应用于聚丙烯生产工艺，首次推出了Unipo]气相聚丙烯工艺，目前气相法生产聚丙烯的工艺主要有Chisso工艺、Innovene工艺、Novolen工艺、Unipol工艺以及Sumitomo工艺等。
一、Unipol聚丙烯工艺的现状
Unipol聚丙烯工艺是世界公认的可靠工艺，可以用业内最低的投资和运行成本生产出领先市场的优质均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物产品。采用Unipol聚丙烯工艺的工厂在20多年里保持着良好的运行记录。分布在6大洲、16个国家的近40条生产线的总年产能超过6百万吨。很多客户的Unipol聚丙烯工艺生产线规模不断扩展，随着业务的增长而增加新的反应生产线。气相反应器的灵活性和SHAC催化剂系统的高性能使Unipol聚丙烯工艺能够生产出满足各主要最终用途、业界种类最全的产品系列。
二、气相流化床Unipol聚丙烯工艺分析
化学聚丙烯工艺流程主要包括原料净化供给、聚合反应、树脂脱气、尾气回收、造粒、风送和包装等工序。Unipol工艺最早是联碳公司和壳牌公司在20世纪80年代中期联合开发的一种气相流化床PP工艺，是将应用在聚乙烯生产中的流化床工艺移植到PP生产中的工艺。该工艺采用高效催化剂体系，主催化剂为高效载体催化剂，助催化剂为三乙基铝和给电子体。具有简单、灵活、经济和安全等特点，只需要用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物和无规共聚物产品，可在较大范围内调节操作条件而使产品性能保持均一。
该工艺另外一个显著特点是可以配合超冷凝态操作，即所谓的超冷凝态气相流化床工艺（SCM）。由于超冷凝操作能够最有效地移走反应热，能使反应器在体积不增加的情况下提高很大的生产能力，如通过将反应器内液相的比例提高到45%，可使现有的生产能力提高200%，这对于节省投资具有十分重要的意义。另外，该工艺路线较短，对材质没有特殊要求，主反应器及其下游设备都为普通的碳钢（除挤压造粒单元外），管材65%以上采用普通碳钢，再加上其占地面积少，装置生产潜力很大，产品成本低，性能好，因而具有较强的竞争力。该工艺只用较少的设备就能生产出包括均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物在内的全范围产品，而且只用一台沸腾床主反应器就可生产均聚物、无规共聚物；可在较大操作范围内调节操作条件而使产品性能保持均一；由于该工艺的设备数量较少而使维修工作量较小，装置的可靠性提高。
由于流化床反应动力学本身的限制，加上操作压力低使系统中物料的储量减小，使得该工艺比其它工艺操作安全，不存在事故失控时设备超压的危险。此工艺没有液体废料排出，排放到大气的烃类也很少，因此对环境的影响非常小，与其它工艺相比，更容易达到环保、健康和安全的各种严格规范。Unipol工艺采用SHAC系列催化剂，该催化剂无需预处理或预聚合，而且使用同一种催化剂可以生产任何种类的PP产品。Unipo]聚丙烯工艺采用两台串联反应器系统生产的抗冲共聚产品的MFR分子量分布很宽。商业化均聚物产品的MFR为0.5-45g/10min，可以生产MFR高达100g/10min的产品；对于无规共聚产品，工业化生产的产品牌号中乙烯含量在0.5%-5.5%（质量分数），最高乙烯含量为7%（质量分数），中试装置生产的产品乙烯含量可以达到12%（质量分数）；商业化生产的抗冲击共聚物乙烯含量最高达21%（橡胶相含量为35%），中试装置可生产高达含60%（质量分数）橡胶相的产品。Unipol工艺的抗冲共聚物产品也有很好的抗冲击性和刚性的平衡。
三、陶氏化学公司（The Dow Chemical Company）的Unipol工艺特点和优势
Unipol聚丙烯装置由下列工艺单元组成：原料供给和精制、丙烯精制、反应、树脂脱气、驰放气回收、添加剂系统、造粒。
DOW化学公司的Unipol聚丙烯生产工艺采用气相流化床反应器技术生产聚丙烯产品，装置工艺技术特点如下：（1）用一台反应器生产均聚和无规共聚产品，串连第二台反应器可生产抗冲共聚产品。（2）气相流化床工艺简单、经济，具有高的可靠性、操作弹性、安全性及环境友好性。（3）该工艺只用较少的设备就能生产出包括均聚、无规共聚和抗冲共聚物在内的全范围产品；工艺操作灵活，调节范围大；由于反应器具有良好的返混特性，使得产品的性能保持均一；因为装置设备较简单且数量少而使维护维修工作量小，可靠性提高。（4）Unipol工艺可生产乙烯或橡胶体含量高的抗冲共聚产品而不需要降低产率或担心结垢。（5）由于流化床反应动力学本身的限制，加上操作压力低使系统中物料的贮量减小，使得该工艺比其它工艺操作安全，不存在事故失控时设备超压的危险。此工艺没有液体废料排出，排放到大气的烃类也很少，因此对环境的影响非常小，与其它工艺相比，该工艺更容易达到环保、健康和安全的各种严格规范要求。（6）原料丙烯或乙烯的消耗定额比其他工艺路线相对较低，原料消耗的典型值为均聚1，003t单体，t聚丙烯，无规共聚1，006t单体/t聚丙烯，抗冲共聚1，007 t单体/t聚丙烯。该工艺可生产聚丙烯产品，其中包括均聚产品、无规共聚产品和抗冲共聚牌号产品，应用范围覆盖了薄膜、纤维、管板材、注塑料、挤出和热成型的各个应用领域，完全满足国内市场对丙烯通用料和各种专用料的需求。
Unipol工艺的优势：（1）世界范围内应用最为广泛的气相法工艺，运行经验丰富。（2）采用最为简单的立式气相流化床反应器，材质为普通碳钢，且无运动部件如搅拌器或刮料器等；反应器易于放大，单线能力最大已可达65万t/a（需配备2台挤压造粒机）。（3）配合超冷凝态操作可使反应器在体积不增加的情况下大幅提高生产能力，有效节省投资。（4）采用SHAC系列高效催化剂，催化剂无需预处理或预聚合，且使用同一种催化剂即可生产所有牌号的产品。（5）产品牌号众多，性能良好，其先进产品如低温高抗冲反应器级TPO、高速电镀BOPP、高速纺粘无纺布等均处于市场领先地位。（6）采用垂直式的脱气和挤压造粒系统，布局更加紧凑。（7）无需中间储存和输送，通过脱气仓可提供产品缓冲功能。（8）选用陶氏化学公司专门针对Univol聚丙烯工艺装置开发的UNIPAC工艺控制系统，能提供更好的生产控制性能。
结束语
近年来随着聚丙烯生产技术的不断发展和应用领域的不断开拓，我国聚丙烯生产和消费规模均以较快速度发展。加快技术开发，增强自主创新和持续发展能力。一方面要继续加快聚丙烯生产工艺特别是气相法聚丙烯工艺的研究开发；另一方面要加快新型催化剂的研究开发。此外，聚丙烯产品开发应充分结合下游用户需求，开展有针对性的特性产品开发工作，提高产品附加值。