聚丙烯装置操作规程2014打印版

46 了搅拌槽式反应器进行烯烃聚合时，聚合物易在反应器壁和搅拌浆上沉积及传热性能差的缺点,允许反应器在较高的烯烃单体浓度下进行,降低了成本和操作费用，被称为第一代本体聚合工艺。该工艺的缺点是产率较低,且需要较高的压力以保证丙烯处于液态。80年代出现的第二代本体聚合工艺降低了反应温度和压力,反应体系最高固含量可以达到60%。该工艺所用的反应器有Montell公司的环管反应器和Elpaso公司的液体沸腾池式反应器，但后者的体积比前者要大得多。 2 聚丙烯生产工艺 2.1 溶液法

溶液法是早期采用的方法。丙烯在160-170℃的温度和2.8～7.0Mpa的压力下进行聚合， 所得到的PP溶解到溶剂中。这种方法可以迅速测定其聚合物粘度，易于控制分子量和分子量分布，但所生成的树脂分子量低，特别是工艺流程长，无规物多达20%～30%，生产成本极高。

该技术的代表性工艺是Eastman公司的高温溶液工艺技术。聚合温度保持在150℃以上，阻止等规聚合物产品在烃溶剂中的析出。产品需脱催化剂残渣和脱无规物。 2.2 浆液法

2.2.1 常规催化剂浆液法 早期的浆液法是采用常规催化剂。用溶剂作催化剂，将丙烯和催化剂加入到几个串联的反应器中。在50～80℃、1～2Mpa下进行聚合，生成的聚合物成粉粒状悬浮在稀释剂中。反应结束后的浆液，经闪蒸脱除为反应的单体、脱除催化剂残渣和脱除无规物等工序，然后经干燥造粒得到成品。

该技术的代表性工艺是意大利Montecatini浆液法工艺技术，它也是1957年PP首次工业化采用的技术。另外Hercules、Solvay、三井油化、三井东压、住友化学等都开发了类似的技术。

2.2.2 高效催化剂浆液法 采用常规催化剂的浆液法，水平较低，必须考虑

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47 脱灰和脱无规物等问题。1955年Montedison和三井油化开发成功MgCl2负载的高效催化剂以后，使浆液法聚合工艺大大简化，导致了生产成本和建设费用的大幅下降。其典型的代表是三井油化的高效淤浆法工艺技术。

三井油化的高效淤浆法工艺技术，在采用了超高活性的高效催化剂以后，省去了原工艺中的脱灰、稀释剂、和甲醇的回收等工序，无规物也大大减少，流程较采用常规催化剂时大大简化。此外，聚合物的粒型好、表观密度大、细粉少，并且，聚合物的机械性能如冲击强度、屈服强度、刚性等与常规催化剂生产的树脂相比有明显的提高。 2.3 本体聚合工艺

本体聚合工艺不采用烃类稀释剂，而是把丙烯既作为聚合单体又做为稀释溶剂来使用，在50～80℃、2.5～3.5Mpa条件下进行聚合反应，当聚合反应结束后，只要将浆液减压闪蒸即可脱除单体又可脱除稀释剂，简单又方便。早期的本体聚合工艺所采用的常规催化剂，使得脱灰和脱无规物的工序与传统的淤浆工艺相似。后来高产率、高立构定向性催化剂的采用，使得传统的本体工艺省去了脱灰和脱无规物工序。

本体聚合工艺按采用的聚合反应器的不同，分为釜式聚合工艺和管式聚合工艺。

（1）连续釜式聚合工艺 本体聚合工艺是20世纪60年代最初由Rexall药物化学公司和Phillips石油公司开发的。Rexall工艺中，液态的丙烯在一搅拌的釜式反应器中聚合。反应结束后，得到50%～60%PP的悬浮液。然后悬浮液进入旋风分离器中，在大气压力下，将聚合物和气态的单体分离，气态的单体经压缩冷凝后，返回聚合反应器。该工艺由于采用低活性的常规催化剂，必须脱除催化剂残渣和无规物，并且产品的等规度和收率较低。

三井油化的Hypol工艺是将釜式本体聚合工艺和气相工艺相结合，均聚物和无规共聚物在釜式液相本体反应器中进行，抗冲共聚物的生产在均聚后，在气相反应器中进行。

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48 该工艺采用最先进的高效、高立构定向性催化剂TK-II，是一种无溶剂、无脱灰工艺，省去了无规物及催化剂残渣的脱除。该工艺可生产包括均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物在内的全范围PP产品。

聚合物的收率可达20000～100000kg/kg负载催化剂，产品的等规度可达98%～99%，聚合物具有窄的和可控的粒度分布，不仅可稳定装置的运转，且作为粒料更易运输。 （2）连续管式聚合工艺

①Phillips公司环管工艺 Phillips公司环管工艺是连续管式聚合工艺的典型代表，也是最早的本体聚合工艺之一。Phillips工艺采用环管型反应器，常规催化剂生产。环管型反应器具有全容积装料、单位反应容积所占有的传热面积大、传热系数高、生产强度高，而且环管内物料流速快、凝胶少、切换牌号的时间短，设备结构简单等特点。

