L AC HN CÔNG NGH SN X UT POYPROPYENE ẢẤ
3.3.2. Công ngh pha khí: ệ
3.3.2.1. Mô t qui trình công ngh NOVOLENả ệ
ABB Lumus có công ngh pha khí khác, công ngh Novolen. Công ngh nàyệ ệ ệ
đang đ t thành qu Ar p Xêút và Nam Phi. Lò ph n ng th ng đ ng và máy khu yạ ả ở ậ ả ứ ẳ ứ ấ
cho phép thay đ i ch ng lo i s n ph m nhanh h n lò ph n ng t ng sôi. Khi ABB vàổ ủ ạ ả ẩ ơ ả ứ ầ
Equistar mua công ngh c a Tagor, công ngh này đệ ủ ệ ựợc h tr thêm b i công nghỗ ợ ở ệ
c a Equistar. Nhìn chung, các phân xủ ưởng c a BASF/Tagor trủ ước kia nh h n cácỏ ơ
Hình 16 : S đ s n xu t PP theo công ngh Novolenơ ồ ả ấ ệ
Propylen, etylen và b t kỳ monomer nào khác đấ ược đ a vào lò ph n ng v iư ả ứ ớ
s có m t c a Hự ặ ủ 2 nh m ki m soát tr ng lằ ể ọ ượng phân t . Đi u ki n ph n ng (nhi tử ề ệ ả ứ ệ
đ , áp su t và hàm lộ ấ ượng ch t tham gia ph n ng) đấ ả ứ ược đ t s n theo yêu c u. Ph nặ ẵ ầ ả
ng mang tính ch t to nhi t và lò ph n ng đ c làm l nh b i thi t b trao đ i
ứ ấ ả ệ ả ứ ượ ạ ở ế ị ổ
nhi t mà đó khí ph n ng hoá l ng đệ ở ả ứ ỏ ược tr n v i nguyên li u n p m i và độ ớ ệ ạ ớ ược b m vào lò ph n ng. S bay h i nhanh c a các ch t l ng trong t ng polymer b oơ ả ứ ự ơ ủ ấ ỏ ầ ả
đ m t i đa s trao đ i nhi t.ả ố ự ổ ệ
B t polymer độ ược x ra t lò ph n ng và đả ừ ả ứ ược tách áp su t khí quy n.ở ấ ể
Mônmer không tham gia ph n ng đả ứ ược tách kh i b t và đỏ ộ ược nénm sau đó ho cặ
được h i l u ho c đồ ư ặ ược d n t i đ u thi t b s n xu t olefin. Polymer đẫ ớ ầ ế ị ả ấ ược d nẫ
b ng Nit t i bình tách propylen, sau đó đằ ơ ớ ược chuy n t i Silô và t o h t v i s bể ớ ạ ạ ớ ự ổ
sung ph gia.ụ
u đi m c a công ngh Novolen
Ư ể ủ ệ :
Thay đ i ch ng lo i nhanh h n công ngh c a Dowổ ủ ạ ơ ệ ủ
S n ph m đả ẩ ượ ử ục s d ng nhi u lĩnh v cở ề ự
Lò ph n ng nh làm gi m th i gian l u c a nguyên li u tham gia ph n ngả ứ ỏ ả ờ ư ủ ệ ả ứ
Có đi u ki n thu n l i đ đàm phán v i ABB Lumus trong vi c l a ch n nhàề ệ ậ ợ ể ớ ệ ự ọ
th u EPC. ầ
Nhược đi m c a công ngh này là lò ph n ng khu y c h c, không b o đ mể ủ ệ ả ứ ấ ơ ọ ả ả
v n hành an toàn khi các thi t b c khí b h ng hóc.ậ ế ị ơ ị ỏ
Công ngh UNIPOL g m có các khu v c sau:ệ ồ ự
• Khu v c làm s ch nguyên li uự ạ ệ
Đ ng xúc tác hàm lồ ượng cao TEAL (x p x 100%) và ch t bi n tính Donorấ ỉ ấ ế
được d n t phuy ch a c a nhà cung c p t i các thùng ch a nguyên li u và đẫ ừ ứ ủ ấ ớ ứ ệ ược đong đ nh lị ượng đ n thi t b ph n ng polymer hoá.ế ế ị ả ứ
Atmer 163 – ph gia kh ho t hoá xúc tác cũng nh các ph gia l ng ho c đunụ ử ạ ư ụ ỏ ặ
nóng ch y ch a trong các thùng công-ten-n (thùng, v.v…) c a nhà cung c p đả ứ ơ ủ ấ ược d n đ n thùng ch a nguyên li u và t đó phun vào thi t b đùn ép b ng các b m đ nhẫ ế ứ ệ ừ ế ị ằ ơ ị
lượng. Các ch t ph gia ph i đun nóng ch y đấ ụ ả ả ược gia nhi t trệ ước đ n nhi t đ nóngế ệ ộ
ch y trả ước khi cung c p t i thùng nguyên li u, và t i các thùng này cũng đấ ớ ệ ạ ược x lýử
