CN112979845B - 一种特级电工级聚丙烯生产方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种特级电工级聚丙烯生产方法，包括原料丙烯精制等步骤，其中，原料丙烯精制方法如下：原料丙烯首先在游离水分离器中分离掉游离态的水，然后进入装有3A分子筛的丙烯脱水塔中；自丙烯脱水塔脱水后的丙烯依次进入装填COS水解剂和装填氧化锌脱硫剂的丙烯脱硫塔；自丙烯脱硫塔脱除COS及H2S后的丙烯进入CO汽提塔；CO汽提塔塔底丙烯在液位控制下送往精脱硫塔；精脱硫塔脱除硫化物、CO2、氯化物的丙烯送入丙烯干燥塔脱水；丙烯干燥塔脱水后的丙烯进入丙烯脱砷塔；丙烯脱砷塔塔底的丙烯进入丙烯进料罐。
Description
技术领域
本发明属于聚丙烯生产领域，尤其是一种特级电工级聚丙烯生产方法及装置。
背景技术
特种电工级聚丙烯属于聚丙烯均聚物的一种，是质量要求相当严格的聚丙烯专用料，除具有普通聚丙烯的性能外，具有洁净程度高、灰分低、和介质损耗因数低等优点，由特种电工级聚丙烯加工而成的薄膜厚薄均匀性好、耐压强度高、机械强度高、绝缘电阻高、介电强度高、与多种浸渍油相容性好且溶涨小的等特点。
特种电工级聚丙烯是制造有机薄膜电容器的关键基础材料，由于BOPP电工膜具有介质损耗小、耐压强度高、性能好、可靠性高、寿命长、温升低、节省能源等独特的优点，在交流电容器得到了广泛的应用。电容膜主要用于制造低压并联电力电容器、交流电动机用电容、直流电容器、电力电子、灯具以及抗干扰、滤波和电力电容器等方面；电容膜是航空航天、潜艇、航母、混合动力汽车及各种电器中不可或缺的介质材料。
我国现有的聚丙烯生产技术一般的产品灰分在200-500左右，显然，与特种电工级聚丙烯的要求相差甚远（电工级聚丙烯的灰分需控制在30-100左右）。
自从Spheripol工艺的Ziegler-Natta催化剂达到第四、第五代的时候，在生产工艺中，基本已经不需要脱灰处理，但是，为了获得更加优异的聚丙烯原理，如专利申请号为2013100366013的专利公开一种能够降低聚丙烯灰分的生产方法及其装置通过对生产装置及工艺进行改进，获得了更加好的产品效果。
发明内容
本发明提供，旨在提供一种简单的电工级聚丙烯颗粒的生产工艺方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种特级电工级聚丙烯生产方法，包括原料丙烯精制、催化剂制备、本体聚合、聚合物脱气和闪蒸、添加添加剂和挤出、粒料的均化、包装，其特征在于：原料丙烯精制方法如下：原料丙烯首先在游离水分离器中分离掉游离态的水，然后进入装有3A分子筛的丙烯脱水塔中；自丙烯脱水塔脱水后的丙烯依次进入装填COS水解剂和装填氧化锌脱硫剂的丙烯脱硫塔来脱除 COS及H2S；控制丙烯中COS＜0.02ppm、H2S＜1ppm；丙烯脱水塔、丙烯脱硫塔操作压力为2.6MPa；自丙烯脱硫塔脱除 COS及H2S后的丙烯进入CO汽提塔，脱除CO、O2；CO汽提塔操作压力通常为2.2MPa；CO汽提塔塔底丙烯在液位控制下送往精脱硫塔，精脱硫塔装有脱硫剂，将丙烯中各种形态的硫化物、CO2、氯化物脱除；精脱硫塔脱除硫化物、CO2、氯化物的丙烯送入丙烯干燥塔脱水；丙烯干燥塔脱水后的丙烯进入丙烯脱砷塔，除去AsH3；丙烯脱砷塔塔底的丙烯进入丙烯进料罐。
作为对本发明给出的一种特级电工级聚丙烯生产方法的改进：催化剂制备方法如下：硅烷类助催化剂1进入中间罐后，在罐中用白油稀释以提高计量精度，然后通过计量泵送入催化剂预接触罐；三乙基铝以100%的浓度存放在储罐中，送入中间罐后，用计量泵送入催化剂预接触罐活化单元；把白油和凡士林脂注入已加热的罐中，混合后送入催化剂分散罐中，用提升机把固体钛系催化剂加入到该罐中；固体催化剂分散在白油和脂的混合物中，连续搅拌，冷却后使该分散体系成为稳定的泥浆状态，然后经液压缸输送系统加压后输送入催化剂预接触罐；催化剂泥浆与两种助催化剂在催化剂预接触罐内预接触混合活化，然后用低温丙烯将催化剂混合物送入预聚合反应器。