②Basell的Spheripol工艺 该工艺是环管液相本体工艺和气相工艺的组合，是由Montedison公司1982年开发成功并工业化的，现在归Shell和BASF合并而成的聚烯烃公司Basell公司所拥有。

该工艺采用一个或多个环管本体反应器和一个或多个串联的气相流化床反应器，在环管反应器中进行均聚和无规共聚，在气相流化床中进行抗冲击共聚物的生产。它采用高GF-2A或FT-4S球形催化剂，无需脱灰和脱无规物，聚合物的收率高达40000kg/kg负载催化剂，产品有可控的粒径分布，等规度90%～99%。

该工艺可生产宽范围的丙烯聚合物，包括PP均聚物、无规共聚物和三元共聚物，多相抗冲和专用抗冲共聚物（乙烯含量高达25%）以及高刚性聚合物。产品质量极佳，并且投资费用和运转费用较低。

Spheripol工艺是全球应用最广泛的PP工艺，目前世界上采用此工艺已经在运转的装置达63套，总能力超过11000kt/a，约占全球PP生产总能力的35%，另有13套装置在设计或建设。该工艺的总许可能力超过13500kt/a，单

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49 线生产能力为40～400kt/a。

③Borealis的Borstar工艺技术 Borealis公司继开发成功Borstar双峰聚乙烯工艺之后，又成功地开发了Borstar双峰PP工艺，2000年5月的奥地利的Schwechat建成了世界上第一套双峰PP生产装置，生产能力为200kt/a。

该工艺通过选择反应器组合可生产均聚物、无规共聚物、多元共聚物和橡胶含量非常高的多相共聚物。当生产均聚物和无规共聚物时，该工艺包括一个环管反应器和一个气相反应器；当生产多相共聚物时，再加上一个或两个气相反应器。

环管反应器在超临界状态下操作，典型温度为80～100℃、压力5.0～6.0Mpa，丙烯进行本体聚合；丙烯和从环管反应器出来的聚合物在流化床气相反应器继续反应，该反应器的操作条件为80～90℃、压力2.5～3.5Mpa。对于均聚物和无规共聚物的生产，从上述气相反应器出来的聚合物经过脱除残留烃，就可送去挤出、造粒；对于多相共聚物的生产，从气相反应器出来的聚合物再进入另一个较小的气相反应器中，生产共聚物的橡胶相。以上每个反应器的聚合条件都可独立控制，这样既可生产标准的单峰产品，又可生产宽分子量分布的多峰产品。反应器之间生产速率比也可调节，以满足最终产品用途的需要。

该工艺可生产宽范围的PP产品，从非常硬到非常软的聚合物，熔体流动速率（MFR）范围为0.1～120g/10min，并且可定制用户需要的产品。 本体聚合工艺除以上连续聚合工艺外，我国根据国情和炼厂气资源丰富而分散的特点，自行开发了间歇本体法聚合工艺。该工艺以国内小型重油裂解装置的裂解气或炼厂气中的丙烯为原料，采用络合-II型催化剂，实行间歇操作。本工艺具有工艺流程短、操作简单、生产技术成熟、装置成本少、工程投资少、建设周期短、经济效益好等优点，已广泛用于国内许多炼油厂的PP生产。它为炼厂气的综合利用提供了较好的途径，已成为独具特色的、成

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50 熟的PP生产工艺。 2.4 气相聚合工艺

PP气相聚合工艺是1969年由BASF公司首先工业化的。按采用的反应器类型的不同可分为气相搅拌工艺和气相流化床工艺，前者又分为立式搅拌床和卧式搅拌床两种。

（1）气相搅拌工艺 该工艺与流化床气相聚合工艺的差别是，反应器内气相单体的流动速度保持在流化速度以下，因此，时空产率要比流化床气相法高；向反应器内通入液相丙烯，令其吸收聚合热后气化，可以有效地除去聚合热。

①Novolen气相工艺 Novolen工艺是BASF公司最初开发成功的，是气相搅拌床工艺的典型代表。1997年开始归BASF和Hoechst合并成立的Targor所有，2000年底由于Basell的成立，该工艺转给由ABB lummus公司和Equistar公司成立的合资公司Novolen Technology Holdings（简称NTH）所有。

该工艺采用立式搅拌反应器，内装双螺带式搅拌器。早期的Novolen工艺采用常规催化剂，因此聚合物中催化剂残渣较多。1990年BASF公司采用高效催化剂，更新了此工艺。新工艺不需脱无规物，省去了脱氯过程。可生产丙烯均聚物、无规共聚物，三元共聚物和分散橡胶颗粒高达50%的抗冲共聚物以及高刚性产品。