nhi t (gia nhi t, b o ôn) đ đ m b o ph gia d ng l ng.ệ ệ ả ể ả ả ụ ở ạ ỏ
Dung d ch l ng propylen lo i tinh khi t polymer (99.6% kh i lị ỏ ạ ế ố ượng) t bừ ể
ch a trung gian đứ ược b m đ n b ph n làm s ch nguyên li u. Trong quá trình này,ơ ế ộ ậ ạ ệ
Nit t tr m tách Nit /Ôxy đơ ừ ạ ơ ược x lý đ tách v t ôxy, nử ể ế ước. Có hai c p đấ ộ
áp su t cung c p Nit cho Phân xấ ấ ơ ưởng PP, m t ph n Nit độ ầ ơ ược cung c p đ n cácấ ế
thi t b tiêu th Nit áp su t th p, ph n còn l i đế ị ụ ơ ấ ấ ầ ạ ược nén t i x p x 100 barg và c pớ ấ ỉ ấ
t i thùng đi u áp đ cung c p cho lò ph n ng khi c n thi t.ớ ề ể ấ ả ứ ầ ế
• Khu v c polymer hoá và đu i khí kh i s n ph m polymer ự ổ ỏ ả ẩ
Xúc tác Ziegler-Natta th h th t PTK4 đế ệ ứ ư ược d n t các thùng ch a c a nhàẫ ừ ứ ủ
cung c p đ n b ph n chu n b xúc tác, đấ ế ộ ậ ẩ ị ược cân đong và đ a đ n thi t b ph nư ế ế ị ả
ng.
ứ
Propylen tinh khi t đế ược đ a vào thi t b ph n ng đ t th ng đ ng có trang bư ế ị ả ứ ặ ẳ ứ ị
các thi t b khu y c khí. Đ ng xúc tác, ch t bi n tính và khí ch a hydro nén đế ị ấ ơ ồ ấ ế ứ ược d n t i dòng vào c a thi t b ph n ng. Quá trình polymer hoá propylen di n ra liênấ ớ ủ ế ị ả ứ ễ
t c trong thi t b ph n ng dụ ế ị ả ứ ưới các đi u ki n sau:ề ệ
Áp su t: ấ x p x 2.2 đ n 3.0 Mpa;ấ ỉ ế
Nhi t đ : ệ ộ 65 đ n 90 ế 0C;
Th i gian ph n ng: ờ ả ứ x p x 1.0 đ n 1.2 gi .ấ ỉ ế ờ
Nhi t c a ph n ng polymer hoá đệ ủ ả ứ ược gi i phóng b i vi c b m h i l u cácả ở ệ ơ ồ ư
monomer. Monomer được h i l u t đ nh thi t b ph n ng, qua các cyclon và thi tồ ư ừ ỉ ế ị ả ứ ế
b l c, m t ph n ng ng t t i thi t b ng ng t b ng nị ọ ộ ầ ư ụ ạ ế ị ư ụ ằ ước và được thu l i t i thi tạ ạ ế
b phân tách. M t ph n nh c a khí h i l u t đ nh thi t b ph n ng đị ộ ầ ỏ ủ ồ ư ừ ỉ ế ị ả ứ ược th i quaả
cyclon đ n h th ng đu c đ t c a Nhà máy l c d u đ đu i các khí tr .ế ệ ố ố ố ủ ọ ầ ể ổ ơ
Monomer l ng t thi t b phân tách đỏ ừ ế ị ược b m tr l i đ nh tháp t i v tríơ ở ạ ỉ ạ ị
monomer hoá h i và làm l nh l p polymer.ơ ạ ớ
B t polymer và ph n monomer tách ra độ ầ ượ ấc l y ra tu n hoàn t đ nh lò ph nầ ừ ỉ ả
ng đ n thùng x qua van x . S tách monomer kh i s n ph m polymer đ c th c
ứ ế ả ả ự ỏ ả ẩ ượ ự
hi n trong thùng x . Các monomer tách ra đệ ả ược đ a t i thi t b thu h i monomer quaư ớ ế ị ồ
các cyclon và thi t b l c.ế ị ọ
B t polymer t thùng x độ ừ ả ược d n t i thùng làm s ch b ng hai đ u quay.ẫ ớ ạ ằ ầ
Trong thùng làm s ch, các monomer còn sót l i (ch y u là propylen) đạ ạ ủ ế ượ ấc l y ra b iở
dòng Nit . Làm s ch b t s n ph m đ tránh hydrocarbon tích t trong h th ng v nơ ạ ộ ả ẩ ể ụ ệ ố ậ
chuy n b t s n ph m. Khí th i c a thùng làm s ch để ộ ả ẩ ả ủ ạ ược đ a t i m t màng tách màư ớ ộ
đó monomer đ c tách kh i Nit . Nit đ c h i l u l i thùng x còn monomer
ở ượ ỏ ơ ơ ượ ồ ư ạ ả
tách ra được đ a t i thi t b thu h i monomer. ư ớ ế ị ồ
B t polymer t thùng làm s ch độ ừ ạ ược v n chuy n b ng Nit t i các tháp ch aậ ể ằ ơ ớ ứ
(Silô).
