Спэлтех - Полезная информация

Недостатки суспензионной технологии при производстве полипропилена

Недостатком суспензионной технологии с применением катализатора TiCl3 является постепенное загрязнение реактора по мере увеличения количества растворенного полимера – атактического полипропилена(АПП). Работа таких технологических линий обычно ограничивается производством гомополимеров с показателем текучести расплава менее 15 грамм/ в 10 мин, этилен-модифицированных статических сополимеров, содержащих менее 3% сомономера и ударопрочных сополимеров, содержащих менее 15 % каучука и имеющих низкий показатель текучести расплава. Высокие цены на сомономеры, большая доля растворимых полимеров (АПП) с высоким содержанием сомономера и ограниченная производительность установки для производства сополимера приводят к значительным затратам на производство сополимеров. Некоторые недостатки суспензионной технологии были частично устранены использованием катализаторов TiCl3 (Solvay) второго поколения, что позволило уменьшить производство АПП, растворяемого растворителем, что в свою очередь значительно улучшило экономические показатели технологии, продлив срок службы установок суспензионной технологии и тем снизив себестомость материала, используемого в изготовлении полипропиленовых мешков.

Полимеризация  в растворе возможна при температуре выше 140°С при растворении кристаллического полипропилена в алифатическом углеводороде. При такой температуре теплоту от процесса полимеризации можно преобразовать в полезный вид энергии, например, в пар. Технология Eastman, является единственным промышленным примером технологии полимеризации в растворе для получения кристаллического полипропилена. Поскольку стандартные катализаторы первого поколения Циглера-Натта были недостаточно стереорегулярны или активны при температуре, необходимой для полимеризации в растворе, использовалась система модифицированного катализатора с содержанием лития в составе, например, алюмогидрид лития. В реакторы полимеризации непрерывно подавались компоненты катализатора, мономер и растворитель. Посредством сброса давления не прореагировавший мономер удалялся из раствора и затем рециркулировался. Чтобы снизить вязкость раствора и упростить удаление остатков катализатора путем фильтрации добавлялся растворитель. Затем после нескольких выпариваний раствор концентрировался, а затем при прохождении через экструдер дегазации образовывался твердый полимер. Дополнительную очистку проводили путем отмывки твердого полимера гептаном или аналогичным углеводородом, который также растворял АПП, что позволяло исключить использование спирта и применение многократной дистилляции, требовавшейся для его рециркуляции. Такая технология была использована для производства некоторых особых марок полимеров более высокой степенью ударной вязкостью, чем полимеры, произведенные по суспензионной технологии.

Использование жидкого мономера в качестве среды полимеризации имеет два преимущества по сравнению с углеводородным растворителем или разбавителем: более высокая степень полимеризации в результате более высокой концентрации мономера и упрощение технологии, что снижает стоимость, поскольку устранен компонент, который необходимо очищать и рециркулировать. Чтобы поддерживать пропилен в жидкой фазе при температуре полимеризации от 60°С до 80°С необходимо рабочее давление более 30 бар (440psi).