全球采用该工艺已建或在建的生产装置共有39套，总许可能力达4000kt/a，大约占世界PP总能力的10%，目前正在运转的生产能力超过3700kt/a。

②Innovene气相工艺 气相搅拌床工艺的另一典型代表是BP的Innovene气相工艺，即原Amoco/窒素气相工艺。

该工艺采用卧式搅拌床气相反应器，通过液体丙烯气化控制反应温度。它采用第四代超高活活性、非常高立构定向性可控形态的负载型催化剂，可

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20万吨／年聚丙烯装置

操 作 规 程

陕西延长石油（集团）有限责任公司延安石油化工厂

编 制 说 明

20万吨/年聚丙烯装置操作规程2009年3月25日编制。 为了规范生产装置操作，加强生产操作管理，促进生产岗位操作标准化、规范化，确保生产装置长周期、安全、平稳运行，产品质量不断提高，2014年11月1日对该操作规程首次进行统一修订，并按厂标准化管理程序发布，要求各生产车间认真组织职工学习，并在实际操作中严格遵照执行，各职能部门定期对执行情况进行检查考核。本操作规程由刘长庆、李建平、张晓军、杨强、杨建伟、曹延明、殷飞、李金男、寇戈、王涛同志编写；由刘进平、张聪玲、史晓明、刘奇、吴忠新技术审核；由黄如金、田金光、杨富来、史晓明同志负责总审；由牛芬萍同志负责文字审核；由乌忠理、高伟同志负责总体规范化审定。

2014年11月1日

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目 录

第一章 聚丙烯装置概况 .................................................................................................................................... 4 第一节 装置简介 ............................................................................................................................................. 4 第二节 工艺流程说明 ................................................................................................... 错误！未定义书签。 第三节 工艺参数和设计指标 ....................................................................................................................... 30 第二章 工艺原理及影响因素 ........................................................................................................................... 45 第一节 工艺原理 ........................................................................................................................................... 45 第二节 工艺条件对聚合反应的影响 ........................................................................................................... 59 第三章 装置联锁与控制方案 .......................................................................................................................... 64 第一节 控制系统与连锁方案 ......................................................................................................................... 64 第二节 主要控制方案 ................................................................................................................................... 99 第四章 装置开工方案 .................................................................................................................................... 107 第五章 装置停工方案 .................................................................................................................................... 131 第一节 装置正常停工 ................................................................................................................................. 131 第二节 装置紧急停工 ................................................................................................................................ 137 第六章 工艺操作及调整 ................................................................................................... 错误！未定义书签。 第一节 100﹟催化剂和助催化剂配制计量工段 ........................................................... 错误！未定义书签。 第二节 200液相本体聚合工段 ....................................................................................... 错误！未定义书签。 第三节 300聚合物脱气和丙烯回收工段 .................................................................................................. 198 第四节 500# 聚合物汽蒸和干燥工段.......................................................................................................... 230 第五节 600排放系统、废油处理和工艺辅助设施工段 .......................................................................... 254 第六节 000丙烯预精致、700丙烯保安精制和氢气压缩工段 ................................................................. 270 第七节 电解制氢 ........................................................................................................................................... 285 第八节 氢气膜提纯 ....................................................................................................................................... 295 第九节 800添加剂和挤压造粒工段 .......................................................................................................... 299 第十节 900产品掺混 .................................................................................................................................. 350 第七章 设备操作法......................................................................................................................................... 364 第一节 动设备操作法 ................................................................................................................................. 364 第二节 静设备操作法 ................................................................................................................................. 424 第三节 特殊设备﹙轴流泵﹚操作法 ......................................................................................................... 425 第八章 装置事故应急处理预案 ..................................................................................................................... 431 第一节 事故应急处理的组织机构及处理原则 ........................................................................................... 431 第二节 装置各种事故处理方案 ................................................................................................................. 433 第三节 抢救抢险应急预案 ........................................................................................................................... 466 第九章 职业卫生安全规程 ............................................................................................................................. 469 第十章 安全规程............................................................................................................................................. 477 第一节 安全知识 ......................................................................................................................................... 477 第二节 停车检修安全规程 ......................................................................................................................... 487 第三节 防冻防凝 ......................................................................................................................................... 489 第四节 个人防护器材 ................................................................................................................................. 490 第五节 消防灭火器材 ................................................................................................................................. 491 第六节 环保管理 ........................................................................................................................................ 496

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4 第一章 聚丙烯装置概况

第一节 装置简介

1 装置概况

1.1 装置规模

本装置采用国产化第二代环管聚丙烯液相本体（SPHERIPOL）工艺技术，设计年产本色聚丙烯粒料20万吨，共25个产品牌号，年操作时间8000小时，每小时产量25吨。该装置设计有两个串联的环管反应器，可生产聚丙烯均聚产品，包括具有双峰分布特性的新产品。 1.2 装置组成

本装置由一双环管聚合生产线、一条造粒生产线和三条包装码垛线构成，共分为八个工段，生产聚丙烯均聚产品。装置工艺单元从100#到900#分列如下：

100# 催化剂和助催化剂的配制、计量及储存 200# 液相本体聚合 300# 聚合物脱气和丙烯回收 500# 聚合物的汽蒸和干燥

600# 排放系统、废油处理和工艺辅助设施

700# 丙烯保安精制和氢气压缩（含000#丙烯预精制值部分） 800# 添加剂及挤压造粒

900# 产品掺混、包装码垛及水电解制氢 装置平面布置图（见附录三）

2 设计原则及主要工艺技术特点

2.1 本装置采用的生产工艺是液相本体聚合法。在反应体系中不加任何其它溶剂，将催化剂直接分散在液相丙烯中，进行丙烯液相本体聚合反应。聚合物从液相丙烯中不断析出,以细颗粒状悬浮在液相丙烯中。随着反应时间的增长，聚合物颗粒在液相丙烯中的浓度增高。当丙烯转化率达到一定程度时，经闪蒸回收未聚合的丙烯单体，即得到粉料聚丙烯产品。

