Технологический расчет и подбор оборудования установки производства полипропилена по технологии Spheripol мощностью 550 тыс. тонн в год

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«Тобольский индустриальный институт» (филиал)

Кафедра естественнонаучных и гуманитарных дисциплин

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к бакалаврской работе БР.18.03.01.03-3140-04/019.083.2022.00.ПЗ

Технологический расчет и подбор оборудования установки производства полипропилена по технологии Spheripol мощностью 550 тыс. тонн в год

РУКОВОДИТЕЛЬ: к.п.н., доцент Тушакова З.Р.

РАЗРАБОТЧИК: обучающийся

группы ХТОб-18 Карпеева М. В.

2022

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«Тобольский индустриальный институт» (филиал)

Кафедра естественнонаучных и гуманитарных дисциплин

«УТВЕРЖДАЮ»:

Зав. кафедрой_________ С.А. Татьяненко

ЗАДАНИЕ

на выпускную квалификационную работу (ВКР)

(бакалаврскую работу)

Ф.И.О. обучающегося: Карпеева Мария Викторовна

Ф.И.О. руководителя ВКР: Тушакова Зиля Рифатовна

Тема ВКР: Технологический расчет и подбор оборудования установки производства полипропилена по технологии Spheripol мощностью 550 тыс тонн в год

Тема утверждена приказом по институту от «22» апреля 2022 г. № 03-3140-04/019

Срок предоставления завершенной ВКР на кафедру - «23» июня 2022 г.

Исходные данные к ВКР: в среднем ВКР должна содержать не менее 20 источников включая статьи журналов, патенты, книги, регламенты, ГОСТ, ОСТ, методические указания

Содержание пояснительной записки

Наименование раздела (главы)	% от объема ВКР	Кол-во листов графической части (при наличии)**	Дата выполнения
Реферат			26.01.2022
Содержание			26.01. 2022
Определения, обозначения и сокращения			26.01. 2022
Введение			26.01. 2022
1. Литературный обзор	25		19.02. 2022
2. Технологическая часть	35	1	19.02. 2022
2.1 Выбор и обоснование технологической схемы производства			11.03. 2022
2.2 Характеристика сырья и готовой продукции			11.03. 2022
2.3 Принципиальная технологическая схема производства с описанием			11.03. 2022
2.4 Материальный баланс производства			23.03. 2022
2.5 Расчёт основного оборудования (с расчётом материальных и тепловых балансов аппаратов, их технологических характеристик и параметров)			23.03. 2022
2.6 Расчёт вспомогательного оборудования производства			14.04. 2022
3 КИП и автоматизация производства	15		28.04. 2022
4 Механическая часть	20	1	12.05. 2022
Заключение			31.05. 2022
Список использованных источников			14.06. 2022

Реферат

Выпускная квалификационная работа изложена на 60 страницах, содержит 13 рисунков, 10 таблиц, использовано 20 литературных источника, содержит 1 приложение, 1 лист графической части формата А1.

Ключевые слова: пропилен, полипропилен, полимеризация, петлевой реактор, суспензия, газовая фаза.

Объектом разработки является петлевой реактор по технологии «Spheripol» для синтеза полипропилена комбинированным методом полимеризации суспензии и газовой фазе.

Цель работы - расчет и подбор оборудования установки производства полипропилена по технологии Spheripol, который будет удовлетворять всем условиям технологического процесса.

Производительность ректора по целевому продукту 550 тыс тонн в год.

Произведены материальный, тепловой и механический расчеты. Разработана технологическая схема петлевого реактора. В механическом расчете были произведены расчеты толщин стенок обечайки. Произведен расчет штуцеров.

Область применения: предприятия в области промышленного органического синтеза.

Процесс полимеризации этилена является ключевым процессом в производстве полиэтилена. Технология данного процесса имеет существенные отличия от большинства технологических процессов нефтепереработки и нефтехимии. В связи с этим разработка установки производства по технологии «Spheripol» для производства отечественных марок полипропилена с повышенными эксплуатационными свойствами является актуальной.

Содержание

• Определения, обозначения и сокращения
• Введение
• 1. Литературный обзор
• 1.1 Механизм реакции полимеризации
• 1.2 Современные полимеризационные процессы
• 2. Технологическая часть
• 2.1 Выбор и обоснование технологической схемы
• 2.1.1 Особенности технологии «Spheripol»
• 2.1.2 Описание схемы полимеризации пропилена методом «Spheripol»
• 2.2 Характеристика сырья и готовой продукции
• 2.3 Материальный баланс производства
• 2.4 Тепловой баланс
• 3. КИП и Автоматизация технологических процессов
• 4. Механическая часть
• 4.1 Выбор материала
• 4.2 Механический расчет реактора
• 4.2.1 Диаметр реактора
• 4.2.2 Длина рабочей части
• 4.2.3 Расчет толщины обечайки
• Список использованных источников
• Приложение

Определения, обозначения и сокращения

полимеризация пропилен spheripol производство

ПП - полипропилен,

ПЭ - полиэтилен,

ТМК - титан-магниевый катализатор,

ТЭА - триэтилалюминий,

СК - стабильный конденсат,

ЭГ - этиленгликоль,

ЛВЖ - легковоспламеняющиеся жидкости,

МФА - многофункциональный аппарат,

ППА - площадка переключающей арматуры,

ММР - молекулярно-массовое распределение,

ФСА - функциональная схема автоматизации,

Q - суммарное тепло, приходящее в аппарат (уходящее из аппарата), Вт,

c_p - массовая теплоемкость при данной температуре Дж/К*кг,

G - количество сырья, кг/с,

Р - давление, Мпа,

t - температура сырья, К.

