化率高，反应器的时-空生产能力更大，能耗低，工艺流程简单，设备少，生产
成本低，\三废\量少；容易除去聚合热，并使撤热控制简单化，可以提高单位反
应器的聚合量；能除去对产品性质有不良影响的低分子量无规聚合物和催化剂残
渣，可以得到高质量的产品等优点。不足之处是反应气体需要气化、冷凝后才能
循环回反应器。反应器内的高压液态烃类物料容量大，有潜在的危险性。此外，
反应器中乙烯的浓度不能太高，否则在反应器中形成一个单独的气相，使得反应
器难以操作，因而所得共聚产品中的乙烯含量不会太高。
本体法不同工艺路线的区别主要是反应器的不同。反应器可分为釜式反应
器和环管反应器两大类。釜式反应器是利用液体蒸发的潜热来除去反应热，蒸发
的大部分气体经循环冷凝后返回到反应器，未冷凝的气体经压缩机升压后循环回
反应器。而环管反应器则是利用轴流泵使浆液高速循环，通过夹套冷却撤热，由
于传热面积大，撤热效果好，因此其单位反应器体积产率高，能耗低。
本体法生产工艺按聚合工艺流程，可以分为间歇式聚合工艺和连续式聚合
工艺两种。（1）间歇本体法工艺。间歇本体法聚丙烯聚合技术是我国自行研制
开发成功的生产技术。它具有生产工艺技术可靠，对原料丙烯质量要求不是很高，
所需催化剂国内有保证，流程简单，投资省、收效快，操作简单，产品牌号转换
灵活、三废少，适合中国国情等优点，不足之处是生产规模小，难以产生规模效
益；装置手工操作较多，间歇生产，自动化控制水平低，产品质量不稳定；原料
的消耗定额较高；产品的品种牌号少，档次不高，用途较窄。目前，我国采用该
法生产的聚丙烯生产能力约占全国总生产能力的24.0%；（2）连续本体法工艺。
该工艺主要包括美国Rexall工艺、美国Phillips工艺以及日本Sumitimo工艺。
（a）Rexall工艺。Rexall本体聚合工艺是介于溶剂法和本体法工艺之间的生
产工艺，由美国Rexall公司开发成功，该工艺采用立式搅拌反应器，用丙烷含
量为10%-30%（质量分数）的液态丙烯进行聚合。在聚合物脱灰时采用己烷
和异丙醇的恒沸混合物为溶剂，简化了精馏的步骤，将残余的催化剂和无规聚丙
烯一同溶解于溶剂中，从溶剂精馏塔的底部排出。以后，该公司与美国El Paso
公司组成的联合热塑性塑料公司，开发了被称为\液池工艺\的新生产工艺，采用
Montedison -MPC公司的HY-HS高效催化剂，取消了脱灰步骤，进一步简化
了工艺流程。该工艺的特点是以高纯度的液相丙烯为原料，采用HY-HS高效催
化剂，无脱灰和脱无规物工序。采用连续搅拌反应器，聚合热用反应器夹套和顶
部冷凝器撤出，浆液经闪蒸分离后，单体循环回反应；（b）Phillips工艺。该工
艺由美国Phillips石油公司于20世纪60年代开发成功。其工艺特点是采用独
特的环管式反应器，这种结构简单的环管反应器具有单位体积传热面积大，总传
热系数高，单程转化率高、流速快、混合好、不会在聚合区形成塑化块、产品切
换牌号的时间短等优点。该工艺可以生产宽范围熔体流动速率的聚聚物和无规聚
合物；（c）Sumitimo工艺。该工艺由日本Sumitimo（住友）化学公司于1974
年开发成功。此工艺基本上与Rexene本体法相似，但Sumitimo本体法工艺
包括除去无规物及催化剂残余物的一些措施。通过这些措施可以制得超聚合物，
用于某些电气和医学用途。Sumitimo本体法工艺使用SCC络合催化剂（以一
氯二乙基铝还原四氯化钛，并经过正丁醚处理），液相丙烯在50-80℃、3. 0MPa下进行聚合，反应速率高，聚合物等规指数也较高，还采用高效萃取器脱灰，产
品等规指数为96%-97%，产品为球状颗粒，刚性高，热稳定性好，耐油及电
气性能优越。
4 本体法
本体法-气相法组合工艺主要包括巴塞尔公司的Spheripol工艺、日本三
井化学公司的Hypol工艺、北欧化工公司的Borstar工艺等。
（1）Spheripol工艺。Spheripol工艺由巴塞尔（Basell）聚烯烃公司
开发成功。该技术自1982年首次工业化以来，是迄今为止最成功、应用最为广
泛的聚丙烯生产工艺。Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚
