獨山子ineos工藝聚丙烯裝置流變研究_0626

1、1獨山子INEOS工藝聚丙烯裝置234線過渡料的流變性能探析馬進吳春霜（中油股份獨山子石化分公司橡塑應用研究所新疆獨山子833600）摘要：簡介獨山子石化公司INEOS的234線氣相聚丙烯技術，對裝置234線轉產出現(xiàn)的過渡料開展進行流變測試，評價加工性能，對K9928和K8003互轉產生的過渡料進行對比分析和探討。關鍵詞：過渡料；流變評測；分子量分布；1前言隨著國內外塑料市場競爭的日趨激烈，國內外各大型石化公司必須不斷開發(fā)樹脂新產品、新

2、牌號以滿足市場需求，而不同牌號專用料生產切換也導致了過渡料數量的增加。對樹脂過渡料進行合理的開發(fā)應用，可有效提高過渡料的價值。本文通過對獨山子石化公司120萬噸年乙烯工程聚丙烯裝置234線生產K9928和K8003產生的過渡料做流變分析，比較其和正品料的異同，推測加工工藝的差別，以期指導下游加工用戶。2實驗2.1主要原料K9928、K8003過渡料獨山子55萬噸PP裝置234線產K9928、K8003獨山子55萬噸PP裝置234線產2.

3、2主要儀器與設備毛細管流變儀：RheoTester2000，德國GTTFERT公司毛細管流變儀口模LD：401壓力傳感器：140MPa熔體強度儀：71.97型，德國GTTFERT公司2.3測試方法和條件毛細管流變儀口模LD：401測試溫度：三段溫度均一樣。壓力傳感器：140MPa預熱時間：360s；熔體強度儀：測試條件：毛細管口模：202、毛細管到測試輪中間距離：102mm、柱塞速度:0.2mms、輪距調節(jié)盤刻度：5、拉伸加速度a=24

4、mms2、實驗室溫度：22～25℃3INEOS的氣相聚丙烯裝置的234線工藝簡介及生產現(xiàn)狀中油股份獨山子石化公司120萬噸年乙烯工程的聚丙烯裝置采用INEOS公司的Innovene氣相聚丙烯技術，規(guī)模為55萬噸年。獨山子聚丙烯裝置的234線應用催化劑為CD催化劑該催化劑是由INEOS公司所發(fā)明的高活性載體催化劑，形態(tài)控制和選擇性好，不需預聚合；催化劑停留時間分布較窄，共聚物膠相分布均勻。234線使用兩個活塞流水平攪拌床反應器串聯(lián)操作生產

5、高抗沖擊共聚物，此反應器氣液進料點多，攪拌均衡，物料停留時間分布效果好，反應過程的催化劑收率更高停留時間較長轉產切換更為簡單快速（反應器與主流程示意圖見圖1）。裝置涉及催化劑進料100單元火炬和排放罐700單元共十個單元（234線流程框圖圖見圖2）。3圖3190℃時4種PP的流變曲線圖圖4210℃時4種PP的流變曲線圖注：—表示表觀剪切粘度；—表示表觀剪切應力；—表示表觀剪切速率。a?a?a?從圖3～4可看到，在同一溫度下，在一定剪切速

6、率范圍內，4種PP的表觀剪切粘度均隨著剪切速率的增大而降低，呈典型的假塑性流體特性。高聚物的剪切粘度隨著剪切速率的增大而降低，這是因為高分子鏈高度的幾何不對稱性所致。在形成的超分子結構中，分子間相互交織形成許多纏結點，在流動時，由于纏結點存在，流動單元以分子群聚體的形式出現(xiàn)，有相當大的流動半徑和拖拽作用，流動的內摩擦力很大。隨著剪切速率的增加，纏結點逐漸解纏，流動半徑隨之減小，分子群聚體拖拽作用也減弱，表現(xiàn)出熔體粘度隨剪切速率增加而降低

7、[1]。190℃時，k8003與k8003過的流變曲線相交，k8003的流變曲線先高后低。分子量相同，當剪切速率小時[2]，分子量分布寬的試樣的粘度比分子量分布窄的高，但在剪切速率高時，情況就會改變，分子量分布寬的，反而比分子量分布窄的小。因為分子量分布比較寬的高聚物中，有一些分子特另長，另一些又比較短，長的那部分分子在剪切速率增大時，形變較大，所以粘度下降貢獻較多。比較均一的分子，粘度的變化就比較小。更確切地說，分子量分布寬的物料，對

8、剪切速率變化比較敏感，在較高剪切速率下粘度降低得多，加工就比較容易。由于k8003、k8003過的分子鏈結構相似，因此可判斷，k8003的分子量分布較k8003過略寬。k8003、k8003過的表觀剪切粘度均略大于k9928過。4種PP中，k9928的表觀剪切粘度最小。根據公式：lgη0=lgA3.4lgMw（式中：η0——剪切速率很低時的表觀粘度；A—經驗常數；Mw—重均分子量。）[3]，可判斷高聚物重均分子量的大小。由此可推斷，k8