Введение

Одним из условий стабильного роста экономики является рост экспорта продукции на мировой рынок. Несмотря на статус одной из крупнейших нефтегазодобывающих стран, доля России на мировом рынке полимеров остаётся низкой. К началу XXI века на территории России размещались примерно 2,3% мировых мощностей по производству полипропилена, но к 2019 году ее доля уменьшилась до 2,0% из-за ввода крупных предприятий в Китае, Саудовской Аравии, Иране и США. Только после запуска в конце 2019 года комплекса «Запсибнефтехим» (ПАО «Сибур Холдинг») установленная мощность российских производителей полипропилена увеличилась и составила рекордные для нашей страны 3,5% от мировой.

Цель работы - технологический расчет и подбор оборудования установки производства полипропилена по технологии Spheripol Basell.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести литературный обзор и патентный поиск производства полипропилена по технологии Spheripol;

- рассчитать материальный и тепловой балансы действующей установки полимеризации;

- более подробно остановиться на технологии Spheripol, разработанной фирмой Basell Spheripol, изучить технологическую схему данной технологии и конструкцию реактора, используемого в процессе синтеза полипропилена.

- рассмотреть функциональную схему автоматизации и автоматическое регулирование параметров установки полимеризации пропилена.

- выполнить механический расчёт основной технологической единицы установки полимеризации пропилена.

Научная новизна:

В данной работе дан прогноз развития производственных мощностей получения полипропилена и значимость их наращивания, раскрыты научно-технические основы и развиты научные представления о производстве полипропилена по технологии Spheripol Basell Spheripol.

Практическая значимость

Реализация данной технологии позволяет сократить объемы промышленноых отходов и использовать ее для получения новых материалов, используемых в настоящее время с большим экономическим эффектом на промышленных предприятиях России.

1. Литературный обзор

1.1 Механизм реакции полимеризации

Истинный механизм реакции роста и фактор, определяющий образование стереорегулярного полимера, многие годы были предметом широких дискуссий. Среди всех механизмов полимеризации наибольшее признание получили так называемые биметаллический механизм Натта и монометаллический механизм Косси.

Механизм Косси, по-видимому, наиболее признанный в настоящее время. Однако здесь будут представлены оба механизма.

Натта предположил следующий механизм полимеризации. «При взаимодействии катализатора и сокатализатора происходит хемосорбция алкилатов алюминия на твердой поверхности хлоридов титана, в результате образуется координационный мостичный комплекс, имеющий дефицит электронов» со следующей структурой (рисунок 1.1):

Рисунок 1.1 Координационный мостичный комплекс

Этот комплекс теперь уже является активным центром. Молекула мономера притягивается к Ti - С - связи (С атом из алкильной группировки R) активного центра и образует р-комплекс с ионом Ti (рисунок 1.2):



Рисунок 1.2 р-комплекс с ионом Ti

C-связь между R и Ti открывается, в результате возрастает дефицит электронов Ti и образуется карбанион на R (рисунок 1.3):

Рисунок 1.3 Карбанион на R

Ион Ti притягивает р-электроны мономера и образует с ним у - связь, противоион притягивает к себе углеродный атом с меньшей электронной плотностью. Таким образом, мономер внедряется в переходный комплекс замкнутой структуры (рисунок 1.4):

Рисунок 1.4 Переходное состояние

Это переходное состояние начинает рост цепи по связи металл-углерод, регенерируя исходный активный центр (рисунок 1.5):

Рисунок 1.5 Активный центр

Повторив всю цепочку событий со второй присоединяющейся молекулой мономера, можно представить структуру роста цепи двух звеньев (рисунок 1.6):

Рисунок 1.6 Структура роста цепи

В дальнейшем повторяется внедрение следующих мономерных звеньев в этот переходный комплекс с одинаковой ориентацией заместителя в мономере в сторону от иона металла, что и приводит к эффекту стереорегулирования.

