Polipropilen (PP), kot eden izmed poliolefinskih materialov z največjo proizvodnjo, ima kot surovino za proizvodnjo le propilen. Pri vsakodnevnem delovanju enot iz polipropilena veliko podjetij namenja več pozornosti katalizatorjem in procesnim parametrom, vendar zlahka spregledajo dolgoročni vpliv, ki ga prinaša kakovost monomera propilena. Nečistoče v sledovih v propilenu ne le skrajšajo življenjsko dobo katalizatorja, ampak povzročajo tudi nihanja delovanja serije v polipropilenskih izdelkih, kar povzroči različne težave pri obdelavi, kot so visoka vsebnost pepela, nestabilne mehanske lastnosti in barvne razlike. Ta članek se osredotoča na scenarije uporabe propilena v proizvodnji polipropilena, analizira proces in prednosti izdelkov, ki jih prinaša visokokakovosten propilen, in ponuja reference za izbiro nabave surovin za podjetja, ki proizvajajo polipropilen.
I. Scenariji uporabe propilena v različnih proizvodnih linijah polipropilena
Kot polimerizacijski monomer se lahko propilen kombinira z različnimi procesnimi sistemi za proizvodnjo treh glavnih razredov: homopolimer polipropilena, blok kopolimera polipropilena in naključnega kopolimera polipropilena. Majhna količina etilena je dodana samo kot pomožni komonomer.
Postopke polimerizacije polipropilena delimo na tekočefazni proces v razsutem stanju in plinskofazni postopek z zvrtinčeno plastjo. Ne glede na pot je propilen osnovni monomer.
Homopolimerni polipropilen (PPH)
Homopolimer PP se pridobiva s katalitsko polimerizacijo čistega propilenskega monomera. Ima močno togost in izjemno toplotno odpornost ter se večinoma uporablja za brizgane dele, plastične tkane vrečke, netkane tkanine in surovine za cevi. Celoten reakcijski sistem se napaja samo s polimerizacijskim propilenom brez dodajanja drugih komonomerov, zato je stabilnost sestave propilena še posebej kritična.
Naključni kopolimer polipropilena (PPR)
V glavnem na osnovi propilena z majhno količino etilena, ki sodeluje pri kopolimerizaciji, je izboljšana transparentnost materiala in povečana žilavost pri nizkih temperaturah. Je glavna surovina za prozorne posode za hrano, PPR cevi za toplo vodo in medicinsko embalažo. S propilenom kot glavno surovino lahko prekomerne nečistoče zlahka vplivajo na preglednost in odpornost na udarce.
Blok kopolimer polipropilen (PPB)
Najprej se izvede homopolimerizacija propilena, nato se uvede gumijasta faza kopolimera etilen-propilen, ki uravnoteži togost in odpornost na nizke temperature. Široko se uporablja v avtomobilskih delih, ohišjih gospodinjskih aparatov in logističnih prometnih škatlah.
Številne tovarne polipropilena preklapljajo med različnimi vrstami za fleksibilno proizvodnjo. Nihanja v sestavi propilena surovine bodo podaljšala čas prehoda stopnje in povečala količino odpadkov.
Kot dobavitelj vira propilena za polimerizacijo se ZL Energy zanaša na enote za neprekinjeno rektifikacijo za stabilno proizvodnjo propilena za polimerizacijo, pri čemer strogo nadzoruje škodljive nečistoče, kot so propin, diolefini in skupno žveplo. Območja nihanja indikatorja serije izdelkov so majhna in se prilagajajo potrebam po prilagodljivem preklapljanju proizvodnje neprekinjenih polipropilenskih enot. Vsaka serija je opremljena s popolnim poročilom o preskusu, kar petrokemičnim podjetjem olajša vhodni pregled surovin.
II. Glavne prednosti visokokakovostnega polimerizacijskega propilena v proizvodnji polipropilena
Propilen za polimerizacijo z ustrezno čistostjo in nadzorovanimi nečistočami lahko zaščiti polimerizacijske katalizatorje, zmanjša nastajanje prehodnega materiala, stabilizira mehanske indikatorje polipropilena in doseže dolgotrajno stabilno delovanje enote.
Polimerizacija propilena temelji na katalizatorjih Ziegler-Natta in metalocenskih katalizatorjih. Sulfidi, alkini, voda in kisik so katalizatorski strupi. Visokokakovosten propilen prinaša številne prednosti:
Podaljšajte cikel delovanja katalizatorja, zmanjšajte proizvodne stroške
Sledi sulfidov in propina trajno zastrupijo katalizatorje, kar poveča porabo enote katalizatorja. Stabilen propilen z nizko vsebnostjo nečistoč lahko zmanjša pogostost doziranja katalizatorja in izboljša čas delovanja enote.
Stabilizacija pretoka taline polipropilena (MFR)
Nihanja v sestavi propilena neposredno vplivajo na hitrost reakcije polimerizacije, kar povzroči nihanje indeksa taline, nadaljnji obrati za predelavo plastike pa doživijo zlom filamentov med vlečenjem in slabo polnjenje kalupa med brizganjem.