作为对本发明给出的一种特级电工级聚丙烯生产方法的进一步改进：本体聚合步骤如下：预聚合后的催化剂浆液进入环管反应器Ⅰ，在此加入单体丙烯和调节分子量的氢气进行聚合反应；将环管反应器Ⅰ内聚合反应的混合物输出，降低丙烷浓度后输入环管反应器Ⅱ进行聚合反应。
作为对本发明给出的一种特级电工级聚丙烯生产方法的进一步改进：降低丙烷浓度的步骤如下：聚合物浆液连续从环管反应器Ⅰ底部排出，经过蒸汽夹套管道加热汽化单体丙烯，并将混合催化剂浆液的聚合物输入带搅拌器的密闭空间内，输入氢气洗去汽化的单体丙烯，并重新输入液态单体丙烯稀释与密闭空间内的混合物，并将稀释后的混合物输入环管反应器Ⅱ进行聚合反应。
作为对本发明给出的一种特级电工级聚丙烯生产方法的进一步改进：聚合物脱气和闪蒸步骤如下：高速循环的聚合物泥浆从环管反应器Ⅱ底部连续排出，经过一条带蒸汽夹套的加热管将液相丙烯单体汽化，然后将气态和固态的物料送到旋风分离器式闪蒸罐，在一定压力下将未反应的丙烯闪蒸出去而与聚合物分离；聚合物被收集在闪蒸罐底部后送入袋式过滤器，在近似大气压条件下使未反应的单体从聚合物中分离出来；聚合物粉料靠重力从袋式过滤器进入汽蒸器，在此注入直接蒸汽，蒸出游离单体和丙烷，并使残留的催化剂失活。
作为对本发明给出的一种特级电工级聚丙烯生产方法的进一步改进：所述添加添加剂和挤出步骤如下：在挤压机内经双螺杆的强力捏合，聚丙烯粉料和添加剂被捏合、熔解、从机头挤出，在切粒室内水下切成颗粒。
一种特级电工级聚丙烯生产装置，包括合成催化剂的催化剂预接触罐，存储精制丙烯原料的丙烯进料罐；所述催化剂预接触罐的输出管道连接有预聚合反应器，预聚合反应器的输出管道连接有环管反应器Ⅰ，环管反应器Ⅰ的输出管道连接有净化釜，所述净化釜的输出管道连接有环管反应器Ⅱ，环管反应器Ⅱ的输出管道上设置有带蒸汽夹套的加热管。
作为对本发明给出的一种特级电工级聚丙烯生产装置的改进：所述净化釜包括圆柱形空腔，空腔内置搅拌器，外侧设置有控温装置，其顶部设置有进气口，底部设置有出料口，侧壁上设置有进料口以及出气口。
作为对本发明给出的一种特级电工级聚丙烯生产装置的进一步改进：所述丙烯进料罐的输出管道与净化釜连接。
作为对本发明给出的一种特级电工级聚丙烯生产装置的进一步改进：所述环管反应器Ⅰ与净化釜之间的管道上设置有蒸汽夹套。
作为对本发明给出的一种特级电工级聚丙烯生产装置的进一步改进：所述净化釜的数量至少为2组。
本发明是本公司在时间过程中，发现环管中的聚合反应效率随着反应时间逐渐降低，并导致相关产品品质降低的原因所做出的技术改进，其技术改进是通过对环管反应中相关效率进行研究，并对其分析后发现的丙烷浓度问题进行的改进，依据氢气浓度增加对催化剂活性的影响，通过氢气将第一次环管反应后的丙烯单体洗去，并重新加入丙烯单体，有效的避免了第二次环管反应中，因为丙烷浓度过高而导致的催化剂活性下降的问题，进一步生产出符合特级电工级的聚丙烯产品。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明中净化釜6的结构示意图；
图3为丙烷浓度与催化剂活性关系；
图4为熔融指数与催化剂活性关系。
具体实施方式
实施例1、图1~4给出了一种特级电工级聚丙烯生产方法。
电工级聚丙烯颗粒的生产工艺方法包括原料丙烯精制、催化剂制备、本体聚合、聚合物脱气和闪蒸、添加添加剂和挤出、粒料的均化、包装。