Монометаллический механизм, предложенный Косси, предполагает в отличие от механизма Натта, что активным компонентом катализатора является только группировка Ti R, а функция - алюминиевого компонента сводится только к алкилированию TiCl₃. При смешении катализатора и сокатализатора алюминий хемосорбируется на поверхности твердого TiCl₃. На поверхности катализатора у иона Ti пять координационных связей занято атомами С1, кроме того, ион Ti имеет еще одну вакантную d - орбиталь в положении (6) в соответствии со схемой (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 Вакантная орбиталь на поверхности катализатора

Атомы Cl в позициях (1) и (2) связаны также с другими ионами Ti в кристаллической решетке TiCl₃ и, за исключением С1, в позиции (5), который способен к обмену с алкильной группой, все остальные четыре С1 не склонны к такому обмену. Вслед за стадией хемосорбции алюминийорганического соединения на поверхности кристалла TiCl₃ ион Ti³⁺ алкилируется путем обмена в соответствии со схемой (рисунок 1.8):

Рисунок 1.8 Алкилирование Ti³⁺ на поверхности катализатора

Согласно этой схеме, образуется активный каталитический центр октаэдрической структуры, в котором четыре атома С1 расположены в узлах кристаллической решетки, этильный радикал связан с Ti у-связью, кроме того, ион Ti имеет еще одну вакантную орбиталь в положении, где первоначально находился пятый атом С1. После образования активного центра катализатора молекулы мономера могут занимать вакантную d-орбиталь, связываясь в переходный р-комплекс с Ti (рисунок 1.9):

Рисунок 1.9 Переходное состояние

Этот переходный комплекс быстро перестраивается, приводя к началу роста полимерной цепи за счет внедрения мономера по связи Ti - Et. Одновременно с внедрением мономерного звена и ростом цепи происходит регенерация вакантной d-орбитали либо в исходном положении, либо в положении, где первоначально находился Et - радикал (рисунок 1.10):



Рисунок 1.10 Начало роста полимерной цепи

В первом случае, т.е. при постоянной регенерации вакантной d - орбитали в исходном положении, мономерное звено внедряется в переходный комплекс в одном и том же пространственном расположении, что приводит в конечном счете к изотактической конфигурации полимерной цепи. Во втором случае, т.е. при регулярном изменении расположения вакантной d - орбитали, присоединяющееся мономерное звено чередует способ подхода к активному центру. Это приводит к образованию синдиотактического полимера. Способ регенерации вакантной орбитали зависит от ряда факторов, и в первую очередь от невалентных взаимодействий между заместителями X подходящего к активному центру мономерного звена и последнего звена, уже вошедшего в полимерную цепь, а также этого заместителя с атомами Сl активного центра.

Ряд других факторов, таких, как тип каталитической системы, структура кристаллической решетки, мольное отношение компонентов катализатора, температура реакции, влияют на способность миграции вакантной d - орбитали и, следовательно, на стереорегулярность образующегося полимера.

Для полимеризации на катализаторах Циглера - Натта независимо от структуры и механизма их образования характерны обычные стадии инициирования, роста и обрыва цепи, которые можно представить следующей схемой [1]:

1. Реакция между соединением переходного металла (М_t) и алкилалюминиевым сокатализатором, образующая активную связь металл-углерод:

МtL_n +AlR_mL^'_p > М_tL_n-1R + AlR_m-1L^'_p,

где R - алкильная группа,

L и L^' - лиганды (например, атомы галогенов),

т + р = 3 и обычно п = 3.

2. Рост полимерной цепи путем присоединения мономерной молекулы по активной связи M_t - R:

М_tL_n-1R + nCH₂=CHR^' > М_tL_n-1 -CH₂-CH(R)^' -P,

где Р - растущая полимерная цепь.

3. Реакции обрыва цепи, которые можно конкретизировать:

а) обрыв путем отщепления в-водорода

М_tL_n-1 -CH₂-CH(R)^' -P > М_tL_n-1H + CH₂=C(R)^' -P;

б) обрыв за счет мономера

М_tL_n-1 -CH₂-CH(R)^' -P + М_tL_n-1H + CH₂=CH-R^{' '} > М_tL_n-1 -CH₂-CH₂ -R^{' '} + CH₂=C(R)^' -P

в) обрыв за счет переноса водорода

M_tL_n-1 --CH₂--CH(R')--Р + Н₂ > M_tL_n-1H + СН₃--CH(R')--P;

г) обрыв за счет переноса алкилалюминиевого сокатализатора

М_tL_n-1-CH₂-CH(R')-P + AlR_mL'_p > М_tL_n-1 -R + alr_m-1L'_p-CH₂-CH(R')-P.

В результате обрыва цепи всех четырех видов образуются новые связи: M_t-Н или M_t-Alk, которые снова инициируют полимеризацию. При этом возникают ненасыщенные (стадии а и б) или насыщенные (стадии в и г) полимерные молекулы. M_t - один из переходных металлов Ti, Mo, Cr, V, Ni, Rh. Физическими методами достаточно надежно установили образование алкильных производных переходных металлов, входящих в состав координационно ненасыщенных комплексов, т.е. схема Коссе подтвердилась.

Рост полимерной цепи осуществляется за счет многократного внедрения мономера по связи металл-углерод. Протекает истинный катализ, а не инициирование. Полимеризация олефинов - быстрый процесс. Время развития цепи составляет ~10^-2-10^-3 с и при степени полимеризации 10⁴ время одного акта внедрения равно 10^-5 - 10^-6 с. Такие высокие скорости соответствуют временам быстрых биологических процессов [1, с. 36].

1.2 Современные полимеризационные процессы

За последние десятилетия многие ведущие мировые компании по разработке полимеризационных процессов и соответствующих катализаторов провели существенную модификацию многих уже реализованных на практике процессов получения полипропиленов, направленную на увеличение мощности реакторных узлов, улучшение качества полимерного продукта, упрощение технологии, снижение капиталовложений и решение экологических проблем.

