1項(xiàng)目五

聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)任務(wù)三：環(huán)管法聚丙烯工藝操作第6講：聚合影響因素2一、丙烯中雜質(zhì)對(duì)聚合反應(yīng)的影響1、雜質(zhì)不和烷基鋁化合物組成反應(yīng)但與活性中心有選擇性反應(yīng)引起催化劑失活，例如CO、COS、（CH3）2S已知對(duì)降低聚合活性有很大影響，從文獻(xiàn)討論來(lái)看，它們選擇性地和活性中心發(fā)生了反應(yīng)。這類(lèi)雜質(zhì)對(duì)催化劑的活性影響最大。32、雜質(zhì)與烷基鋁組份不反應(yīng)，但是選擇吸附（被配位）在活性中心上導(dǎo)致催化劑暫時(shí)失活；當(dāng)解吸時(shí)，催化劑活性復(fù)原。這類(lèi)雜質(zhì)有乙炔等。必須注意，乙炔類(lèi)雜質(zhì)從一個(gè)活性中心上解析出來(lái)，同時(shí)又可能重新吸附到另一個(gè)活性中心上，使之失去活性。因此，從總體效果來(lái)看，它仍然嚴(yán)重影響催化劑活性。43、雜質(zhì)不僅和活性中心，而且還和烷基鋁組分反應(yīng)當(dāng)烷基鋁化合物的濃度過(guò)分增加時(shí)，雜質(zhì)對(duì)聚合活性的影響程度變小。依據(jù)這一點(diǎn)，當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)中含有超過(guò)技術(shù)規(guī)格的雜質(zhì)含量時(shí)，在一定程度上，可以用多加烷基鋁的辦法維持反應(yīng)正常進(jìn)行。這類(lèi)雜質(zhì)有CO2、H2O、ROH、O2、H2S等。54、雜質(zhì)在主Ti—Teal—Donor催化體系的作用下可聚合生成低分子膠狀物，從總體效果上，降低聚丙烯產(chǎn)品的等規(guī)度，這類(lèi)雜質(zhì)有丁烯、丁二烯等。65、雜質(zhì)不與催化體系反應(yīng)但由于它們的存在，可以降低反應(yīng)速率，同時(shí)由于反應(yīng)系統(tǒng)的閉路循環(huán)，隨它們的逐漸積累，會(huì)提高反應(yīng)釜的壓力，這類(lèi)雜質(zhì)一般為惰性的烷烴等。由于雜質(zhì)對(duì)聚合反應(yīng)的上述影響，所以在反應(yīng)介質(zhì)中要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量。7二、工藝條件對(duì)聚合反應(yīng)的影響影響聚合反應(yīng)的工藝條件主要有催化劑的加入量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等。1、催化劑的影響（1）主Ti催化劑的影響主鈦加入速率超過(guò)正常量，則隨Ti/C3=比的增加，等規(guī)度↑，停留時(shí)間不變的情況下，轉(zhuǎn)化率↑；催化劑的得率↓。主要矛盾和次要矛盾8Ti/C3增大到一定程度，聚合反應(yīng)過(guò)于激烈，產(chǎn)生的熱量取不出去，就會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)惡性升溫，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致“爆聚”。相反，主鈦催化劑的加入速率低于正常量，則催化劑得率有所提高，但丙烯轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)速率會(huì)有明顯下降，降低到一定程度，還會(huì)引起聚丙烯等規(guī)度的降低。甚至出現(xiàn)粘料、弱反應(yīng)等。因此，當(dāng)反應(yīng)器聚合速率偏離規(guī)定速率時(shí)，可以通過(guò)改變主鈦催化劑的供給速率的辦法來(lái)調(diào)整。9（2）烷基鋁TEAl的影響TEAL的主要作用是與主鈦催化劑一起形成活性中心，同時(shí)還可以消除反應(yīng)介質(zhì)中的某些有害雜質(zhì)。在正常加入速率的基礎(chǔ)上，增加TEAL的量，催化劑活性的略微提高，熔融指數(shù)及灰份增大，等規(guī)度及堆密度基本不變。TEAL的供給速率與進(jìn)入聚合裝置的總的丙烯量有關(guān)。10（3）DONOR的影響DONOR為外給電子劑，增加DONOR的量，可提高產(chǎn)品聚丙烯的等規(guī)度。但對(duì)堆積密度、熔融指數(shù)基本無(wú)影響。DONOR的加入量有一個(gè)最佳值。加入量過(guò)小起不到提高等規(guī)度的作用，過(guò)大則可使催化劑完全失去活性，因此，必須嚴(yán)格控制其用量。DONOR的加入量與進(jìn)入聚合裝置的總的丙烯進(jìn)料量有關(guān)，即總丙烯量串級(jí)控制Donor加入量，以期達(dá)到最佳的DONOR加入量。112、聚合溫度的影響溫度對(duì)丙烯聚合反應(yīng)的影響較大，催化劑活性隨著反應(yīng)溫度的升高而增加，同時(shí)反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品等規(guī)度也有相似的影響，即在一定范圍內(nèi)反應(yīng)溫度升高產(chǎn)品等規(guī)度提高。生產(chǎn)上控制較高的反應(yīng)溫度有利于提高催化劑得率，但反應(yīng)溫度過(guò)高不利于反應(yīng)的控制，同時(shí)為了確保液相本體聚合，反應(yīng)溫度提高時(shí)系統(tǒng)壓力必須隨之提高，這也有一定的限制。工藝上聚合反應(yīng)溫度必須嚴(yán)格控制在一定的范圍內(nèi)。123、反應(yīng)時(shí)間的影響當(dāng)其它反應(yīng)條件不變時(shí)，催化劑得率隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而提高。但是對(duì)具體裝置而言反應(yīng)時(shí)間受到裝置生產(chǎn)負(fù)荷要求的制約，裝置生產(chǎn)負(fù)荷越高，反應(yīng)時(shí)間相應(yīng)縮短，催化劑得率降低。在裝置高負(fù)荷生產(chǎn)的條件下，一般通過(guò)盡可能提高反應(yīng)聚合物淤漿密度來(lái)保證催化劑得率。但反應(yīng)聚合物淤漿密度的提高受到反應(yīng)撤熱以及反應(yīng)器循環(huán)條件的制約，因此從一定程度上，對(duì)某一具體裝置，提高生產(chǎn)負(fù)荷要以損失催化劑得率為代價(jià)。134、氫的影響當(dāng)丙烯聚合反應(yīng)不加入氫氣時(shí)，所得聚丙烯分子量可高達(dá)100萬(wàn)，根本無(wú)法進(jìn)行加工，必須在聚合反應(yīng)中加入分子量調(diào)節(jié)劑。利用聚丙烯活性鏈的氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，工藝上通過(guò)向反應(yīng)體系中加入氫氣，來(lái)控制產(chǎn)品的分子量，反應(yīng)