B t polymer độ ược thu gom trong hai silô. M t silô độ ượ ử ục s d ng nh m t thápư ộ
đ m trong trệ ường h p thi t b đùn ép ng ng ho t đ ng, và tháp còn l i dùng trongợ ế ị ừ ạ ộ ạ
trường h p khi thay đ i ch ng lo i polymer.ợ ổ ủ ạ
Peroxide (m t ph gia dùng đ làm gi m kh i lộ ụ ể ả ố ượng phân t polymer) ch aử ứ
trong các chai được đ a đ n các thùng nguyên li u, sau đó đư ế ệ ược b m đ nh lơ ị ượng vào thi t b ép.ế ị
•Khu v c gia công s n ph mự ả ẩ
Đ u c p d ng tr c vít cung c p b t polymer t silô đ n thùng nguyên li u épầ ấ ạ ụ ấ ộ ừ ế ệ
b ng thi t b đo đ nh lằ ế ị ị ượng, đó b t đở ộ ược tr n v i các ph gia r n và t o h t. M tộ ớ ụ ắ ạ ạ ộ
đ u c p đi u khi n vi c c p ph gia t o h t t thùng nguyên li u đ n thùng nguyênầ ấ ề ể ệ ấ ụ ạ ạ ừ ệ ế
li u ép.ệ
Các ch t ph gia r n đấ ụ ắ ược c p t m t ph u c p t i hai thi t b tr n songấ ừ ộ ễ ấ ớ ế ị ộ
song, t đó đừ ược c p t i thùng nguyên li u ép. H th ng tr n song song đấ ớ ệ ệ ố ộ ược sử
d ng đ thay đ i nhanh ch t ph gia trong trụ ể ổ ấ ụ ường h p thay đ i ch ng lo i s n ph mợ ổ ủ ạ ả ẩ
polymer.
Các ch t ph gia l ng và ph gia đun nóng ch y, atmer và peroxide đấ ụ ỏ ụ ả ược b mơ
đ nh lị ượng tr c ti p vào thi t b ép.ự ế ế ị
B t polymer và các ch t ph gia độ ấ ụ ược làm nóng ch y, đ ng th hoá, t o gel vàả ồ ể ạ
đượ ọc l c trong thi t b ép.ế ị
M t lộ ượng nh nỏ ước kh khoáng đử ược b m vào thi t b ép đ kh ho t tínhơ ế ị ể ử ạ
xúc tác.
Các ch t phù du còn l i (nấ ạ ước, s n ph m ph có tr ng lả ẩ ụ ọ ượng phân t th p,ử ấ
Nit , propylen) đơ ược tách kh i polymer nóng ch y trong thi t b ép nh chân không.ỏ ả ế ị ờ
T o h t đạ ạ ược th c hi n trong môi trự ệ ường nước.