В наше время для промышленного получения полиолефинов в основном используют три варианта полимеризационных процессов: газофазный, суспензионный и растворный, при этом прослеживается четкая взаимосвязь между самим процессом полимеризации, конструкцией реакторных систем и применяемыми каталитическими системами [2].

В некоторых технологических процессах могут использоваться каскады реакторов различного типа для получения полимеров с необходимым композиционным составом и молекулярно-массовым распределением (ММР), а также с целью оптимизации условий протекания последовательных кинетических стадий процесса полимеризации.

Растворная полимеризация осуществляется в реакторах с непрерывным перемешиванием (автоклавах) и трубчатых реакторах. Преимущества растворных процессов заключаются в том, что здесь появляется возможность отвода тепла реакции полимеризации за счет высокой теплопроводности и теплоемкости применяемого растворителя, становится легче термический контроль. Недостатками метода являются: невозможность достижения высоких значений молекулярной массы, трудности с удалением растворителя из конечных продуктов [3].

Во время суспензионной и газофазной полимеризации процесс протекает на поверхности частиц гетерогенного катализатора. При этом в суспензионных процессах используют инертный разбавитель (обычно это алканы С₃-С₁₀), который играет такую же роль теплопроводной и теплоемкой среды, что и растворитель в растворных процессах или жидкий мономер (пропилен).

Газофазная полимеризация была разработана последней из трех основных видов полимеризационных процессов. Такая полимеризация экономически и энергетически более эффективна по сравнению с полимеризацией в жидкой фазе. При газофазной полимеризации отделение образующегося полимера от непрореагировавшего мономера, находящегося в газовой фазе, происходит намного легче; здесь нет необходимости в энергозатратной стадии отвода больших количеств жидкости; характерен более широкий спектр теоретически возможных продуктов; нет ограничений по растворимости водорода и мономеров в реакционной среде, получаемые продукты имеют более высокие температуры плавления и т.д. [2]. Недостатки: по сравнению с суспензионными процессами, в газофазных процессах перенос тепла более затруднен, соответственно время пребывания в реакторе выше, поэтому для улучшения теплопереноса требуются дополнительные решения, например, введение небольшого количества жидких компонентов при температурах ниже температур их конденсации либо использование инертных газофазных продуктов с более высокой теплоемкостью.

На сегодняшний день в России функционирует семь производств ПП представленных в таблице 1.1. Общая мощность составляет 1300 тыс.т/год.

Из таблицы 1.1 видно, что самой используемой технологией является Spheripol, обеспечивающая почти 45% от всего объема производства. Самым мощным производитель - ООО «ЗапСибНефтехим», производит широкий ассортимент высококачественного полипропилена, который используется для производства товаров в России и за рубежом. По экспертной оценке, в 2021 году общее внутреннее производство полимеров выросло на 5,2% - до более чем 7,2 млн тонн, наибольший рост показали сегменты ЛПЭНП и ПЭВП. Мощность большинства российских производителей полимеров была загружена почти на 100%.

Таблица 1.1

Предприятия, выпускающие ПП в России

Наименование	Технология	Мощность, тыс.т/год
ООО «ЗапСибНефтехим»	SPHERIPOL	550
ООО «Полином»	SPHERIPOL	180
ОАО «Нижнекамскнефтехим»	SPHERIPOL	180
ООО «Томскневтехим»	Montedison	130
ООО «Ставролен»	UNIPOL	120
НПП «Нефтехимия»	SPHERIPOL	100
ОАО «Уфаоргсинтез»	SPHERIPOL	100

При этом местные производители увеличили производство полипропилена в среднем на 3,6% и приблизились к уровню 2 млн тонн. Наибольшую прибыль показал завод "ЗапСибНефтехим" (СИБУР). В 2021 году экспорт ПП из России увеличился на 9% и приблизился к 1,1 млн тонн, без учета поставок в страны ЕАЭС. В результате впервые в российской истории экспортные поставки ПП превысили объемы внутреннего потребления.

В зависимости от фазы, в которой происходит полимеризация пропилена, различают 5 типов технологии полимеризации пропилена: технология полимеризации в суспензии и растворе; технология полимеризации в жидкой фазе; технология комбинирования жидкой и газовой фазы. В современном мире передовыми технологиями являются полимеризация в газовой фазе и сочетания комбинированных технологии суспензии и газовой фазы, используемые для производства гранулированного продукта с мощностью более 200 тысяч тонн/год, а максимальная мощность выпуска одной линии таких технологий может достигать до 600 тысяч тонн/год. Компания «China Hebei Yingke Petrochemical Engineering Co., Ltd.» имеет 2 однолинейных полимеризационных реактора по технике непрерывного метода SPG, и теплосъем полимеризационного куба осуществляется испарением пропилена.

Технология Spheripol компании «Basell» представляет собой комбинированную технологию суспензионного и газофазного методов, в настоящее время установка, построенная по данной технологии, имеет минимальную мощность 200 тыс. т/г. и максимальную мощность до 450 тыс. т/г. Данная технология оказывается одной из самых передовых в мире.

