［原创］聚丙烯生产技术知识与讲解资料连载(四)： 知识问答 (1—20)

一、知识填空

1、精制后投入聚合釜的丙烯质量要求为：丙烯含量≥ 98 %（体积），水≤10  PPm，氧≤10  PPm，硫≤ 5 PPm，二氧化碳≤ 10 PPm，双烯烃≤5  PPm，炔烃≤ 5  PPm，一氧化碳≤10   PPm。

2、丙烯的临界温度是：91.8     ℃ ，临界压力是：4.6Mpa。       

3、丙烯与空气混合物的爆炸极限是：2.0—11.1 %（体积），着火温度： 497   ℃，相对密度：0.5139g/m3  (液体) 1.48 (0℃气体) ，闪点： －108  ℃，自燃点：455 ℃，沸点：－47.7℃。

4、闪蒸釜接料前必须置换氧含量小于 0.5  %（体积） ，去活前必须置换可燃物小于1.5  %（体积）。

5、随着温度升高，丙烯的饱和蒸汽压 上升 ，液相丙烯的密度  降低

6、聚合釜内气液共存时，随着温度的升高，气相密度上升    液相密度 下降   。

7、一氯二乙基铝的安全浓度是   25　　%。

8、氢气与空气混合物的爆炸极限 2.0－11.1 %。

9、氧化铝再生温度200－300  ℃ ，镍触媒再生温度 350 ℃，3A°分子筛用于丙烯吸附水份 ，5A°分子筛用于氧气脱除   。

10、丙烯液相本体法聚合反应温度为 75±1℃　压力 3.5 Mpa 。

11、聚丙烯企业标准中规定：一级品≥ 98% ，合格品≥ 95 % ，优级品≥ 99 % 。

12、催化剂称量误差± 　0.5  g，活化剂计量误差＜±100 mL，聚丙烯产品称量误差±　0.25　 kg。

13、聚丙烯企业标准中规定钛含量：一级品≤ 100  PPm、二级品≤150　PPm、我公司控制标准为 Ti ≤ 150 PPm   。

14、安全阀的前后截断阀应当 常开  并 好用  ，安全阀的定压应高于操作 压力，低于 设计  压力。

15、依照企业标准聚丙烯的灰分含量是：优级品≤100  PPm  ，一级品≤ 150    PPm  ，合格品≤ 300      PPm  。

16、依照企业标准聚丙烯氯含量为：优级品≤ 150    PPm ，合格品≤ 350 PPm。

二、问答题

1、精制丙烯脱除微量水的基本原理是什么？使用什么干燥剂？有何特点？

答：精制的丙烯脱除微量水的基本原理是吸附。使用的干燥剂是3A°分子筛和5A°分子筛。3A°、5A°干燥剂的吸附不仅由其微孔直径的大小决定，同时也与被吸附物质的极性有关，因水具有较强极性，3A°、5A°干燥剂对水有较强的亲合力；因此对微量水能达到较深的干燥度。分子筛的特点是具有均匀的孔径。如：3A°、5A°型分子筛孔径分别为：3.2--3.3A°、4.9--5.5A°。分子筛的选择吸附不仅与被吸附物质的分子直径有关，与分子的极性有关，还与被吸附分子的不饱和程度或分子沸点有关。水分子比丙烯分子小具有极性，用3A°、5A°分子筛时只有水分子能进入分子筛的微孔被吸附而达到分离的效果。

 2、干燥剂再生的基本原理是什么?

 答: 再生是一个脱咐过程，干燥剂内的残余水量与再生温度有关，与再生气的湿度、压力有关，温度越高残余水量越少。再生气湿度越低，残余水量亦越少，压力越低残余水量亦越少。我们再生使用的是干热氮气；因此采用加热升温的方法减少干燥剂内的残余水量，从而使干燥剂得到脱咐再生。

 3、氧化铝与分子筛再生的温度各为多少？为什么要控制？

 答：氧化铝的再生温度250℃－300℃，分子筛的再生温度350℃－400℃，再生时要控制在规定的温度范围内，过低保证不了再生效果，但再生温度也不能超过规定的温度范围，因为氧化铝与分子筛对温度的耐受能力是有限的，温度太高出现半熔融而微孔减少或xx消失，吸附能力大大降低或xx丧失。

 4、再生前精制系统内的丙烯为什么要用丙烯气相压力退回丙烯罐区而不采取泵送和氮气压？

 答：我们使用的氮气压力{zg}只有0.7Mpa，而丙烯的饱和蒸汽压一般在1Mpa以上，因此不能用氮气退料。如用泵送料因为各精制塔的位置较低，阻力大易使泵入口压强低于丙烯的饱和蒸汽压，产生气虹(抽空)现象。所以只能用丙烯气相压力退料。

 5、精制系统再生时，各物料管线及各塔加盲板的目的是什么？

 答：防止丙烯泄漏进入电加热炉和热氮系统，发生危险和事故。

 6、再生结束后，系统为什么要保持正压？

 答：再生结束后，自然降温的过程中气体压力降低，很容易造成负压吸进空气，既不安全，又会降低精制系统的精制能力，因此必须保持正压。

 7、什么是高分子化合物？什么是高分子？聚丙烯是不是高分子化合物？

 答：由高分子组成的物质称为高分子化合物。高分子就是分子量在数千乃至百万以上的化合物，而低分子化合物分子量均在几百以下。聚丙烯分子量很高，加氢后一般控制在20万以上，因此聚丙烯应当是高分子化合物。

8、什么是结构单元？什么是单体？

答：聚合物分子中重复连接的原子或原子团；如：聚丙烯中CH2—CH    为一个结构单元。合成高聚物的低分子物质称为单体。

CH3

 9、什么是聚合？什么是聚合反应？

 答：由一种或几种低分子化合物在一定条件下，发生化学变化。生成高分子化合物的反应叫聚合。单体或单体混合物变为聚合物的过程叫聚合反应。

 10、生产聚丙烯采用什么工艺方法？催化剂、活化剂各是什么?

