聚丙烯生产工艺技术及行业发展路径

刘唯

摘要：聚丙烯是一种半结晶的热塑性塑料，具有性能优良、安全环保、无毒绿色、价廉易得，耐冲击性高的物理化学能，广泛应用于产品包装、建筑管材、医疗和汽车零件等多个领域。本文从聚丙烯材料的生产工艺技术分析出发，阐述了聚丙烯工艺生产技术的发展，分析了聚丙烯行业现状，最后提出了促进聚丙烯行业发展的合理化建议。

【关键词】聚丙烯;生产现状;用途;催化剂

分类号：TQ325.14

一、 聚丙烯生产工艺技术概况及特点

聚丙烯是丙烯的聚合物，我国从二十世纪七十年代生产聚丙烯至今，形成了许多不同的聚丙烯生产技术工艺，传统的聚丙烯生产工艺包括气相法、液相本体法和淤浆法等，由于淤浆法生产技术滞后性，逐渐被淘汰。当前主流工艺应用较多的是液相本体-气相法、气相法和溶剂法等。其中本体工艺是指不添加任何溶剂，在催化剂的作用下丙烯液体的直接融合聚合，涉及精制、聚合、闪蒸、丙烯回收等工艺环节。气相工艺是指气相丙烯在催化剂的作用下通过循环反应器发生聚合反应形成固态聚丙烯产品，具有生产效率高、操作简单的优点。

现有聚丙烯生产中使用较多的主要是SpherIzone工艺技术和Unipol气相法工艺技术。

1、 SpherIzone工艺

该工艺是以液相和气相工艺联合作用为原理，是多循环反应器与气相技术结合形成的气相循环技术，同时包括均聚、无规共聚、三元共聚和双峰产品等多种类型的黄金产品。SpherIzone工艺技术能够在不需要减粘裂化的情况下，有效提升熔体指数和MFR指标，主要用于双峰聚丙烯的生产[1]。

2 、 Unipol气相法工艺

本工艺具有安全稳定性强、生产能力好的优点，尤其是在低温环境下，Unipol技术工艺能够在冷却的状态下持续稳定的运转和工作，不会因生产线温度过高而影响到聚丙烯产品的生产。目前中国石油四川石化有限公司聚丙烯装置就是采用Unipol气相法工艺技术。

通过添加优质催化剂，对立体专一性、共聚行为、分子量及其分布进行控制，从而生产出各种优质均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物产品。其中SHAC催化剂具有贮存稳定性强、便于向反应器输送且动力学和形态特性均符合Unipol工艺要求的优点，通过使用SHAC催化剂，可以有效提高UNIPOL聚丙烯工艺生产率，有效降低树脂生产成本。SHAC催化剂具有在产品生产过程中无需清除残留催化剂，被广泛运用到了聚丙烯产品的生产过程中。

二、聚丙烯行業发展现状

目前，各国聚丙烯的生产厂家都致力研发新工艺、新催化剂和新产品。随着我国聚丙烯需求量的稳步增长，我国的聚丙烯技术也在加速发展，但由于我国聚丙烯制造工艺发展起步较晚，还存在集约化程度低、市场竞争力差等问题，不能满足市场对于聚丙烯产品的大批量需求[2]。为了提高竞争力，我国的聚丙烯工艺需要在技术方面多下功夫，补齐短板，促进聚丙烯产业的不断发展进步。

三、聚丙烯行业发展过程中遇到的问题

近年来，我国聚丙烯的需求量稳步增长，聚丙烯行业也在飞速的发展。2010年我国聚丙烯的表观消费量为1295万吨，2018年增加到2389万吨，预计2023年.我国对聚丙烯的需求量将超过2800万吨[3]。但在聚丙烯行业的飞速发展中，还存在一些困难和问题：

1 、聚丙烯装置规模较小，集约化程度偏低，生产作业过程中的物耗、能耗水平都较高。我国聚丙烯装置通常与炼油厂和乙烯厂配套建设，主要以中小装置为主，大型挤压机组等关键设备和聚丙烯催化剂核心技术国产化的研发及推广应用不足，导致我国聚丙烯企业生产能力偏低，聚丙烯生产中物耗、整体能耗水平偏高，导致我国生产的聚丙烯与国外进口产品相比，竞争力有所不足[4]。

2、 聚丙烯产品下游企业分布不集中，运输成本和损耗较高。目前，国内聚丙烯下游企业还存在有规模小而散的特点，与欧美发达国家的“规模化”、“集约化”的生产经营模式还存在差距，聚丙烯产品生产后多需要通过铁路运输或公路运输等形式输送至下游企业，运输成本和损耗偏高。

3、 聚丙烯产品结构合理性有待提高。我国聚丙烯生产装置主要是通用牌号，产品主要集中在中低端市场，有些高端共聚聚丙烯、膜级聚丙烯及透明料等高端市场则主要被国外一些发达国家垄断[5]，存在专用产品少，新牌号的开发力度急需加强等问题。

四、促进聚丙烯行业发展的合理化建议

随着设备的升级和技术的优化，聚丙烯生产工艺技术也在不断向纵深方向发展。未来几年是我国聚丙烯行业的发展机遇期，做好聚丙烯产品结构调整，聚丙烯产品将会得到更广泛的应用和更好的发展，结合实际，对聚丙烯行业发展建议如下：

1、优化产能，提高行业整体规模和技术水平。根据乙烯及炼油产业的实际情况，进一步优化产业结构，有针对性的建设大规模聚丙烯项目，引进大型化聚丙烯生产装置，优化产品结构，增加高端专用料的占比，做好专用料、高性能、高品质、高附加值产品的研究开发，提升聚丙烯行业的整体生产水平，并进一步做好成本控制和耗能，生产整体效能，更好的满足市场需求。

2、 大力开发新技术，创新推进行业发展。催化剂是影响聚丙烯生产工艺的重要原材料之一，应用高质量、活性高、稳定性强的催化剂，能够有效提高聚丙烯的质量和生产效率[6]，所以要加大对催化剂产品的升级和改进。同时，对聚丙烯产品的研发，要充分考虑下游用户的需求，有针对性的进行产品开发工作，提升产品的附加价值，提高经济效应。

参考文献：

[1]庞通.关于聚丙烯生产工艺技术研究[J].生产质量，2020（02）：28-29.

[2]朱柯楠.聚丙烯生产工艺和应用进展[J].化工设计通讯，2018，44（06）：191.

[3]王瑀.聚丙烯的生产工艺及行业发展趋势[J].化工管理，2020（01）：167-168.

[4]武成.聚丙烯生产装置的工艺安全性研究[J].化工管理，2019（07）：197-198.

[5]殷茜.2018 年中国聚丙烯市场供需分析[J].石化技术与应用，2019，37（05）：297-300.

[6]王中华.聚丙烯生产工艺危险性分析及安全措施[J].化工管理，2018（17）：223.

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