原料丙烯精制可有效杂质（水、不饱和烃、有机砷等），而原料丙烯的相关杂质能使催化剂中毒，活性降低，并使产品中的灰分含量增加，因此，相对于普通聚丙烯生产工艺，本发明的特种电工级聚丙烯的原料丙烯精制方法如下：
原料丙烯首先在游离水分离器中分离掉游离态的水，然后进入装有3A分子筛的丙烯脱水塔（三塔串联，一台备用）中；丙烯从塔底进、塔顶出；当丙烯脱水塔出口中水含量＞10ppm时，隔离出串联的第一个塔，备用塔接至串联的第二个塔。对切换出的吸附水饱和的分子筛塔用热氮气进行再生操作。再生过程通过一个用蒸汽加热的氮气预热器和电加热器，将氮气加热至250℃后，从塔顶通入分子筛塔，废氮气从塔底排出后接至高点安全处放空。
自丙烯脱水塔脱水后的丙烯依次进入装填COS水解剂和装填氧化锌脱硫剂的丙烯脱硫塔来脱除 COS及H2S；控制丙烯中COS＜0.02ppm（vol）、H2S＜1ppm（wt）。丙烯脱水塔、丙烯脱硫塔操作压力为2.6MPa。
自丙烯脱硫塔脱除 COS及H2S后的丙烯进入CO汽提塔，脱除CO、O2等轻组分杂质并从塔顶排出；CO汽提塔操作压力通常为2.2MPa，CO汽提塔另一主要用途是在反应器中注入CO终止反应后，重新开车时脱除丙烯中的CO。
CO汽提塔塔底丙烯在液位控制下送往精脱硫塔，精脱硫塔装有脱硫剂，可将丙烯中各种形态的硫化物、CO2、氯化物等杂质脱除；两个塔一用一备。
精脱硫塔脱除硫化物、CO2、氯化物等杂质的丙烯送入丙烯干燥塔，丙烯干燥塔装有可再生分子筛，以吸收水分，保证丙烯中水含量＜2ppm（wt）；两个塔一用一备；再生过程通过一个蒸汽预热器和电加热器加热氮气的开路氮气再生形态完成。
丙烯干燥塔脱水后的丙烯进入丙烯脱砷塔，以除去可能含有的AsH3。
丙烯脱砷塔塔底的丙烯流经安全过滤器，除去含有的微量催化剂，然后送入丙烯进料罐2。
本发明基于Spheripol工艺的Ziegler-Natta催化剂，使用二烷氧基硅烷类外给电子体，三乙基铝以及钛系催化剂（如TiCL4）,其配置方法如下：
助催化剂1（硅烷类）是给电子体，在贮罐中是液态，它被送入中间罐后，在罐中用白油稀释以提高计量精度，然后通过计量泵送入催化剂预接触罐。
助催化剂2是三乙基铝，以100%的浓度存放在储罐中，送入中间罐后，用计量泵送入催化剂预接触罐1活化单元。
把白油和凡士林脂注入已加热的罐中，混合后送入催化剂分散罐中，用提升机把固体钛系催化剂加入到该罐中。固体催化剂分散在白油和脂的混合物中，连续搅拌，冷却后使该分散体系成为稳定的泥浆状态，然后经液压缸输送系统加压后输送入催化剂预接触罐1。
催化剂泥浆与两种助催化剂在催化剂预接触罐1内混合，三种催化剂在进入预聚合反应器3之前先在小的容器（催化剂预接触罐1）内预接触混合活化，使不同的催化剂颗粒和单个催化剂颗粒内部具有相同的催化活性，然后用低温丙烯（丙烯进料罐2）将催化剂混合物送入预聚合反应器3。预聚合反应器3是一个小的环管反应器，在较低温度下（预聚合反应器3外设置冷却水夹层4），催化剂被生成的少量聚丙烯包裹，以提高催化剂颗粒的机械强度，避免在主反应阶段因高强度聚合反应使催化剂颗粒破碎。
聚合反应以液相状态下在两组串联的环管反应器（环管反应器Ⅰ5和环管反应器Ⅱ7）内进行，环管反应器底部分别配有一台轴流循环泵以保证浆液高速循环，其聚合工艺如下：
预聚合后的催化剂浆液由预聚合反应器4底部进入环管反应器Ⅰ5，在此加入单体丙烯和调节分子量的氢气。一部分丙烯进行了聚合，余下的丙烯仍为液态而作为固体聚合物的稀释剂。循环泵使浆料高速循环并混合均匀，以防止固体沉积和改进传热效果。