Для газофазной технологии Novolen компания «NOVOLEN» разработала полимеризационный реактор, однолинейная мощность которого составляет 600 тыс. т/г. Компания «NOVOLEN» разрабатывает технологии производства крупных масштабах, а также активно разрабатывает маломасштабные установки. Одна из таких строящих установок с мощностью 500 тысяч тонн/год расположена в Казахстане г. Атырау ТОО «KPI».

Технология полимеризации в растворе [4]. Технология получения полипропилена в растворе проводится в среде органического растворителя, например нефраса. В качестве катализатора для этого процесса используется титаномагниевый катализатор, а Al(C₂H₅)₃ является сокатализатором и внешним донором водорода. В реакторах смесь чистого пропилена, катализатора и растворителей нагревается до 50-80 ⁰С, давления 0,6 - 1,0 МПа и перемешивается механической мешалкой. Во время полимеризации образовавшийся полипропилен выпадает в осадок. После реакторов собранная суспензия поступает в дегазаторы, в которых происходит отделение пропилена при пониженном давлении равным до 0,04 МПа при температуре 50 - 60 °C. Затем отделенная суспензия перекачивается в буферную емкость, а далее в центрифугу, которая разделяет мокрый полипропилен от растворителя нефраса. Получившийся порошок полипропилена высушивается с помощью горячего азота, после этого он отправляется на установку гранулирования.

Технология жидкофазной полимеризации заключается в том, что жидкий пропилен действует как углеводородный растворитель по сравнению с полимеризацией в растворе [5]. Катализатор непосредственно распределяется на жидкой фазе пропилена, где и происходит полимеризация пропилена. В зависимости от конструкции реактора полимеризации различают две технологии полимеризации: кубовые и петлевые реакторы. В частности, по технологии петлевой полимеризации чаще используются технологии Базеля от компании «Spheripol» и Borstar, новейшие разработки компании «Borealis»; по технологии кубической полимеризации чаще используется технология Hypol компании «Mitsui oil & Chemical Co., LTD». Процесс проходит при температуре 75 - 80⁰С и давлении 3,2 - 4,5 МПа.

Технология полимеризации в газовой фазе. Технология полимеризации в газовой фазе заключается в образовании полипропилена в результате реакции полимеризации мономера пропилена в состоянии газовой фазы. Температура в реакторе составляет 65-90 ^оС, а давление 2,5-3,5 МПа. Для различных типов реакторов технология газовой фазы может быть разделена на технологию смеси (вертикальные слои смеси и слои горизонтальной смеси) и по слою псевдоожижения газовой фазы [6]. В типовые технологии по газофазному методу входят технология по горизонтальному размешивающему слою Innovene компании «Ineos», технология по вертикальному размешивающему слою Novolen компании «NOVOLEN» и технология полимеризации газовой фазы Unipol компании «Dow/UCC».

Технология полимеризации в комбинированных жидкой и газовой фазах. Технология полимеризации в комбинированных жидкой и газовой фазах проводят в одном (или более) реакторе, где циркулирует жидкий пропилен, при температуре 65 - 70°C и давлении 3,5 - 4,0 МПа. Комбинированная технология развита на основе технологии по жидкофазному методу. Самая распространенная технология комбинированной технологии жидкой и газовой фазы -- технология Spheripol, для реакции предварительной полимеризации и реакции гомополимеризации которой применяется жидкофазный реактор с кольцевой трубой, а для реакции сополимеризации применяется реактор со слоем псевдоожижения газовой фазы. Другие распространенные технологии по комбинированию жидкой и газовой фазы: технология Hypol-II и технология (Borealis) Borstar.

Сравнение технологий производства полипропилена. Сравнение технологии производства полипропилена по непрерывному методу SPG, газофазному методу Novolen и жидкофазному методу Spheripol заключается в сравнении условий реакции, катализатора и продукта, результат сравнения технологии подробно представлен в таблице 1.2.

На основе сравнения трех технологий можно сделать следующий вывод: с точки зрения условий полимеризации из трех технологий газофазный метод Spheripol самый эффективный. Температура реакции полимеризации по трем технологиям 70~80°C, давление реакции полимеризации по газофазному методу Novolen ниже, чем в непрерывном методе SPG и жидкофазном методе Spheripol.

Время полимеризации по жидкофазному методу Spheripol больше, чем в непрерывном методе SPG на 0,5 ч., а время выдержки по непрерывному методу SPG больше, чем в газофазном методе Novolen на 0,5 ч. Время выдержки по газофазному методу Novolen самое короткое.

Расходный коэфициент (расход сырья на получение 1 т целевого продукта) по газофазному методу Novolen выше, чем в непрерывном методе SPG и жидкофазном методе Spheripol. В связи с ограничением сырья на данном проекте можно производить только гомополимер, по прерывному методу SPG с двумя кубовыми реакторами, по жидкофазному методу Spheripol требуется всего один трубный реактор, по газофазному методу Novolen также один кубовой реактор. Для стадии пропиленового сополимера в процессе Spheripol используется газофазный реактор с псевдоожиженным слоем (FBR).