相结合的聚合工艺,工艺采用高效催化剂，生成的PP粉料粒度其催化剂生产的粉
料呈园球形，颗粒大而均匀，分布可以调节，既可宽又可窄。可以生产全范围、
多用途的各种产品。其均聚和无规共聚产品的特点是净度高，光学性能好，无异
味。Spheripol工艺采用的液相环管反应器具有以下优点：
（a）有很高的反应器时-空产率（可达400kgPP/h.m3），反应器的容积
较小，投资少；
（b）反应器结构简单，材质要求低，可用低温碳钢，设计制造简单，由于
管径小（DN500或DN600），即使压力较高，管壁也较薄；
（c）带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱，这种结构设计降
低了投资；
（d）由于反应器容积小，停留时间短，产品切换快，过渡料少；
（e）聚合物颗粒悬浮于丙烯液体中，聚合物与丙烯之间有很好的热传递。
采用冷却夹套撤出反应热单位体积的传热面积大，传热系数大，环管反应器的总
体传热系数高达1600W/（m2.℃）；
（f）环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环，流体流速高达7m/s，因此
可以使聚合物淤浆搅拌均匀，催化剂体系分布均匀，聚合反应条件容易控制而且
可以控制得很精确，产品质量均一，不容易产生热点，不容易粘壁，轴流泵的能
耗也较低；
（g）反应器内聚合物浆液浓度高（质量分数大于50%），反应器的单程转
化率高，均聚的丙烯单程转化率为50%-60%。以上这些特点使环管反应器很
适宜生产均聚物和无规共聚物。Spheripol工艺一开始使用GF-2A、FT-4S、
UCD-104等高效催化剂，催化剂活性达到40kgPP/gcat，产品等规度为
90%-99%，可不脱灰、不脱无规物。
5 气相法工艺
气相法聚丙烯工艺的研究和开发始于20世纪60年代，1967年BASF公司在Ludwigshafen建成一套采用立式搅拌床反应器的气相聚丙烯工艺中试
装置。1969年BASF和Shell的合资ROW公司在德国Wesseling采用立式
搅拌床反应器建成世界上第一套2.5万吨/年气相聚丙烯工业装置， 命名为
Novolen工艺。20世纪70年代，美国Amoco公司开发出采用接近活塞流的
卧式搅拌床气相反应器的气相法PP生产工艺。80年代初期，UCC公司将其成
熟的气相流化床Unipol聚乙烯工艺用于聚丙烯生产中，推出了Unipol气相聚
丙烯工艺。日本的Sumitomo公司也于同期开发出采用气相流化床的气相法工
艺。目前，世界上气相法PP生产工艺主要有BP公司的Innovene工艺、Chisso
工艺、联碳公司的Unipol工艺、BASF公司的Novolen工艺以及住友化学公司
的Sumitomo工艺等。
液相本体法聚丙烯工艺流程
液相本体法聚丙烯工艺流程液相本体法聚丙烯工艺流程
液相本体法聚丙烯工艺流程
从气体分离工段送来的粗丙烯经过精制系统：氧化铝干燥塔，镍催化剂脱
氧塔，分子筛干燥塔脱水脱氧，送入精丙烯计量罐。精丙烯经计量进入聚合釜并
将活化剂二乙基氯化铝，催化剂三氯化钛和分子量调节剂氢气，按一定比例一次
性加入聚合釜中。物料加完后，向夹套内通热水，将聚合釜内物料加热，使液相
丙烯在一定条件下进行液相本体聚合反应，反应生成的聚丙烯以颗粒态悬浮在液
相丙烯中。随着反应时间的延长，液相丙烯中聚丙烯颗粒的浓度逐渐增加，液相
丙烯逐渐减少。最后，釜内液相基本消失，达到所谓干锅状态。此时认为反应结
束，每釜反应时间为3—6小时。反应结束后，将未反应的高压丙烯气体用冷却
水或冷冻盐水冷凝回收循环使用。釜内聚丙烯借回收后剩余的压力喷入闪蒸去活
釜，闪蒸逸出的气体，经旋风分离器与带式过滤器与夹带出来的聚丙烯粉末分离
后，送至气柜回收。闪蒸去活釜内聚丙烯粉料可能还吸附丙烯气体，然后抽真空。
通氮气将有机气体置换后，再通入空气使催化剂脱活，得到聚丙烯粉料产品。
间歇法本体聚丙烯控制方案
间歇法本体聚丙烯控制方案间歇法本体聚丙烯控制方案
间歇法本体聚丙烯控制方案
1. 进料控制
进料控制进料控制