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5 2.2 该工艺是将聚合级丙烯在催化剂的引发下，经过预聚合后在双环管反应器中将丙烯、氢气、催化剂和助催化剂控制在一定的反应条件下，进行聚合反应，反应后的混合物经闪蒸分离、汽蒸、干燥后将聚丙烯粉料通过氮气输送系统送至挤压造粒工序，经过挤压造粒生产出的聚丙烯粒料，均化后经包装码垛后进入成品库。

2.3 本装置采用国产化第二代环管丙烯工艺技术，该工艺的特点是采用环管式反应器。环管式反应器传热效果好，满釜操作，管内浆液流速高，单位容积生产能力高。主要缺点在于反应原料需汽化后才能循环，反应器内物料容量大，安全性能相对没有气相法好。

2.4 本装置设计有两个串联的环管反应器，可生产均聚聚丙烯产品，包括具有双峰分布特性的新产品。

第二节 工艺流程说明

1 工艺流程简图（见附录二）

2 工艺流程简述 2.1 100单元流程

2.1.1 三乙基铝的储存与计量

三乙基铝(TEAL)被用做高效催化剂的助催化剂，高浓度的三乙基铝在惰性气体保护下装在钢瓶内送入装置。生产中用氮气将三乙基铝从钢瓶中压出并送入三乙基铝贮罐(D111)内，D111的容量足可以装下一个钢瓶的TEAL。为了安全，三乙基铝钢瓶、贮罐D111、计量罐D101及计量泵P101A/B均安装在一个钢筋混凝土构筑物内。由于要在该构筑物中进行人工操作(将工艺管线接到钢瓶上)，因此设置了一个火焰检测器联锁，一旦TEAL泄漏着火的情况下切断TEAL送料，并驱动灭火装置灭火，其控制阀门均在室外现场控制盘上气动控制。

将氮气和TEAL的输送管线接到钢瓶上是在该构筑物内所做的唯一操作。为了提高操作的安全性，采用挠性管连接管线和钢瓶。氮气加压管线、氮

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41 供水压力 回水温度 回水压力 污垢系数 频率 电压 电 相数 短路容量 温度 压力 温度 低压氮气 压力 氮气 氧气 纯度 仪表风 露点（常压下） 温度 压力 纯度 工厂风 温度 压力 PH 电导率（25℃） 总硬度 脱盐水 总Fe 总Cu 二氧化硅 压力（在界区线处） 水温（在界区线处） 消防水 中压氮气 温度 压力 压力 MPaG ℃ MPaG mK/w Hz kv MVA ℃ MPaG ℃ MPaG % ppm vol MPaG MPaG us/cm mg/l mg/l mg/l mg/l MPaG ℃ MPaG MPaG 20.4～0.5 0.43 ≤5 7 50±2.5 6±7%,35±7% 3 6kv进线处120（min）,320（max） 250 1.0 AMB 0.85 99.99 1 不含尘、油和化学杂质 -40℃ AMB 0.7 无尘无油 AMB 0.7 6～8 ≤0.2 ≤0.7 ≤0.3 ≤0.05 ≤0.02 0.4 AMB AMB 0.85min 2.5 中压蒸汽 2.3.2 装置送出物料的界区条件 2.3.2.1 倒空丙烯

操作温度：AMB 操作压力：＞1.8MPaG 设计温度：-45～90℃ 设

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42 计压力：2.5 MPaG 最大流量：25000kg/h 2.3.2.2 回收气

下述各物料连续送出界区回收：

（1）汽蒸废气： 流量：620kg/h,最大800kg/h；组成：丙烯80%wt+丙烷20%wt，含饱和水，温度：40℃。 （2）CO气提塔T-701轻组分：

流量：50kg/h，最大100kg/h；组成：主要为丙烯+丙烷+轻组分（CO，O2，CH4）；温度：40℃。

上述两股物料合并后连续送出界区，压力约0.25MPaG，最大流量约900kg/h,

组成取决于上述两股物流的组成。设计温度：-45～90℃ 设计压力：2.5 MPaG 2.3.2.3 火炬气

在事故状态下，向火炬系统排放：

流量：150000kg/hmax (平均分子量=42) 频率：事故时 组成：丙烯80%wt+丙烷20%wt 温度：-45～120℃ 界区处压力：0.1MPaG

在脱气和单体回收工段的一些设备故障的情况下，整个装置不必停车，本体聚合系统可继续运行，将随聚合物派出的大部分单体排至火炬，最大排放量不超过6000kg/h。

2.3.2.4蒸汽冷凝液

操作温度：＜ 100℃， 操作压力：0.65MPaG 设计温度：120℃ 设计压力：0.8 MPaG

表1.4-15 装置主要原辅材料及公用工程消耗指标 名 称 丙烯 主催化剂 三乙基铝 给电子体 烃油脂（Cat用） 稳定剂（挤压造粒用） 电

单 位 Kg/tPP kg/tPP kg/tPP kg/tPP kg/tPP 元 kwh/tPP 42

设计指标 1002～1005 0.02～0.04 0.14～0.20 0.006～0.01 0.12～0.15 100～140 480 43 低压蒸气 循环水 kg/tPP t/tPP 430 170 2.4 产品、半成品设计组成及指标 本装置设计年产聚丙烯本色粒料(根据市场需求可部分或全部粉料出厂)。