Таблица 1.2

Сравнение технологий производства по методам SPG, Novolen, Spheripol

№	Показатель сравнения	Наименование технологии [аименование технологии
		Непрерывный метод SPG	Газофазный метод Novolen	Жидкофазный метод Spheripol
1	2	3	4 5
Условия полимеризации
1	Мощность установки, тыс. тонн/год	80	80	80
2	Предварительная полимеризация	+	-	-
3	Температура процесса, °С	70-80	75-80	70-75
4	Давление реакции, МПа	2,8-3,6	2,8-3,0	3,4-4,5
5	Время полимеризации. ч.	1,5	1	1,5-2
6	Степень полимеризации, %	70-75	70-80	55-65
7	Способ теплосъема	Испарение пропилена	Испарение пропилена	Водная рубашка реактора
Катализатор
8	Основной катализатор	Титаномагниевый катализатор	Титаномагниевый катализатор	Титаномагниевый катализатор
9	Сокатализтор	Триэтилалюминия	Т риэтилалюминия	Триэтилалюминия
10	Донор водорода	Силановый	Силановый	Силановый
11	Активность катализатора, кг ПП/г катализатора	21-36	20-32	32-40
Продукты
12	Вид продукта	Гомополимер и статистически сополимер	Гомополимер, ударопрочный и статистически сополимер	Гомополимер, ударопрочный и статистически сополимер
13	ИГР, г/10 мин при 230°С	0,2-70	3,2-56	0,25-110
14	Степень изотактичности гомополимера, %	94,5-98,0	93,0-98,0	95,0-98,0
15	Содержание пыли полипропилена, ррш	Менее 200	Менее 150	Менее 150

По всем трем технологиям применяется одна и та же система катализатора, и имеется почти одинаковое требование к чистоте сырья, технологический процесс переработки сырья почти одинаковый. По трем технологиям применяется один вид катализатора, катализатор по жидкофазному методу Spheripol имеет самую высокую активность, активность катализатора по непрерывному методу SPG ниже, чем в жидкофазном методе Spheripol, а активность катализатора по газофазному методу Novolen самая низкая. С точки зрения активности катализатора из трех технологий жидкофазный метод Spheripol оптимальный.

Все продукты, произведенные на установке по жидкофазному методу Spheripol являются гранулированным материалом, а продукты, произведенные по газофазному методу Novolen и непрерывному методу SPG, являются порошковым материалом. Технология по жидкофазному ноуменальному методу Spheripol компании Basell предназначена для производства гранулированного продукта, и не существует установки компании Basell по производству порошкового продукта.

Преимущества товарного гранулированного полипропилена по сравнению с порошкообразным или чешуйчатым - гранулированный полипропилен имеет существенные технико-экономические преимущества за счет:

- уменьшения объема более, чем в 2 раза (насыпная плотность порошка и гранул полиэтилена -0,20-0,25 г/см³ и 0,5-0,6 г/см³ соответственно), что сокращает затраты на тару, складирование, транспортировку;

- высокой сыпучести:

- гранулы не вызывают трудностей при дозировании, фасовке и перемещении, не электризуются, не налипают на стенки оборудования, не скапливаются в узлах агрегатов, не образуют «мертвые зоны» - своды, - приводящие к нестабильности процессов и остановам оборудования;

- минимизации потерь - гранула полностью извлекается из тарных мешков и загрузочных устройств;

- исключения пылеобразования и улучшения условий труда.

Способы полимеризации имеют свои специфические особенности, от которых будут зависеть молекулярная масса, молекулярно-массовое распределение, наличие примесей в полимере, т.е. его качество. Краткая характеристика рассмотренных способов приводится в таблице 1.3.

Использование способа Spheripol позволяет получить полипропилен более регулярной структуры, с лучшими конструкционными качествами, с меньшим количеством стадий, что позволяет ему быть конкурентно способным по отношению к полипропилену, полученному другими способами.

Таблица 1.3

Характеристика полимеризационных процессов

Способ полимеризации	Реакционная среда	Краткая характеристика процесса
1	2	3
Полимеризация в массе или растворе, непрерывный метод SPG	Раствор полимера в мономере или растворителе, концентрация полимера до 90-95 %, вязкость раствора до 104 Па-С	Высокая чистота полимера. Высокая вязкость затрудняет отвод теплоты, возможно влияние тепло-массопереноса на общую скорость реакции. Технологический непрерывный процесс производства. Требуется оборудование для отжима и сушки. Возможно налипание твердого и особенно набухшего полимера на стенки аппаратуры. Сложное оборудование и большие энергозатраты на стадии грануляции полимера
Газофазная полимеризация, Газофазный метод Novolen	Система газ-твердое вешество (частицы полимера), концентрация твердой фазы до 20 %	Высокая чистота полимера, отсутствие отжима и сушки. Технологический непрерывный процесс производства. Трудности отвода тепла, сложное оборудование для грануляции полимера.
Суспензионная полимеризация, жидкофазный метод Spheripol	На начальных стадиях грубодисперсная эмульсия, на конечных стадиях - суспензия; концентрация дисперсной фазы до 60 % (об.).	Высокая чистота полимера, необходима очистка воды. Хорошие условия для отвода тепла. Технологический непрерывный процесс производства, возможен н периодический процесс. Не требуется оборудование для грануляции полимера. На начальных стадиях гомополимеризация в жидкой фазе, на конечных стадиях - сополимеризация в газовой фазе.

