صفحه نخست » فناوری قابل عرضه » طرح های پیشنهادی » فناوری تبدیل پروپیلن به پلی‌پروپیلن

پلی پروپیلن از پلیمریزاسیون منومر پروپیلن در حضور کاتالیست‌های زیگلر ناتا و یا متالوسن می تواند تولید شود. این پلاستیک جوانترین پلاستیک تجاری دنیاست که برای اولین بار در دهه 1972 تولید و به بازار عرضه شد. این پلاستیک به علت داشتن خصوصیات و ویژگی­های منحصر به فردش رشد سریعی را طی سالیان گذشته در بازار تقاضا تجربه نموده است.

پلی پروپیلن یک پلیمر ترموپلاست است که در یک بازه گسترده از کاربردها شامل فیلم و ورق، قالب گیری دمشی، قالب گیری تزریقی، بسته بندی غذایی، نساجی، تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی، لوله،کاربردهای صنعتی و ساختمانی، اجزاء خودرو و صنعت الیاف (چمن­های مصنوعی طناب ضد پوسیدگی) مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این، پلیمر تولید شده از منومر پروپیلن به طور معمول در برابر حلال های شیمیایی، بازها و اسیدها مقاوم می باشد. پلی پروپیلن یکی از پلیمرهایی است که به عنوان ماده اولیه در صنعت پلاستیک و الیاف مورد مصرف قرار می گیرد. عدم قدرت جذب آب توسط این پلیمر مشابه نایلون، کاربرد ویژهای به این محصول برای مصرف در بخش الیاف بخشیده است. پلی پروپیلن در مقایسه با دیگر پلیمرها مشخصات متمایز و برجسته ای دارد که عبارتند از :

  •  قیمت نسبتا ارزان منومر پروپیلن در مقایسه با منومرهای دیگر پلیمرها
  •  قیمت پائین PP در مقایسه با دیگر پلیمرها و وزن مخصوص و سبک PP
  •  انعطاف پذیری و طیف گسترده تولید PP با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متغیر
  •  افزایش کاربردهای جدید و بهبود خواص گریدهای تولیدی جدید
  •  افزایش کاربرد PP در وسایل و تجهیزات پزشکی و توسعه کاربردهای PP گرید خاص
  •  افزایش مصرف PP به صورت آلیاژ با دیگر پلیمرها و جایگزینی با پلیمرهایی مانند PS، PE

 

مشخصات فنی فناوری تبدیل پروپیلن به پلی‌پروپیلن

 

1-  شرح فرآیند

در واحد تولید پلی پروپیلن، محصول به صورت هموپلیمر و یا در حضور کومونومرهای مختلف به صورت کوپلیمر تولید می­شود. مواد اولیه در این فرایند عبارتند از: پروپیلن، اتیلن، هیدروژن، 1- بوتن، کاتالیست­های جامد، کوکاتالیست­های مایع، دانرهای مایع و پایدارکننده­های فرایند. این فرایند شامل سه مرحله خوراک­دهی، پلیمریزاسیون و عملیات­های تکمیلی می­باشد. در مرحله اول کاتالیست، پروپیلن مایع، کومونومر و هیدروژن به صورت مداوم به داخل راکتورهای حلقوی (Loop reactor) خوراک­دهی می­شود. پس از آن پلیمریزاسیون توده­ای در دو راکتور حلقوی و در راکتورهای کوپلیمریزاسیون فاز گازی (در صورت نیاز) صورت می­گیرد. پس از پلیمریزاسیون عملیات­های تبخیر پروپیلن مایع از پلی پروپیلن با غلظت­های بسیار بالا، جداسازی مونومرهای واکنش نداده و برگشت جریان مونومرها به راکتور انجام می­گیرد.

1-2- نمودار ساده جریان فرایند

شکل 1 نمودار جریان فرایند تولید پلی پروپیلن را نشان می­دهد. مطابق شکل فرایند در سه بخش قابل توضیح است. این سه بخش عبارتند از: خوراک دهی، پلیمریزاسیون و جداسازی و خالص سازی.

2- مشخصات خوراک و کاتالیست

جداول 1 و 2 به ترتیب مشخصات خوراک و کاتالیست را نمایش می­دهد.

 

س

 

شکل 1- نمودار ساده جریان فرایندی واحد پلی پروپیلن

 

جدول 1- مشخصات خوراک مصرفی

 

Propylene (polymer grade)

Monomer

99.5%

Ethylene

Co-monomer

99.5%

Hydrogen

MW controller

99.5%

1- Butene

Co-monomer

99.5%

 

جدول 2- مشخصات کاتالیست مصرفی

 

Morphology

Granular/spherical

Catalyst type

Ziegler-Natta

Generation

Forth

PSD

D50= 12-25 microns (adjustable)

Component

Ti= 2-3%w,  Mg= 16-19%w

Activity

> 40 kg PP/g cat.

(Bulk polymerization: 70 C, 2 hr., Teal/CHMMS=8, without H2)

X.I. Range

96-99%w

Polymer B.D

> 0.45 gr/cm3

 

3- مشخصات پلی پروپیلن تولیدی

 

جدول 3- مشخصات برخی از گریدهای تولیدی در واحد پلی پروپیلن

 

Grade

MFR

@ 230 C-21.6 N [g/10min]

Flexural Modulus

[MPa]

Notched Izod Impact 23˚C [J/m]

Strength

at yield

[MPa]

Elongation

at yield

[%]

Extrusion & Thermoforming

0.3-3.2

1350-2200

40-200

34-41

5-13

Injection molding (Homopolymer)

3.2-45

1550-2000

28-55

32-41

10-13

BOPP Film

2-3.5

1500-1650

55-60

35-39

12-13

Cast Film

9

1300-1550

37-40

32-35

12

Fibers

1.8-38

1450-1650

30-55

32-35

10-14

Cast & Tubular film (Random Copolymer)

6-9

950-1150

40-55

27-30

12-13

Extrusion & Blow Molding (Random Copolymer)

1.8

1000-1050

120

27-28

13

Injection molding (Random Copolymer)

10

1050

85

28

12

 

4- معرفی یوتیلیتی مصرفی در واحد پلی‌پروپیلن

 

جدول 4- سرویس­های جانبی مصرفی در واحد پلی پروپیلن

 

سی