液相本體法

含液相氣相組合式，液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝是聚丙烯生產(chǎn)中后期發(fā)展起來的新工藝。該生產(chǎn)工藝是聚丙烯1957年開始工業(yè)化生產(chǎn)七年之后問世的。 

采用液相本體法生產(chǎn)聚丙烯，是在反應體系中不加任何其他溶劑，將催化劑直接分散在液相丙烯中進行丙烯液相本體聚合反應。聚合物從液相丙烯中不斷析出，以細顆粒狀懸浮在液相丙烯中。隨著反應時間的增長，聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高。當丙烯轉(zhuǎn)化率達到一定程度時，經(jīng)閃蒸回收未聚合的丙烯單體，即得到粉料聚丙烯產(chǎn)品。這是一種比較簡單和先進的聚丙烯工業(yè)生產(chǎn)方法。液相本體法工藝代表著八十年代國際上聚丙烯生產(chǎn)的新技術、新水平。

工藝特點：（1）系統(tǒng)中不加溶劑，丙烯單體以液相狀態(tài)在釜式反應器中進行液相本體聚合，乙烯丙烯在流化床反應器中進行氣相共聚；（2）流程簡單，設備少、投資省，動力消耗及生產(chǎn)成本低；（3）均聚采用釜式攪拌反應器（Hypol工藝），或環(huán)管反應器（Spheripol工藝），無規(guī)共聚和嵌段共聚均在攪拌式流化床中進行。

采用液相本體法的典型代表是baseLL公司的Spherizone液相本體法工藝。Spherizone是一種氣相循環(huán)技術，采用齊格勒-納塔催化劑，可生產(chǎn)出保持韌性和加工性能同時又具有高結(jié)晶度、剛性和更加均一的聚合體。它可在單一反應器中制得高度均一的多單體樹脂或雙峰均聚物。Spherizone循環(huán)反應有二個互通的區(qū)域，不同的區(qū)域起到由其它工藝的氣相和液相環(huán)管反應器所起的作用。這兩個區(qū)域能產(chǎn)生具有不同相對分子質(zhì)量或單體組成分布的樹脂，擴大了聚丙烯的性能范圍。 

該工藝的核心設備為MZCR（多區(qū)循環(huán)反應器系統(tǒng)）反應器R230系統(tǒng)。該反應器由提升管和下降管兩部分組成。在提升管內(nèi)聚合物通過反應氣體向上吹，形成流化，并送入下降管的上部經(jīng)過旋風分離器后，粉料在收集在下降管內(nèi)。反應氣體由離心式壓縮機通過外部的管線循環(huán)，反應熱依靠在外部循環(huán)管線上的循環(huán)器冷卻器來移出。反應器產(chǎn)品通過安裝在下降管下部的閥門排出。排出的粉料經(jīng)過高壓和低壓脫氣后，在生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物時，直接進行汽蒸和干燥，得到粉料產(chǎn)品。生產(chǎn)抗沖產(chǎn)品時，經(jīng)過高壓脫氣后的粉料排入氣相流化床反應器。該反應器仍采用Spheripol II氣相反應器系統(tǒng)。共聚反應器為立式圓筒式容器，上、下為球形封頭，下部為沸騰床，主體材料為不銹鋼，內(nèi)表面拋光。

該工藝目前單線生產(chǎn)能力已達45萬噸/年。MZCR（多區(qū)循環(huán)反應器）抗沖共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達 22%（橡膠含量大于40%），還可生產(chǎn)含乙烯和丁烯-1的三元共聚產(chǎn)品。

氣相本體法

工藝特點：（1）系統(tǒng)不引入溶劑，丙烯單體以氣相狀態(tài)在反應器中進行氣相本體聚合；（2）流程簡短，設備少、生產(chǎn)安全，生產(chǎn)成本低；（3）聚合反應器有流化床（聯(lián)碳/殼牌UNIPOI工藝）、立式攪拌床（巴斯夫Novolen工藝）及臥式攪拌床（阿莫科/埃爾帕索工藝）。

采用氣相本體法的典型代表是DOW化學公司Unipol氣相工藝。Unipol氣相聚丙烯工藝是美國聯(lián)碳公司（UCCP）和殼牌公司于二十世紀八十年代開發(fā)的一種氣相流化床聚丙烯工藝，是將應用在聚乙烯生產(chǎn)上的流化床工藝移植到聚丙烯生產(chǎn)中，并獲得成功。該工藝采用高效催化劑體系，主催化劑為高效載體催化劑，助催化劑為三乙基鋁、給電子體。

UNIPOL工藝具有簡單、靈活、經(jīng)濟和安全的特點；該工藝只用很少的設備就能生產(chǎn)出包括均聚物、無規(guī)共聚物和抗沖共聚物在內(nèi)的全范圍產(chǎn)品，可在較大操作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)操作條件而使產(chǎn)品性能保持均一。因為使用的設備數(shù)量少而使維修工作量小，裝置的可靠性提高。由于流化床反應動力學本身的限制，加上操作壓力低使系統(tǒng)中物料的貯量減小，使得該工藝比其它工藝操作安全，不存在事故失控時設備超壓的危險。

此工藝沒有液體廢料排出，排放到大氣的烴類也很少，因此對環(huán)境的影響非常小，與其它工藝相比，該工藝更容易達到環(huán)保、健康和安全的各種嚴格規(guī)范。該工藝的另一顯著特點是可以配合超冷凝態(tài)操作，即所謂的超冷凝態(tài)氣相流化床工藝（SCM）。該技術通過將反應器內(nèi)液相的比例提高到45%，可使現(xiàn)有的生產(chǎn)能力提高200%。由于液體含量多少不是流化床不穩(wěn)定、形成聚合物結(jié)塊的基本因素，因此該技術關鍵的操作變量是膨脹床的密度及膨脹松密度與沉降松密度的比例。由于超冷凝態(tài)操作能夠有效地移走反應熱，它能使反應器在體積不增加的情況下提高2倍以上的生產(chǎn)能力，對于投資的節(jié)省是非?？捎^的?？箾_共聚產(chǎn)品的乙烯含量可高達17% （橡膠含量大于30%）的抗沖共聚產(chǎn)品。

該工藝的核心設備為氣相流化床反應器、循環(huán)氣壓縮機、循環(huán)氣冷卻器和擠壓造粒機組。流化床反應器是空心式容器，其頂部帶有擴大段，底部帶有分布器，反應器操作壓力為3.5MPaG，溫度67℃，反應器操作壓力為2.1MPaG，溫度70℃；循環(huán)氣壓縮機為單級、恒速、離心式壓縮機。