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全球聚丙烯生产八大工艺,你不可不知的中国技术!

聚烯烃人2019-01-10 16:58:01

龍 檏 聚 烯

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聚丙烯工艺  技术 项目  中国制造

共2450字  |  建议阅读时间 10分钟


聚丙烯产品是三大塑料产品之一,应用于生活的方方面面,小到水杯瓶盖,大到汽车用品,生活处处都能见到它的身影。然而,这一涉及到国计民生的基础工业产品的生产,多年来核心工艺一直控制在外资专利技术厂商手里。

伴随着世界聚丙烯工业的迅猛发展,聚丙烯产业正在东移,我国自主研发生产聚丙烯技术正在替代国际老牌工艺,纷纷应用于国内重大项目,今天,就跟随着龙朴君的介绍,了解这项令国人骄傲的技术吧!

聚丙烯八大工艺

当前典型的聚丙烯工艺分类


国内聚丙烯装置主要工艺:


  • Lyondell Basell公司Spheripol工艺(液相环管+气相聚合)

  • INEOS公司的Innovene工艺(卧式气相搅拌釜)

  • GRACE公司的Unipol工艺(气相流化床)

  • BASF公司的 Novolen工艺(立式搅拌釜)

  • 三井油化的Hypol工艺(立式搅拌釜+流化床)

  • 中国石化公司的ST-II工艺(液相环管+气相聚合)

  • 中国的SPG/ZHG工艺(立式搅拌釜+卧式气相搅拌釜)

  • 间歇法聚合工艺(俗称“小本体”)


(关于聚丙烯工艺的详细介绍,可参考阅读龙朴君之前的发文:八种主流聚丙烯工艺大PK,附国内主要PP项目产能汇总)


其中,这项与中石化并肩、站在聚丙烯全球领先技术阵营的SPG/ZHG工艺到底什么来头?且听龙朴局为您仔细解答!


工程硕果累累


近年来,由北京华福工程有限公司工程设计的浙江三江化工30万吨/年聚丙烯装置和浙江卫星石化30万吨/年聚丙烯装置先后开车成功,标志着华福公司在国产化丙烯聚合技术的应用上再次取得巨大成绩。

这些装置设计采用“丙烯液相本体聚合与卧式釜气相聚合”组合的工艺技术,华福公司是目前国内唯一利用该技术的工程公司,设计、建设的聚丙烯装置投资省,建设周期短,自设计至开车仅11个月,全部设备国产化。


华福工程在全国的ZHG工艺装置分布如下:


SPG/ZHG技术


SPG/ZHG工艺是国内自主开发、具有知识产权、产业化成功的连续法丙烯聚合工艺。华福工程公司是唯一推广该技术的工程公司,目前采用华福SPG/ZHG技术建设的聚丙烯装置产能达315万吨,占国内总产能12.3%。


SPG/ZHG工艺装置单线规模达25万吨/年,已投产的装置规模达30万吨/年,采用“立式液相聚合釜+卧式釜气相聚合”相组合的生产方法。

 


工艺特点


牌号覆盖面宽--使用国产的高效载体催化剂,在聚合釜能够直接生产熔融指数小于1~100的粉料,覆盖了目前国内聚丙烯装置能够生产的均聚牌号。首次开车生产的无规共聚PPR管材料,达到了国内引进装置生产质量的最好水平。


能耗低--吨能耗低于50kg标油(最低50kg标油),不到国内引进聚丙烯装置平均能耗的1/3。


投资低--预计投资仅为同规模引进聚丙烯装置或者引进技术国产化装置的1/3。


安全--不需要通过造粒降解,能够在聚合釜直接得到<0.2~70g/10min MFR的牌号。装置的丙烯存料量少,装置更安全。


环保--采用100%微量催化剂加料技术,不添加溶剂,降低后处理负荷。


SPG/ZHG技术流程简图


与国外聚丙烯工艺技术相比, SPG/ZHG技术特点:ZHG工艺投资低30%,流程短,设备小,设备100%国产化,牌号切换灵活,平均能耗是外资技术的1/3。



技术装备
 

关键设备

说明

第一反应器

立式搅拌反应釜

第三反应器

卧式搅拌气相聚合釜、设备较大,加工周期长

高速风机

工作压力较高、转速高

干燥器

卧式桨叶式干燥机、带加热夹套,制造周期较长

压缩机

丙烯回收压缩机

挤压造粒机组

成套供货、加工周期最长


2x30万吨/年聚丙烯PDS全局模型

 

下面这个大家伙——第三反应器,就是本工艺最核心的设备,国内自主创新开发。



ZHG工艺对间歇法聚丙烯装置改造


ZHG工艺技术除了用在新建聚丙烯装置上,还可以对现有的间歇法(俗称“小本体”)聚合装置进行连续化扩能改造,目前已在国内、外已经改造成功了六套装置。主要改造内容有:


  • 催化剂加料系统;聚合反应系统;

  • 闪蒸去活系统;丙烯回收系统

 

利用ZHG技术进行间歇法聚丙烯装置改造的必要性和优势:

  • 先进工艺淘汰落后工艺,降低原料和公用物料消耗,减少定员,降低加工成本;

  • 产量大幅提升;

  • 提高产品质量,可生产共聚产品;

  • 改造工期短(可集中改造,不影响生产);

  • 原有设备利用率高,投资低,投资回收期短;

  • 提高了装置生产的安全性;


项目一览


从2008年起,华福承接了鸿基石化、宝塔石化、卫星石化、抚顺石化等20家石化化工企业聚丙烯装置的新建及改造项目,还有1套出口至哈萨克斯坦,单套装置产能从7万吨到30万吨不等,总产能已达到315万吨/年。具体业绩信息如下图。



部分项目装置图


SPG/ZHG工艺产品-粉料

技术持有者


SPG/ZHG工艺是国内自主开发、具有知识产权、产业化成功的连续法丙烯聚合工艺,华福工程公司是唯一推广该技术的工程公司。


1985年,中国石化集团公司国际事业部与美国著名的设计工程公司福陆·丹尼尔公司合资成立了北京华福工程有限公司。2005年12月,公司被神雾集团全资收购。在董事长吴道洪博士的带领下,公司规模由收购时的不足百人,发展到现在的近千人,资产总额近46亿元人民币,成为国内规模最大的民营石油化工、煤化工工程公司之一。

 


1986年,华福公司获得了建设部颁发的炼油、石油化工及化工行业的甲级设计资质。华福公司主要技术力量均来自BDI(原中石化北京设计院)和BPEC(原北京石化工程公司)的核心技术骨干,拥有一大批国内权威的炼油、乙稀、石油化工及煤化工等领域的知名专家,几乎国内所有的炼油、石油化工、乙稀等装置的设计、施工管理都有他们的贡献和足迹。

 

二十年来,华福公司一直从事炼油、乙稀、石油化工及医药化工行业的技术咨询、项目可行性报告编制、工程设计、工程建设管理、EPC总承包、PMC服务等业务,曾在齐鲁石化、南海乙稀、大庆石化、吉林石化、壳牌石油、杜邦化学公司、神华煤制油等多项新建改建工程中发挥了重要作用。 


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