聚合物浆液（环管反应器Ⅰ5内产生）连续从环管反应器Ⅰ5底部排至净化釜6，该净化釜6为圆柱体结构，内置搅拌器64，外侧设置有控温装置61（如冷却水夹层等），其顶部设置有进气口65，底部设置有出料口63，侧壁上设置有进料口62以及出气口66。由于在环管反应中发现，丙烷浓度不断升高，而由于丙烷是惰性组分，不参与聚合反应，而在环管反应器Ⅰ5内，基本是一个密闭空间，使得丙烷不断在环管反应器Ⅰ5内积累，通过对丙烷与催化剂活性数据研究分析后发现，如图3所示，随着丙烷浓度的升高，其活性显著下降。而根据对在丙烯反应中氢气的研究发现，氢气的浓度越高，产品熔融指数就高，而相对的，如图4所示，熔融指数与催化剂活性的研究中发现，熔融指数越高，催化剂的活性越强，基于此研究发现，本发明在环管反应器Ⅰ5与环管反应器Ⅱ7之间设置净化釜6，在环管反应器Ⅰ5与净化釜6之间的管道上设置有蒸汽夹套9，通过蒸汽夹套9加热，输入净化釜6的单体丙烯汽化，同时，丙烯进料罐2与净化釜6连接，输入单体丙烯到净化釜6，搅拌器64转动，使浆料高速循环并混合均匀，防止固体沉积，通过进气口65输入氢气，通过出气口66洗出净化釜6内的气态单体。在实际使用的时候，通过至少两组净化釜6工作，一组净化釜6呈输入状态，另外一组净化釜6为洗气状态，依次轮替。由于在环管反应器Ⅰ5中，部分丙烯聚合后，丙烷浓度增高，降低催化剂活性，而通过上述处理，可有效降低丙烷浓度。
通过净化釜6后，浆液通过环管反应器Ⅱ7的底部进入环管反应器Ⅱ7，同时，加入调节分子量的氢气。两组环管反应器（环管反应器Ⅰ5和环管反应器Ⅱ7）以及净化釜6内的淤浆浓度均保持在50~55%（质量分数）。聚合反应为放热反应，反应控制温度为70~80℃、压力为3.4~4.4MPa，在这样的聚合条件下，催化剂的活性、产品的结晶度和等规指数较高。用冷却水夹套导出反应热，通过板式换热器用循环冷却水将聚合热撤出反应系统。聚合反应的压力、温度和淤浆浓度都是自动监测和自动控制调节，生产均聚物的停留时间约为1.4h左右。
聚合物脱气和闪蒸：
高速循环的聚合物泥浆从环管反应器Ⅱ7底部连续排出，经过一条带蒸汽夹套的加热管8，保证随浆液排出的液相丙烯单体全部汽化，然后将气态和固态的物料送到旋风分离器式闪蒸罐，在一定压力下将未反应的丙烯闪蒸出去而与聚合物分离。聚合物被收集在闪蒸罐底部后送入袋式过滤器，在近似大气压条件下使未反应的单体从聚合物中分离出来。
聚合物粉料靠重力从袋式过滤器进入汽蒸器，在此注入直接蒸汽，蒸出游离单体和丙烷，并使残留的催化剂失活。
从袋滤器顶部分离出来的未反应的丙烯、丙烷气体先进入低压丙烯洗涤塔洗涤，塔顶装有冷却器，经冷却后，废催化剂油类进行收集，部分废催化剂油在塔内循环洗去气体中夹带的微量聚合物粉末，丙烯气经压缩加压后再进入循环丙烯洗涤塔。
从闪蒸罐分离出来的未反应的丙烯、丙烷气体及来自低压丙烯洗涤塔加压后的丙烯进入循环丙烯洗涤塔，洗去的气体中夹带的聚合物粉末回至袋式过滤器；塔顶装有丙烯冷却器，冷凝后的丙烯部分回至丙烯循环洗涤塔打循环，部分进入进料罐，与补充的新鲜丙烯混合，再用泵送至聚合反应器使用。离开塔顶冷凝器的富集氢气等不凝气经循环气压缩机压缩后返回聚合系统。
从闪蒸罐出来的粉料被送到流化床干燥器，在此停留约5~10min，在此干燥器内用热氮脱除聚合物表面的水分。湿氮经洗涤冷却塔分离夹带粉料和冷凝水，氮气循环到干燥器。干燥后的粉料用闭路氮气气流输送至粉料缓冲料仓，输送气流经料仓顶袋式除尘器过滤后重复利用。
添加添加剂和挤出：
在造粒之前一般需在粉料中添加一定的添加剂以满足用户的需要，这些添加剂包括抗氧剂、防静电剂、酸中和剂、成核剂、爽滑剂等，这些添加剂大多为粉末状固体，计量后一起经螺杆进料器进入混合器，然后进入挤压机。