 答: 采用的工艺方法是丙烯液相本体间歇聚合法，催化剂是络合Ⅱ型，活化剂是一氯二乙基铝。高效聚丙烯使用的物料助剂为：催化剂是高效催化剂，活化剂是三乙基铝，二苯基二甲基氧硅烷（DDS）。

11、原料中各种杂质对聚合反应影响如何？我们控制在什么指标？

答：原料丙烯中的O2、CO、 CO2、 H2O、 S、双烯烃、炔烃、乙烷乙烯、碳四烯烃等都对聚合反应有影响，一般认为使得率下降，而可能使等规度下降，使活性下降，而且还有可能影响活性中心的性质易结块，不饱和烃一般可能破坏定向性。同行业现行控制的指标为：纯度≥ 98%，H2O＜25PPm ，O2＜10PPm ，S＜5PPm ，CO＜5PPm ，CO2＜10 PPm ，炔烃＜5 PPm ，双烯烃＜10PPm 。而生产高效聚丙烯的丙烯原料要求为：纯度＞98%，H2O＜10PPm ，O2＜10PPm ，S＜3PPm ，CO＜5PPm ，CO2＜10 PPm ，炔烃＜5 PPm ，双烯烃＜5PPm 。

12、催化剂沉底有何危害？如何避免？

答：催化剂沉底，导致釜底反应过于激烈，反应热不能被冷却循环水及时撤走，容易生成聚丙烯塑化结块，严重影响生产正常和产品的质量。要防止沉底，首先是搅拌一定要启动才能投加催化剂，其次就是当中途发生停电，搅拌停止运转时，必须及时处理，处理的方法和步骤按照突然停电的办法解决。

13、一氯二乙基铝有什么作用？为什么与催化剂投料顺序不能颠倒？

答：一氯二乙基铝有三个作用：（1）破坏原料丙烯中的有害杂质，保护催化剂的活性。（2）将催化剂中的TiCL4还原为TiCL3。（3）与催化剂生成络合物形成活性中心。因此先加活化剂后加催化剂的顺序不能颠倒；其原因由活化剂的{dy}个作用可以清楚看出。如果不先加活化剂，则有害杂质就消耗催化剂，从而降低催化剂的活性，影响聚合的反应强度，甚至引起不反应或者“清汤”现象。

 14、活化剂的用量（AI/Ti）对反应有什么影响？

答：活化剂对反应活性有影响，光有催化剂不能使丙烯聚合。对于高质量的丙烯，AI/Ti比在4以上活性变化就不明显了，但对于质量较低的丙烯，AI/Ti比要大，一般在7以上。

15、聚合反应中有时引发后反应很好，但随着时间的推移，夹套水温记录曲线慢慢向上漂移这是什么原因？

答：这种现象的出现是由于催化剂的活性衰减过快所致，有催化剂本身使用寿命的原因，也有原料中杂质方面的原因，还有可能是搅拌轴封油带水不断注入釜内造成的；因此，在聚合反应过程中，必须严格控制以上几个方面。

16、活化剂为什么要用精氮压力输送而不可利用粗氮或空气的压力输送？

答：因为活化剂性质活泼，一遇空气即会发生燃烧，遇水也会激烈反应，甚至发生爆炸。因此必须利用精氮压力输送，确保输送的安全。

17、加氢量对反应有什么影响？

答：随着氢气浓度的增加生产得率提高，等规度略有下降，熔融指数上升，对于产品后加工有不同程度的影响，甚至有些厂家无法使用，所以在生产聚丙烯时严格控制氢气的加入量。

18、影响氢调准确性的因素有哪些？

答：有以下几个方面：

（1）投入氢气量的准确性，这方面有压力降读数误差，钢瓶大小不一而造成的体积不等，因此采用D×V=常数来计量。更准确点还应按理想气体进行温度校正。

（2）管道及釜的泄漏，使氢气跑了或超压回收将氢气排掉了。

（3）使用回收丙烯，本身带进部分氢。

（4）与聚丙烯在釜内的存量有关，因为存料影响了气相空间的大小。

（5）与丙烯量的准确性也有关。

（6）与搅拌速度有关，速度越快，氢调越敏感。

（7）与催化剂的性质有关。

19、聚合釜的投料系数为什么要控制？一般规定投多少？

  答：聚合釜的投料系数一般为70%，小了则降低聚合釜的生产能力，高了会严重威胁生产的安全。因为投料温度一般为气相温度，而反应温度为75℃，液相丙烯受热膨胀，料投多了，受热后发生液相满釜，使釜压剧增，易造成设备事故和生产事故，即使不发生设备事故和生产事故，投料太满，也容易堵塞釜体上的管线。另外投料系数不固定也导致熔融指数控制不准，偏差太大，影响产品质量，影响产品的销售力度，减少经济效益。

  20、聚合温度与反应有什么关系？

  答：温度上升聚合速度加快，催化效率提高。但在75℃以上配位催化剂稳定性下降，因而使等规度下降，又由于链转移的速度增加，分子量也下降，温度过高容易产生爆聚和结块，最终导致产品质量降低，影响整个生产秩序的顺利进行。