均聚物产品牌号及性能参数表

表1.4-16 均聚物产品牌号及性能参数表

标准熔融 抗张屈服强屈服伸挠曲模指数 度(MPa) 长率 ASTM D638 D50S D60P Q30P Q30G S30S S38F S60D T30S T30G T50G C30G C30S X30G X30S X37F F30S F39S V30G V30S Z30G Z39S Z30S Z11G H39S

悬臂梁冲 击强度 洛氏硬度 热变形温度 维卡软化“R” (0.46N/mm) 点 (℃) 1kg(℃) ASTM D648 ASTM D1525 2量 (g/10’) ASTM D638 牌号 ASTM D1238L 0.3 0.3 0.7 0.7 1.8 1.8 1.8 3 3 3 6 6 8 8 9 11 12 16 16 25 25 25 25 35 32 32 33 33 34 34 34 35 35 35 35 35 35 35 33 34 32 33 33 32 32 32 30 32 (MPa) (23℃)(J/m) ASTM D785 (%) MAl7074 ASTM D256 13 13 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 11 11 10 10 10 10 10 10 10 1350 1350 1400 1400 1450 1450 1450 1500 1500 1500 1550 1550 1550 1550 1400 1550 1550 1550 1550 1500 1500 1500 1250 1450 43

200 200 150 150 60 60 60 55 55 55 40 40 37 37 34 30 30 30 30 30 30 30 30 30 84 84 90 90 90 90 90 90 90 90 92 92 93 93 93 95 95 95 95 95 95 95 92 95 90 90 90 90 92 92 92 93 93 93 93 93 93 93 92 94 94 94 94 95 95 95 98 96 152 152 152 152 152 152 152 153 153 153 153 153 154 154 153 153 154 154 154 154 154 154 154 151 44 H30S T36F S38FA 35 2.8 32 10 1450 30 95 96 154 2.5.2 主要技术经济指标 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

丙烯 氢气 主催化剂 TEAL DONOR 催化剂用油/脂 挤压造粒用添加剂 消防水量 脱盐水量 循环水量 工业水 蒸汽量 氮气量 仪表空气量 装置工业风量 装置用电量 消耗指标 3单 位 万吨/年 Nm/h 吨/年 吨/年 吨/年 吨/年 万元/年 m/h m/h m/h t/h t/h Nm/h Nm/h Nm/h MW 333333数量 20.04～20.1 2.8～140 4～8 28～40 1.2～2 24～30 2000～2400 1080 0.5 3600～4250 15 10～11.5 800～1500 1100～1300 0～500 15.545 备 注 最大量1080 最大量15 最大量4250 最大量15 最大量13 其中包装用量400 Nm/h 3 44

45 第二章 工艺原理及影响因素

第一节 工艺原理

1 聚丙烯生产工艺的发展

在1957年聚丙烯浆液法工业化生产以来的40余年内，聚丙烯生产工艺不断发展。60年代出现了本体聚合工艺，解决了无溶剂问题；70年代又成功开发了高效催化剂，在浆液法聚合装置上应用，催化剂活性达53105gPP/gTi，实现了无脱灰的工艺流程；1980年高效载体催化剂在本体聚合装置上采用，因产品等规度高，可省去脱无规物工序，与常规浆液法工艺相比，装置投资费用可节省约1/3，每吨产品操作费用可节省110～130美元。此后，日本三井油化和意大利蒙埃公司又开发出新的高等规度（95%），高活性（可达105gPP/gTi）的催化剂，并用于本体聚合装置。

在聚丙烯生产工艺的发展过程中，聚合工艺可分为溶液法、溶剂法(淤浆法)、本体法和气相法。其中溶液法因流程长、能耗高、投资大、产品质量差，已被淘汰，溶剂法也已属落后工艺，而本体法和气相法是目前聚丙烯装置广泛采用的工艺技术。

Montell公司的Spheripol工艺及三井油化的Hypol工艺采用了高效载体催化剂，并以液相均聚及气相共聚相结合为特征，属目前比较先进的生产技术之一。Montell的本体环管聚合工艺由于聚丙烯颗粒大小可控，可省去造粒工序，无溶剂、无脱灰、无脱无规物和无造粒的目标在生产均聚物时得到了实现，极大地节省了建设投资，提高了产品质量、降低了生产成本。

近年来气相法以其工艺流程简单、单线生产能力大、投资省而受到青睐，如BASF的Novolep工艺、Union Carbon/Shell的Unipol工艺以及Amoco/Chisso工艺等。在目前全世界的聚丙烯生产能力中，以Montell的环管反应器工艺技术建成的装置最多。