В данном процессе могут производиться гомополимеры, мономодальные, бимодальные, статистические сополимеры. Процесс Spheripol улучшает такие свойства как: жесткость, термоустойчивость, прочность расплава и мягкость.

Лицензированные полипропиленовые мощности технологии Spherilene превышают 3,5 млн тонн с производительностью однореакторной линии до 600 тыс. тонн в год [7].

Среди промышленных процессов получения ПП различных марок хорошо зарекомендовали себя технологии Unipol РЕ (Univation Technologies) и Spherilene (LyondellBasell) [8]. Наиболее распространенным для получения ПП является процесс Spheripol, лицензируемый компанией LyondellBasell, который имеет более 100 лицензированных линий и 13 линий, строящихся или запускающихся (мощностью каждой из них до 600 тыс. тонн в год).

Для производства полипропилена используются два процесса: газофазный и жидкофазный процесс. К тому же, существует еще несколько устаревших процессов, где в качестве реакционной среды используется насыщенный жидкий углеводород.

В литературном обзоре представлено эволюционное развитие и сравнительный анализ принятых в мировой практике типов полимеризационных систем, используемых ведущими мировыми химическими и нефтехимическими компаниями при промышленном получении важнейших полипропиленов. Выявлены перспективные направления разработки новых систем для улучшения характеристик имеющихся и создания новых технологических процессов, и продуктов.

2. Технологическая часть

2.1 Выбор и обоснование технологической схемы

2.1.1 Особенности технологии «Spheripol»

Производство полипропилена входит в состав Комплекса производства полипропилена мощностью 500 тыс. тонн в год на ООО «ЗапСибНефтехим». Производство полипропилена предназначено для получения гранулированного, стабилизированного, неокрашенного гомополимера полипропилена на титан-магниевом катализаторе.

Номинальная мощность производства полипропилена составляет 500 тыс. тонн полипропилена в год. Производство включает в себя две производственные линии мощностью по 250 тыс. тонн полипропилена в год каждая [9].

Количество рабочих часов в году - 8000.

Производство полипропилена является комбинированным производством, в состав которого входят следующие установки:

- установка полимеризации пропилена;

- установка экструзии полипропилена;

- установка фасовки, упаковки и отгрузки полипропилена.

Установка полимеризации полипропилена включает в себя:

- узел ввода сырья пропилен/водород;

- реакторный блок;

- факельную систему;

- узел нейтрализации триэтилалюминия;

- узел ввода энергоносителей;

- система подачи теплофикационной воды, станция смешения теплофикационной воды;

- система подачи природного газа.

Технология полимеризации пропилена на титан-магниевом катализаторе включает следующие стадии:

1. Очистка пропан-пропиленовой фракции от примесей, отравляющих каталитический комплекс;

2. Приготовление каталитического комплекса в смесителях диспергаторах: Al(C₂H₅)₂Cl в гептане, TiCl₃ в гептане, MgCl₂ в гептане;

3. Полимеризация сжиженного пропилена;

4. Сополимеризация пропилена с этиленом;

5. Промывка суспензии полипропилена и отжим центрифугированием;

6. Сушка, грануляция и расфасовка с упаковкой.

В процессе полимеризации в жидком мономере, разработанном фирмой Himont Inc., используется высокоэффективный титан-магниевый катализатор с активностью порядка 30 кг/г. В качестве полимеризатора используется петлевой реактор. Разработка подобных процессов позволила снизить инвестиционные затраты на 40% по сравнению с суспензионными процессами.

Процесс ведется при температуре 75-80°С и давлении 3,2-4,5 МПа.

Реконструкция установки на комплексе «ЗапСибНефтехим» (входит в СИБУР) позволит российской компании увеличить производство пропилена более чем на 8% -- до 550 тыс. тонн в год. Новейшая технология Spheripol пятого поколения включает усовершенствования технологического процесса, которые дополнительно повышают эффективность работы. Завод начнет работу на катализаторе Avant ZN. Технология Spheripol на катализаторах серии Avant ZN позволяет получать полимер в виде крупных сферических частиц с узким гранулометрическим распределением и высокой насыпной плотностью. Это поможет удовлетворить растущий спрос на его производные, используемые для производства полимеров.

Необходимо отметить, что для производства полимеров по данной технологии используются двухреакторные схемы, где в качестве второго используется газофазный реактор [10, с. 657].

Основными особенностями технологического процесса Spheripol являются: ведущие показатели потребления мономера, высокое качество продукции, одни из лучших в отрасли технологическая гибкость и эксплуатационные качества, возможность быстрого ввода в эксплуатацию и смены марок продукции, а также производительность до 550 тыс. тонн в год.

Рассмотрим более подробно процесс Spheripol.