在挤压机内经双螺杆的强力捏合，聚丙烯粉料和添加剂被捏合、熔解、从机头挤出，在切粒室内水下切成颗粒。切下的颗粒靠循环流动的切粒水（脱盐水）送入离心干燥机内分离，切粒水经过滤除去细粉后进入切粒水箱，用切粒水泵打回切粒机，进入切粒机之前切粒水先经换热器用冷却水冷却至需要的温度。脱水干燥后的聚合物颗粒经水筛分离出尺寸不合格的过大或过小粒子，合格的聚合物颗粒产品用气流输送系统送入掺混料仓。
粒料的均化、包装：
由于挤压造粒机不可能保证每个瞬间与任意时刻所产生的同批颗粒产品在品质上绝对一样，为保证最终产品的相对统一性，来自聚丙烯颗粒受料料斗的粒料，通过气力输送系统，并利用三通换向阀将颗粒分别送入各均化料仓进行掺混。取样分析合格后，颗粒利用转向阀经气力输送系统送往散料料仓贮存或直接送往包装楼的包装料斗等待包装。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种特级电工级聚丙烯生产方法，包括原料丙烯精制、催化剂制备、本体聚合、聚合物脱气和闪蒸、添加添加剂和挤出、粒料的均化、包装，其特征在于：原料丙烯精制方法如下：
原料丙烯首先在游离水分离器中分离掉游离态的水，然后进入装有3A分子筛的丙烯脱水塔中；
自丙烯脱水塔脱水后的丙烯依次进入装填COS水解剂和装填氧化锌脱硫剂的丙烯脱硫塔来脱除 COS及H2S；控制丙烯中COS＜0.02ppm、H2S＜1ppm；丙烯脱水塔、丙烯脱硫塔操作压力为2.6MPa；
自丙烯脱硫塔脱除 COS及H2S后的丙烯进入CO汽提塔，脱除CO、O2；CO汽提塔操作压力通常为2.2MPa；
CO汽提塔塔底丙烯在液位控制下送往精脱硫塔，精脱硫塔装有脱硫剂，将丙烯中各种形态的硫化物、CO2、氯化物脱除；
精脱硫塔脱除硫化物、CO2、氯化物的丙烯送入丙烯干燥塔脱水；
丙烯干燥塔脱水后的丙烯进入丙烯脱砷塔，除去AsH3；
丙烯脱砷塔塔底的丙烯进入丙烯进料罐（2）；
本体聚合步骤如下：
预聚合后的催化剂浆液进入环管反应器Ⅰ（5），在此加入单体丙烯和调节分子量的氢气进行聚合反应；
将环管反应器Ⅰ（5）内聚合反应的混合物输出，降低丙烷浓度后输入环管反应器Ⅱ（7）进行聚合反应；
降低丙烷浓度的步骤如下：
聚合物浆液连续从环管反应器Ⅰ（5）底部排出，经过蒸汽夹套管道（9）加热汽化单体丙烯，并将混合催化剂浆液的聚合物输入带搅拌器的密闭空间内，输入氢气洗去汽化的单体丙烯，并重新输入液态单体丙烯稀释与密闭空间内的混合物，并将稀释后的混合物输入环管反应器Ⅱ（7）进行聚合反应；催化剂制备方法如下：
硅烷类助催化剂1进入中间罐后，在罐中用白油稀释以提高计量精度，然后通过计量泵送入催化剂预接触罐（1）；
三乙基铝以100%的浓度存放在储罐中，送入中间罐后，用计量泵送入催化剂预接触罐（1）活化单元；
把白油和凡士林脂注入已加热的罐中，混合后送入催化剂分散罐中，用提升机把固体钛系催化剂加入到该罐中；固体催化剂分散在白油和脂的混合物中，连续搅拌，冷却后使该分散体系成为稳定的泥浆状态，然后经液压缸输送系统加压后输送入催化剂预接触罐（1）；
催化剂泥浆与两种助催化剂在催化剂预接触罐（1）内预接触混合活化，然后用低温丙烯将催化剂混合物送入预聚合反应器（3）。
2.根据权利要求1给出的一种特级电工级聚丙烯生产方法，其特征在于：聚合物脱气和闪蒸步骤如下：
高速循环的聚合物泥浆从环管反应器Ⅱ（7）底部连续排出，经过一条带蒸汽夹套的加热管（8）将液相丙烯单体汽化，然后将气态和固态的物料送到旋风分离器式闪蒸罐，在一定压力下将未反应的丙烯闪蒸出去而与聚合物分离；
聚合物被收集在闪蒸罐底部后送入袋式过滤器，在近似大气压条件下使未反应的单体从聚合物中分离出来；
聚合物粉料靠重力从袋式过滤器进入汽蒸器，在此注入直接蒸汽，蒸出游离单体和丙烷，并使残留的催化剂失活。
3.根据权利要求1给出的一种特级电工级聚丙烯生产方法，其特征在于：所述添加添加剂和挤出步骤如下：