环管反应器是在1961年被Philips公司首次用于聚丙烯的生产，它克服

45

31 序号 26 27 28 名 称 低压排放罐压力 低压蒸汽总管压力 T701顶部压力 位 号 PI602 PIC630 PIC703 单位 MPa MPa MPa 设计值 0.01 0.35 2.2 备 注 2 主要原材料、产品的性质与消耗指标 2.1 原材料的性质和规格 2.1.1 氢气的性质

氢气是无色无味无毒的气体，分子式为H2，极易着火爆炸，其主要性质见下表。

表2.1-1 氢气的主要性质

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 分子量 气体密度(0℃,1个大气压) 凝固点 沸点 自燃温度 相对空气密度 临界温度 临界压力 爆炸上限 爆炸下限 项 目 单位 kg/m ℃ ℃ ℃ ℃ MPa ％ ％ 3数量 2.0158 0.08987 －259 －252.8 580 0.0694 －239.8 1.297 74.2 4.1 2.1.2 丙烯的性质 丙烯是无色甜味，爆炸范围很宽的可燃气体，分子式为CH3—CH=CH2 ，分子量为42.081，高浓度的丙烯有麻醉作用。其主要性质见下表。

表2.1-2 丙烯主要性质

序号 1 2 3 4

项 目 相对空气密度 液体密度(0℃，饱和) 液体密度(20℃，饱和) 液体密度(70℃，饱和) 单 位 kg/m kg/m kg/m 31

333数 量 1.481 0.5464 0.5139 0.399 32 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

蒸汽压(0℃) 蒸汽压(20℃) 蒸汽压(70℃) 熔点(饱和) 沸点(1个大气压) 临界温度 临界压力 闪点 自燃点 蒸发潜热 爆炸上限 爆炸下限 MPa MPa MPa ℃ ℃ ℃ MPa ℃ ℃ kJ/kg ％ ％ 0.58 1.03 3.0 －185.25 －47.70 91.9 4.48 －108 455 437.9 11.2 2.0 2.1.3 氢气的规格

表2.1--3 氢气的规格

组分 氢 CO CO+CO2 水 温度 压力 mol% 99.9 ≤0.5ppm ≤10ppm 露点≤-40℃ 环境温度 1.8Mpa 2.1.4 原料丙烯的规格（出预精制）

表2.1-4 原料丙烯的规格

组分 丙烯 丙烷 乙烷 C4,C5饱和烃 绿油C6-C12 硫化氢 水 氢气 不凝气（N2、CH4） 32 含量 99.60%mol0.38%mol0.02%mol 200ppm vol.max20ppm vol.max1ppm wt 10ppm wt max 20ppm vol.max 100ppm vol.max 33 乙烯 丁烯 戊烯 乙炔 甲基乙炔 丙二烯 丁二烯 氧 一氧化碳 二氧化碳 羰基硫 总硫 甲醇 异丙醇 砷 膦 氨 100ppm vol.max 100ppm vol.max 10ppm vol.max 5ppm vol.max 3ppm vol.max 5ppm vol.max 50ppm vol.max ﹙10﹚2ppm vol.max 5ppm vol.max 10ppm vol.max ﹙0.5﹚0.02ppm vol.max ﹙5﹚1ppm wt max 5ppm vol.max 15ppm vol.max 0.03ppm wt.max 0.03ppm wt.max 5ppm wt.max 2.1.5 高纯度丙烯的规格（出精制）

表2.1-5 原料丙烯的规格

组分 丙烯 丙烷 乙烷 C4,C5饱和烃 绿油C6-C12 硫化氢 组分 水 氢气 不凝气（N2,CH4） 乙烯 丁烯 戊烯 乙炔 甲基乙炔 丙二烯 丁二烯

33

含量 99.60% min0.38% mol0.02% mol 200ppm vol.max20ppm vol.max1ppm wt 含量 2ppm wt.max 20ppm vol.max 100ppm vol.max 100ppm vol.max 100ppm vol.max 10ppm vol.max 5ppm vol.max 5ppm vol.max 5ppm vol.max 50ppm vol.max 34 氧 一氧化碳 二氧化碳 羰基硫 总硫 甲醇 异丙醇 砷 膦 氨 2ppm vol.max 0.02ppm vol.max 5ppm vol.max 0.03ppm vol.max 1ppm wt.max 5ppm vol.max 15ppm vol.max 0.03ppm wt.max 0.03ppm wt.max 5ppm wt.max 2.2 化工原材料的性质和规格 2.2.1 催化剂的性质、规格

2.2.1.1 主催化剂

进口主催化剂有FT4S和GF2A两种，国产主催化剂有CS-1、CS-2、N-Ⅱ、DQ-1等，主催化剂是一种暗灰色的固体粉末，主要由钛、镁、氯、内给电子体和烃等组成，