Các h t polymer đạ ược nước kh khoáng tu n hoàn d n t i thi t b phân táchử ầ ẫ ớ ế ị
nước, sau đó đi đ n thi t b x y khô b ng khí.ế ế ị ấ ằ
Nước tách ra được gom l i trong m t thùng ch a, sau đó đạ ộ ứ ược b m t i thi tơ ớ ế
thi t o h t qua các thi t b làm l nh.ạ ạ ế ị ạ
Các h t polymer t thi t b làm khô đạ ừ ế ị ược đ a t i thi t b phân lo i h t. Cácư ớ ế ị ạ ạ
h t đ tiêu chu n đạ ủ ẩ ược v n chuy n b ng khí đ n b ph n kh mùi, các h t khôngậ ể ằ ế ộ ậ ử ạ
đ tiêu chu n đủ ẩ ược ch a trong các công-ten-n .ứ ơ
•Khu v c kh mùi, thi t b chân không, thùng tr n và thùng ch a.ự ử ế ị ộ ứ
Các h t polymer t thi t b làm khô, đạ ừ ế ị ược tách kh i khí v n chuy n b ng cácỏ ậ ể ằ
cyclon, sau đó được c p đ n thi t b kh mùi b ng các đ u c p tr c vít. Nit đấ ế ế ị ủ ằ ầ ấ ụ ơ ược cung c p gi a các đ u c p vì lý do an toàn.ấ ữ ầ ấ
Các ch t phù du và có mùi đấ ược đu i kh i các h t polymer trong thi t b khổ ỏ ạ ế ị ủ
mùi nh Nit và h i nờ ơ ơ ước. V b c h i nỏ ọ ơ ước c a thi t b kh mùi có tác d ng tránhủ ế ị ử ụ
ng ng t h i. H i đư ụ ơ ơ ược cung c p t i thi t b chân không t đ nh c a thi t b khấ ớ ế ị ừ ỉ ủ ế ị ử
mùi.
Các h t polymer t đáy c a thi t b kh mùi đạ ừ ủ ế ị ử ược đ a t i thi t b làm l như ớ ế ị ạ
b ng không khí nh đ u c p tr c vít, đó nó đằ ờ ầ ấ ụ ở ược làm l nh tr c ti p b ng khôngạ ụ ế ằ
tách và đ a tr l i dòng chính. Các h t polymer đ tiêu chu n t thùng ch a trungư ở ạ ạ ủ ẩ ừ ứ
gian được v n chuy n b ng khí đ n các tháp tr n.ậ ể ằ ế ộ
Thi t b chân không dùng đ kh mùi và kh khí t i các thi t b ép. H i tế ị ể ử ử ạ ế ị ơ ừ
thi t b kh mùi, và ph n l n h i t thi t b đùn ép đế ị ử ầ ớ ơ ừ ế ị ược hoá l ng b ng cách nén vàỏ ằ
làm l nh, ph n h i còn l i t thi t b ép đạ ầ ơ ạ ừ ế ị ược tách trong thi t b phân tách và đế ị ược d n t i đu c đ t.ẫ ớ ố ố
H i hoá l ng đơ ỏ ược đ a t i thi t b phân pha, đó nư ớ ế ị ở ước được tách kh iỏ
monomer và đ a t i b ph n x lý. Monomer đư ớ ộ ậ ử ược gom trong b chúa ch t th i h uể ấ ả ữ
c và đơ ược b m đi đ t ngay l p t c.ơ ố ậ ứ
H t polymer đạ ược tr n trong 02 tháp tr n đ t o các m polymer đ ng nh t.ộ ộ ể ạ ẻ ồ ấ
Silô h t polymer đạ ượ ử ục s d ng nh ph n đ m gi a b ph n s n xu t và bư ầ ệ ữ ộ ậ ả ấ ộ
ph n đóng gói. Công su t b cho phép ch a t i đa 5 ngày s n ph m.ậ ấ ể ứ ố ả ẩ
Thi t b thu h i propylen h i l u ế ị ồ ồ ư
Khí th i t b ph n tách khí kh i polymer đả ừ ộ ậ ỏ ược đ a đ n tháp kh ho t tínhư ế ử ạ
TEAL, đó TEAL đở ược kh ho t tính và tách đi b i ch t h p th h i l u. Ch t h pử ạ ở ấ ấ ụ ồ ư ấ ấ
th sau đó đụ ượ ử ục s d ng làm nhiên li u đ t.ệ ố
Khí ra t đ nh tháp đã đừ ỉ ưọc kh ho t tính đử ạ ược máy nén đ a t i thi t b khư ớ ế ị ử
êtan đ l y ra phân đo n c t propan/propylen.ể ấ ạ ắ
H i đ nh tháp tách êtan đơ ỉ ược ng ng t m t ph n trong thi t b ng ng t nư ụ ộ ầ ế ị ư ụ ước r i đ a đ n thi t b phân tách, đó đồ ư ế ế ị ở ược phân tách thành pha h i d n t i đu c đ t,ơ ẫ ớ ố ố