在挤压机内经双螺杆的强力捏合，聚丙烯粉料和添加剂被捏合、熔解、从机头挤出，在切粒室内水下切成颗粒。
4.根据权利要求1给出的一种特级电工级聚丙烯生产装置，其特征在于：包括合成催化剂的催化剂预接触罐（1），存储精制丙烯原料的丙烯进料罐（2）；
所述催化剂预接触罐（1）的输出管道连接有预聚合反应器（3），预聚合反应器（3）的输出管道连接有环管反应器Ⅰ（5），环管反应器Ⅰ（5）的输出管道连接有净化釜（6），所述净化釜（6）的输出管道连接有环管反应器Ⅱ（7），环管反应器Ⅱ（7）的输出管道上设置有带蒸汽夹套的加热管（8）；
所述净化釜（6）包括圆柱形空腔，空腔内置搅拌器（64），外侧设置有控温装置（61），其顶部设置有进气口（65），底部设置有出料口（63），侧壁上设置有进料口（62）以及出气口（66）。
5.根据权利要求4给出的一种特级电工级聚丙烯生产装置，其特征在于：所述丙烯进料罐（2）的输出管道与净化釜（6）连接。
6.根据权利要求5给出的一种特级电工级聚丙烯生产装置，其特征在于：所述环管反应器Ⅰ（5）与净化釜（6）之间的管道上设置有蒸汽夹套（9）；所述净化釜（6）的数量至少为2组。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4540422A (en) * | 1984-04-18 | 1985-09-10 | Phillips Petroleum Company | Control of the concentration of methylacetylene and propadiene in a propylene/propane fractionation column |
| CN101522782A (zh) * | 2006-08-04 | 2009-09-02 | 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 | 制备多相丙烯共聚物的气相方法 |
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Family Cites Families (4)
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| US20050033013A1 (en) * | 2003-08-06 | 2005-02-10 | Van Egmond Cornelis F. | Propylene-containing composition |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4540422A (en) * | 1984-04-18 | 1985-09-10 | Phillips Petroleum Company | Control of the concentration of methylacetylene and propadiene in a propylene/propane fractionation column |
| CN101522782A (zh) * | 2006-08-04 | 2009-09-02 | 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 | 制备多相丙烯共聚物的气相方法 |
| CN102795956A (zh) * | 2012-08-30 | 2012-11-28 | 惠生工程（中国）有限公司 | 一种丙烷脱氢制丙烯反应产物的分离方法 |
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