GF2A：镁化合物、钛化合物和有机化合物固体 FT4S：MgCl2－乙醇－邻苯二甲酸丁酯+TiCl4固体

比重(水=1)：GF2A：约0.6(堆密度)，FT4S：0.9/1.0 熔点：FT4S：700℃

在水中溶解度：分解产生HCl 储藏温度：＜50℃(10～30℃最好) 包装形式:桶装 ①170立升桶，可装约80kg/桶，桶重：41kg/桶

表1.3--6 主催化剂的质量指标

Ti％ Mg％ 得率KgPP/gCat PP表观密度g/cm

3 GF-2A 2.4 18.0 22～25 0.46～0.55 FT-4S 2.4 18.0 24～27 0.46～0.55 MC-102 3～4 18.0 40～45 0.46～0.55 CS-1 2.0～3.5 15.0～20.0 25～28 0.44 96～99 34

CS-2 2.0～3.5 N-Ⅱ 1.2～2.0 DQ-1 2.0～4 16.0～20.0 ≥28 ≥0.45 ≥95 15.0～20.0 16.0～19 0.46～0.55 95-99 ≥23 ≥0.45 ≥98 PP等规指96～99 96～99 96～99 35 数％ g/10分 粉料分布：％ ＞20目 20～40目 40～60目 60～80目 80～100目 ＜100目 可调 可调 1.7 45.4 42.2 7.5 1.7 1.5 可调 可调 可调 可调 可调 0.1～40可0.1～40可调 调 0.1～40可调 17.2 31.2 可调 0.2～150可调 PP熔融指数 0.1～40 0.1～400.1～40 48.1 3.0 0.3 0.2 2.2.1.2 给电子体 化学名：环己基甲基二甲氧基硅烷 商品名/通用名：Ps3854/DONOR-C

分子式：C9H20O2Si 分子量：188.3 沸 点：198℃ 闪 点：76℃

比重(水=1)：0.94(25℃时) 自燃温度：240℃ 储存：存于阴凉、干燥的地方

表1.3-7 DONOR的质量指标

外观 纯度％ ≥ 折光率（25℃） 水含量PPM ≤ 甲醇含量％ ≤ 沸点 密度(20/4)g/cm3 色度号 ≤ 氯化氢含mg/kg 芳香族混合物 天津天达 无色透明液体 99.0 1.4360—1.4380 100 0.1 196—198 0.942—0.947 20 美国Warker 无色透明液体 99.0 100 0.5 0.942—0.947 20 1.4360—1.4380 检测不到 2.2.1.3 三乙基铝（TEAL）

化学名：烷基铝(三乙基铝)

分子式：Al(C2H5)3 分子量：114.16 外观：无色透明液体

凝固点：－58℃ 沸点：194℃ 比重(水=1)：0.834(20℃)

35

36 粘度(20℃)：2.6MPa.s 自燃温度：－58℃ 闪点：－58℃

在水中溶解度：迅速反应，可溶于饱和烃 蒸汽压： 60℃时 1mbar 100℃时 13mbar

140℃时 118mbar 180℃时 700mbar

比热(25℃)：0.498卡/克.度(2.09J/g.K) 密度(25℃)：0.8324克/厘米3

燃烧热(25℃)：10.2千卡/克(42.7KJ/g) 三乙基铝的规格见下表：表1.3-8 TEAL质量指标

装料情况 外观 AI含量 ％wt 三乙基铝 ％wt 三正丙基铝 ％三正丁基铝 ％氢化铝 ％wt 德国 Witco 1.41吨/罐 无色透明液体 ≥23 ≥94 ≤0.1 ≤6.0 ≤0.1 美国AKZO 1.2吨/罐 无色透明液体 ≥22.5 ≥94 ≤0.1 ≤6.0 ≤0.1 辽阳捷阳 1.2吨/罐 无色透明液体 ≥23 ≥94 无 ≤5.0 ≤1.0 2.2.2 辅助化工原材料性质 2.2.2.1 脱活剂

化学名：N--N双(2-羟基乙基)羟胺 分子式：C23H49O3N 分子量：387.4

外观和气味：淡黄色透明液体，腐蚀且有毒。 熔点：－7℃ 沸点：213～369℃

比重(水=1，25℃)：0.90～0.93 闪点：127℃ 流动点：－6/－8℃， 最大粘度：25℃ ～150MPa.s

在水中溶解度：悬浮。可溶于异丙醇、甲苯、四氯化碳、己烷 储存：在阴凉通风处，它能腐蚀铜、锌及其合金，要储存在低碳钢或玻璃衬里的容器内。

36

37 表1.3-9 脱活剂质量指标

项 目 外观 叔胺含量％ 伯仲胺含量％ 水含量％ 中和当量 色度H.U ICI 浅黄色液体 ≥98.0 ≤2.0 ≤0.15 290-310 ≤5 UNIQEMA 浅黄色液体 95.0 2.0 0.5 293-307 100 北京凯圣 无色至浅黄色液体 97.0 3.0 0.5 7-9 5 2.2.2.2 乙二醇 密度（20℃）：1.1128～1.1138 ASTME-202 二乙二醇含量：0.1% （wt）最大 EO-493A 水份：0.1% 最大 ASTME-202 酸度（以乙酸计）：16PPM（wt）最大 ASTME-202 氯含量：1.0PPM（wt）最大EO-635 铁含量：0.2PPM（wt）最大 ASTME-202