Zmanjšajte vsebnost pepela izdelka, izboljšajte kakovost polipropilena
Nečistoče, ki sodelujejo pri stranskih reakcijah, povečajo vsebnost smolnega pepela, kar vpliva na kakovost končnega izdelka prozornih razredov, vrhunskih netkanih tkanin in razreda PP, ki je v stiku z živili.
Skrajšajte prehodno obdobje
Z nenehno stabilno sestavo propilena se proizvodnja prehodnega materiala znatno zmanjša, ko enota preklaplja med razredi homopolimera in naključnega kopolimera, kar učinkovito izboljša izkoristek surovin.
Naslednja tabela primerja vpliv kvalificiranega propilena za polimerizacijo in slabšega propilena na proizvodnjo polipropilena:
| Dimenzija indikatorja | Skladen polimerizacijski propilen (namenjen za polimerizacijske enote) | Propilen s čezmernimi nečistočami (ni uporaben za proizvodnjo PP) | Neposredne proizvodne posledice |
|---|---|---|---|
| Čistost propilena | Večji ali enak 99,5 % | Pod standardom, vsebuje velike količine nenasičenih nečistoč | Zmanjšana hitrost pretvorbe reakcije, zmanjšana proizvodnja |
| Propin, diolefini | Strogo nadzorovane zgornje meje | Relativno visoka vsebnost | Zastrupitev s katalizatorjem, hiter upad aktivnosti |
| Skupna vsebnost žvepla | Strogo nadzorovano na ravni ppm | Prekomerna vsebnost žvepla | Trajna deaktivacija katalizatorja |
| Stabilnost izdelka | Majhna nihanja indeksa taline in mehanskih lastnosti | Velike razlike v zmogljivosti serije | Pritožbe nadaljnjih strank, slabša prodaja |
| Delovanje enote | Možna neprekinjena proizvodnja z dolgim ciklom | Pogoste prilagoditve procesnih parametrov | Povečan prehodni material, naraščajoča poraba energije |
III. Stroge zahteve za ključne kazalnike surovin propilena v proizvodnji polipropilena
Polipropilenske enote ne morejo uporabljati običajnega industrijskega propilena. Kupiti je treba standardni propilen za polimerizacijo s ključnim nadzorom treh glavnih kategorij škodljivih nečistoč: alkinov, sulfidov in vlage.
Kontrolni indikatorji jedra propilena splošne polimerizacijske stopnje: Čistost propilena večja ali enaka 99,5 %; Propin + propadien Manj ali enako 5 ppm; Skupno žveplo Manj ali enako 1 ppm; Vsebnost vode strogo nadzorovana.
Navadni industrijski propilen je primeren samo za fino kemično sintezo, z ohlapnimi indikatorji nečistoč. Ko bo doveden v reaktor za polimerizacijo polipropilena, bo v kratkem času povzročil znatno zmanjšanje aktivnosti katalizatorja, kar bo sprožilo nihanja proizvodnje.
Proizvodne linije metalocenskega polipropilena imajo še strožje zahteve, z dodatno izboljšanimi standardi nadzora za sledi polarnih nečistoč v propilenu.
ZL Energy razlikuje med dvema sklopoma proizvodnih in skladiščno-transportnih sistemov za polimerizacijski propilen in splošni industrijski propilen, z neodvisnimi skladiščnimi rezervoarji za preprečevanje mešanja materiala. Za vrhunske metalocenske proizvodne linije PP je mogoče notranje kontrolne indikatorje nečistoč dodatno optimizirati za izpolnjevanje standardov za sprejem surovin v visokokakovostnih poliolefinskih podjetjih.
IV. Praktični povzetek priporočil za nabavo in uporabo propilena v podjetjih za polipropilen
Jedro stabilne proizvodnje polipropilenskih enot je v zagotavljanju dobave polimerizacijskega propilena. Cena na enoto ne sme biti edina primerjava; osredotočiti se je treba na stabilnost nečistoč in zmožnost dolgoročne garancije oskrbe.
Za novozgrajene enote iz polipropilena in proizvodne linije za metalocen PP dajte prednost preverjanju standardov notranje kontrole nečistoč propilena dobavitelja in zavrnite mešani propilen neznanega izvora;
Vzpostavite popoln mehanizem vhodnega vzorčenja in testiranja, ki se osredotoča na spremljanje indikatorjev alkinov, skupnega žvepla in vlage, da se izognete tveganju zastrupitve katalizatorja iz vira;
Za tovarne, ki dolgoročno proizvajajo več razredov polipropilena, dajte prednost izvornim proizvajalcem z močno stabilnostjo serije, da zmanjšate izgube pri prehodu razreda;
Vnaprej načrtujte skladiščne rezervoarje in transportne cevovode, zagotovite ustrezno sušenje in čiščenje ter preprečite sekundarni vnos vlage in nečistoč med transportom propilena.
Če podjetje za proizvodnjo polipropilena preverja dobavitelje propilena ali izvaja primerjalne teste surovin, lahko ZL Energy zagotovi vzorce za pilotno verifikacijo in zagotovi rešitve za podporo oskrbi s plinom na podlagi pogojev enotnega procesa.
