VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT POLYPROPYLENE 2.1 Các phương pháp tổng hợp polyme
2.2.1 Mô tả qui trình công nghệ SPHERIPOL
Không như các nhà sản xuất PP khác chuyên sử dụng loại xúc tác Metallocen, Spheripol đã chiếm vị thế mạnh với hệ xúc tác Ziegler-Natta. Công nghệ Spheripol có thể sản xuất rất nhiều chủng loại sản phẩm nhờ lò phản ứng đa năng của nhà sản xuất bản quyền, nó chiếm ưu thế trong việc gieo mầm ngành công nghiệp sản xuất nhựa cho thị trường.
Trong chu trình công nghệ Spheripol, hỗn hợp đồng nhất của các hạt PP được luân chuyển bên trong lò phản ứng dạng vòng. Khi sản xuất copolymer ngẫu nhiên (random copolymer) Etylen hoặc Buten-1 được đưa vào lò phản ứng với một lượng nhỏ. Chu trình này tạo ra hàm lượng chất rắn rất cao (> 50% khối lượng), giải phóng nhiệt rất tốt (do tuần hoàn nước trong vỏ bọc của lò phản ứng) và khống chế nhiệt độ. Polymer tạo thành chảy liên tục ra khỏi lò phản ứng, qua một thiết bị gia nhiệt và được dẫn tới tháp khử khí cấp 1. Propylene không tham gia phản ứng được thu hồi từ tháp khử khí, ngưng tụ và bơm trở lại lò phản ứng.
Để sản xuất copolymer chịu va đập (impact copolymer) loại thường và loại đặc biệt, polymer từ lò phản ứng đầu tiên được nạp vào lò phản ứng pha khí tầng sôi lắp đặt ngay sau đó. Trong lò phản ứng pha khí khi cho Etylen tiếp tục được polymer hoá với homopolymer sinh ra từ lò phản ứng đầu tiên sẽ tạo ra chất nhựa đàn hồi (cao su Etylene/Propylene). Trạng thái lỏng được duy trì bởi sự hồi lưu thích hợp của khí phản ứng: nhiệt phản ứng của khí hồi lưu được giải phóng bởi thiết bị làm lạnh, trước khi khí lạnh được dẫn trở lại vào đáy của lò phản ứng thứ cấp. Loại lò phản ứng pha khí này có hiệu suất cao do duy trì được sự chuyển động hỗn loạn để làm tăng độ khuyếch tán và phản ứng của monome cũng như có khả năng giải phóng nhiệt một cách hiệu quả. Muốn sản xuất một số copolyme đặc biệt, tạo thành bởi 2 hàm lượng etylene khác nhau cần phải sử dụng lò phản ứng pha khí thứ 2.
Hình 2.1: Công nghệ SPHERIPOL 2.2.2 Mô tả qui trình công nghệ NOVOLEN
Công nghệ Novolen là công nghệ pha khí sử dụng lò phản ứng thẳng đứng và máy khuấy cho phép thay đổi chủng loại sản phẩm nhanh hơn lò phản ứng tầng sôi.
Hình 2.2: Công nghệ NOVOLEN.
Propylen, etylen và bất kỳ monomer nào khác được đưa vào lò phản ứng với sự có mặt của H2 nhằm kiểm soát trọng lượng phân tử. Điều kiện phản ứng (nhiệt độ, áp suất và hàm lượng chất
tham gia phản ứng) được đặt sẵn theo yêu cầu. Phản ứng toả nhiệt và lò phản ứng được làm lạnh bởi thiết bị trao đổi nhiệt với khí phản ứng hoá lỏng được trộn với nguyên liệu nạp mới và được bơm vào lò phản ứng. Sự bay hơi nhanh của các chất lỏng trong tầng polyme bảo đảm tối đa sự trao đổi nhiệt.
Bột polyme được xả ra từ lò phản ứng và được tách ở áp suất khí quyển. Monome không tham gia phản ứng được tách khỏi bột và được nén sau đó hoặc được hồi lưu hoặc được dẫn tới đầu thiết bị sản xuất olefin. Polyme được dẫn bằng Nitơ tới bình tách propylen, sau đó được chuyển tới Silô và tạo hạt với sự bổ sung phụ gia.
Ưu điểm:
- Thay đổi chủng loại nhanh hơn công nghệ của Dow. - Sản phẩm được sử dụng ở nhiều lĩnh vực.
- Lò phản ứng nhỏ làm giảm thời gian lưu của nguyên liệu tham gia phản ứng.
Nhược điểm: lò phản ứng khuấy cơ học, không bảo đảm vận hành an toàn
khi các thiết bị cơ khí bị hỏng hóc.