灰份：10PPM最大 DC-254A 醛含量（以甲醛计）：10PPM最大 DC-163C

馏程（700mmHG）初馏点：196℃ 最小 ASTME-202 干点：199℃ 最大 ASTME-202

2.2.2.3 羰基硫水解剂（T503）

物化性质 氧化铝：～80% 堆比重：～0.8kg/l 烧失重：14% 最大

磨损指数：5% 最大 外观：球形 比表面积：200m2/g最小

净化性能：工艺条件 压力：1MPa 最小 温度：10～30℃ 液空速：2～5Hr

床层高/径：3 最小 H2O：100PPM最小 硫含量：1～10PPM 2.2.2.4 脱硫剂（T307）

37

38 物化性质：

堆密度：1.1～1.2 强度：50N/cm3（侧压） 最小ZnO：80%（wt）最小 规格：φ5*5～10mm

净化性能：

压力：常压～5MPa 温度：常温 液空速：2～5Hr 床层高/径：3 最小

进口S含量：1～5PPM 经T503和T307处理后，出口丙烯S含量：0.1PPM最大 2.2.2.5 分子筛（3A）

规格：球形Φ4～6 堆积密度：0.65g/ml 磨损率：0.3% 最大

抗压强度：60N/mm2 静态吸水：21% 最小 动态吸水：20% 最小 2.2.2.6 脱砷剂

表1.3-10 脱砷剂质量指标

项 目 牌号 尺寸 组分 CuO ZnO AI2O3 S Cl 堆积密度 抗压强度 操作温度 热稳定性 指 标 德 国 BASF R3-12 Φ733 CuO, ZnO, AI2O3 40％ 40％ ≤20％ ≤0.01％ ≤0.01％ 1.3kg/L 7kg/cm 25-200℃ ≥350℃ 2江苏昆山 R3-12 Φ533 CuO, ZnO, AI2O3 40％ 40％ ≤20％ ≤0.01％ ≤0.01％ 1.3kg/L 7kg/cm 25-200℃ ≥350℃ 22.2.2.7 催化剂用油 化学品(或商品名、通用名)：矿物油/白矿物油/石蜡油石蜡基油/凡士林油

38

39 外观和气味：无色无味流动油状液体 闪点：224℃

比重：0.864/0.881(25℃)， 自燃温度：415℃ 流动点: -15℃

在水中溶解度：可溶。并可溶于乙醚、氯仿、CS2、苯

表1.3-11 烃油质量指标

项 目 API比重(60/60℃) 颜色[SAYBOLT ASTMD 156(+)] 闪点 ℃ 倾点（ASTM D0097 F ） 有机酸(USP) 粘度(SUS 40℃) 比重(25/25℃) 水含量 ppm 0指 标 美国penreco 28.0-31.1 ≥30 223.89℃ ≤10 通过 65.8-71 0.8640/0.8810 ≤35 ≥30 ≥220 ≤-12 通过 65-75 0.8640/0.8810 ≤35 ESSO 2.2.2.8 催化剂用脂(软膏基体 NO.6美国 penreco) 表1.3-12 烃脂质量指标

项目 酸度(USP) 碱度(USP) 颜色（Lovibond, 2 inch cell yellow） 稠度(USP) 熔点(USP CLASS111℃) 有机酸(USP) 灼烧残余(%) 粘度(SUS 99℃) 比重(60/60℃) 凝固点(ASTM D938)℃ 通过 1.5 通过 190-230 50-56 通过 0.05 60-70 0.815/0.855 50-55 指标 2.2.2.9 36＃白油

表1.3-13 36＃白油质量指标

项 目 运动粘度 闪点：145℃

指 标 32.5～39.5mm/s 160℃ 39

2 典型数据 32.5 212 40 酸碱性试验 稠环芳烃,紫外线吸光度(260-350nm) 易碳化物 硫化物 重金属 砷 固态石蜡 水份 机械杂质 外观 中性 0.1 通过 通过 ≯30ppm ≯2ppm 通过 无 无 无色无味透明液体 中性 0.061 通过 通过 ≯30ppm ≯2ppm 通过 无 无 通过 2.2.2.10 CO终止剂

分子式：CO 供料条件：气瓶规格:40L 压力：≥10MPa 规格:

CO:2％(V/V) N2:98％(V/V) CO:10％(V/V) N2:90％(V/V) 2.2.2.11 CO2

供料条件：气瓶规格：40L 压力：≥10MPa 温度:环境温度

规 格：CO2 ≥99.995％(V/V) 2.2.2.12 缓蚀剂

形态：红色液体 气味：轻微气味 密度：1006.87Kg /m3 PH：11～12

凝点：-8℃ 冰熔恢复试验:完全恢复

溶解性：完全溶于水,15％溶于乙醇 包装：225kg/桶 2.3 主要原辅材料和公用工程消耗指标 2.3.1装置公用工程规

表1.3-14 装置公用工程规格表

名称 控制指标 温度 压力 循环水 总硬度 浊度 氯化物 新鲜水

单位 ℃ MPaG mgN/l mg/l mg/l ℃ 40

设计值 33 0.45 ≤43 0.25 0.000172～0.0003 AMB 供水温度

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