và pha l ng h i l u l i tháp tách êtan.ỏ ồ ư ạ
S n ph m đáy tháp tách êtan đả ẩ ược đ a đ n thi t b tách propan / propylen.ư ế ế ị
Propylen và ph n khí nh đ nh tháp qua thi t b nh n đầ ẹ ỉ ế ị ậ ược nén và làm l nhạ
sau đó khí ng ng đư ược gom trong thùng h i l u phân tách. M t ph n khí ng ng đồ ư ộ ầ ư ược đ a tr l i thi t b phân tách và ph n còn l i (propylen thu h i) đư ở ạ ế ị ầ ạ ồ ược đ a đ n bư ế ộ
ph n làm s ch nguyên li u.ậ ạ ệ
S n ph m đáy thi t b tách đả ẩ ế ị ược đem đi đ t.ố
3.3.2.2. Mô t chu trình công ngh "UNIPOL" ả ệ
Công ngh Unipol c a Dow đã đ t thành t u su t 10 năm qua trong vi c cungệ ủ ạ ự ố ệ
c p b n quy n công ngh m i s n xu t PP. Công ngh Unipol hoàn toàn s d ngấ ả ề ệ ớ ả ấ ệ ử ụ
pha khí t ng sôi. Shell (SHAC) là Hãng đ u tiên phát minh và s n xu t lo i xuác tácầ ầ ả ấ ạ
ho t tính cao, nh ng hi n nay Dow đã chi m gi b n quy n này. Dow đã t p trungạ ư ệ ế ữ ả ề ậ
phát tri n lo i xúc tác Metallocen đ s n xu t PP. Unipol để ạ ể ả ấ ược bi t đ n b i hàngế ế ở
lo t các s n ph m nh a v i các tính ch t khác nhau v đi m ch y m m và đ r n.ạ ả ẩ ự ớ ấ ề ể ả ề ộ ắ
Tuy nhiên, công ngh này không th t s thích h p đ i v i nh ng nhà s n xu t PP khiệ ậ ự ợ ố ớ ữ ả ấ
mu n thay đ i nhanh và linh ho t các lo i s n ph m trong dây chuy n s n xu t c aố ổ ạ ạ ả ẩ ề ả ấ ủ
Hình 17 : S đ s n xu t PP theo công ngh ơ ồ ả ấ ệUnipol
u đi m c a công ngh Dow:
Ư ể ủ ệ
Dow mang nhãn hi u l n châu Âu và châu Áệ ớ ở
Phí b n quy n th pả ề ấ
D i s n ph m r ng.ả ả ẩ ộ
•Khu v c làm s ch nguyên li u ự ạ ệ
Nguyên li u c a quá trình trùng h p là propylen l ng (99,6% kh i lệ ủ ợ ỏ ố ượng) từ
b ch a trung gian để ứ ược b m t i b ph n làm s ch nguyên li u. T i đây, propylenơ ớ ộ ậ ạ ệ ạ
được làm khô qua thi t b rây phân t đ tách b Hế ị ử ể ỏ 2O và x lý xúc tác đ lo i v tử ể ạ ế
COS. Công đo n này c n ph i có b i vì t t c các xúc tác c a quá trình polymer hoáạ ầ ả ở ấ ả ủ
r t nh y v i các t p ch t s n có trong nguyên li u.ấ ạ ớ ạ ấ ẵ ệ
H n h p khí ch a Hỗ ợ ứ 2 t Nhà máy l c d u đừ ọ ầ ược đ a t i thi t b PSA đ làmư ớ ế ị ể
s ch đ t đ n đ tinh khi t c a hàm lạ ạ ế ộ ế ủ ượng H2 là 99,9% mol, sau đó được nén và đ aư
t i khu v c ph n ng.ớ ự ả ứ
Khí N2 t tr m tách Nừ ạ 2/O2 được x lý đ lo i b hàm lử ể ạ ỏ ượng nh (ph n tri u)ỏ ầ ệ
các t p ch t Oạ ấ 2, H2O và các ph n t phân c c khác, sau đó đầ ử ự ược nén và cung c p t iấ ớ
thi t b ph n ng, khí Nế ị ả ứ 2 áp su t th p đở ấ ấ ượ ử ục s d ng cho các quá trình khác.
Xúc tác Ziegler-Natta th h 3 và 4 trên n n Titan (nhóm xúc tác SHAC 200 vàế ệ ề
300) d ng bùn l n trong d u khoáng, đ ng xúc tác - TEAL đ m đ c (n ng đ x pở ạ ẫ ầ ồ ậ ặ ồ ộ ấ
x 100%) và donor - ch t bi n tính t các thùng ch a tỉ ấ ế ừ ứ ương ng trong kho ch a hoáứ ứ