2.1.2 Описание схемы полимеризации пропилена методом «Spheripol»

Технология Spheripol - наиболее широко используемый пример такого смешанного процесса. В данной технологии, компоненты катализатора и мономер подаются в петлевой реактор для проведения гомополимеризации. Благодаря высокой теплоотводности петлевых реакторов, достигаемой в результате вихревого смешивания суспензии и значительного отношения величины охлаждаемой поверхности к объёму реакторов, становится возможно достижение производительности по ПП, превышающей 400 кг/ч с м³ реактора. Использование катализаторов сферической формы с узким гранулометрическим составом в сочетании с высокими скоростями жидкостей снижает загрязнение реактора. Рабочие условия обычно в пределах от 60°С до 80°С и от 35 бар до 50 бар (от 500psi до 700psi).

Поскольку диаметр петлевых реакторов мал, то для данных значений рабочего давления не требуется большая толщина стенок или особые технологии их изготовления. Следовательно, применение однолинейных установок большой производительности экономически более предпочтительно, и нередки мощности свыше 180 тыс. тонн/год.

Суспензия ПП/пропилен после выхода из петлевых реакторов разделяется под давлением. При помощи конденсации рециркулируется испаренный мономер, достаточный для газофазной сополимеризации. Ударопрочные сополимеры производят, используя газофазный реактор с псевдоожиженным слоем. Рабочая температура в газофазных реакторах может достигать 100°С при рабочем давлении в 15 бар (220psi). Полимер, находящийся в секции полимеризации, проходит через сепаратор низкого давления (где остатки мономера отделяются для рециркуляции), сосуд обработки паром для деактивации остатков катализатора, а затем небольшую сушилку с псевдоожиженным слоем. Кроме технологии Spheripol, петлевые реакторы используют для полимеризации в некоторых других производствах, например, Philips, Fina и Solvay [11, с. 1].

Упрощенная схема потоков процесса «Spheripol» представлена на рис. 2.1. Установка включает следующие системы: дозирование катализатора, реакторная система, подача мономера, рецикл, дегазация, выпаривание, экструзия и компаундирование.

Процесс может оперировать с одним петлевым реактором с выпуском полного ассортимента продукции, но установки со средней и большой мощностью, как правило, конструируются с двумя петлевыми реакторами, расположенными последовательно. Последнее позволяет производить полимеры с бимодальной структурой с целью улучшения механических свойств, например для ВОРР-пленки. Типичная конфигурация установки процесса «Spheripol» с достаточно высокой мощностью включает двойной петлевой реактор и последовательно расположенный газофазный реактор кипящего слоя для производства ударопрочных сополимеров.



Рис. 2.1 Схема материальных потоков в процессе «SPHERIPOL»: 1 - Секции петлевого реактора; 2 - адсорбер очистки мономеров; 3 - насос; 4 - холодильник; 5 - реактор предполимеризации; 6- нагреватель: 7 - дегазатор: 8 - газофазный реактор; 9 - компрессор; 10 - фильтр; 11 - аппарат первой обработки полимера; 12 - аппарат сушки; 13 - сепаратор; 14 - секция выделения мономеров; 15 - вентилятор

Свежий пропилен подается в адсорбер очистки мономеров 2 насосом 3 для удаления каталитических ядов (кислород, вода, серасодержащие соединения, оксиды углерода и др.). Полимеризационно чистый пропилен может использоваться в процессе без предварительного удаления пропана и других инертных газов. По ходу процесса поток свежего пропилена объединяется с потоком рециркулируемого пропилена со стадии испарения и подается в каждый реактор. Небольшой петлевой реактор предполимеризации 5 используется для инициирования каталитической системы в условиях предполимеризации. В реактор предполимеризации независимо вводится каждый компонент каталитической системы: нанесенный титансодержащий твердый компонент, сокатализатор - триэтилалюминий и основание Льюиса. Современные каталитические системы обеспечивают выпуск полимеров с более высокими кристалличностью и изотактичностью с выходом 40 - 50 кгПП/гКАТ при температуре 75-80°С и давлении 40-45 атм.

Турбинный насос поддерживает высокий расход при циркуляции суспензии, содержащей до 55 % мас. полимера, что исключает седиментацию порошка из суспензии и обеспечивает эффективный отвод теплоты реакции.

Теплота реакции отводится охлажденной водой, циркулирующей через рубашку реактора. Среднее время пребывания в петлевом реакторе составляет примерно 1 ч при синтезе гомополимера и 1,5 ч - при синтезе ударопрочного сополимера. Часть циркулирующей суспензии отводится из реактора 1 через обогреваемую трубу в дегазатор высокого давления 7 (- 18 атм), в котором происходит отделение порошка от полимера. Поток, выходящий из верха дегазатора, конденсируется в теплообменнике 4 и насосом 3 объединяется со свежим пропиленом. Из дегазатора порошок полимера, содержащий активный катализатор, пересыпается в испарительный фильтр низкого давления 10 или в реактор сополимеризации, если производится ударопрочный сополимер. Поток, выходящий из верха фильтра, сжимается компрессором 9 до 18 атм и объединяется с парами, выходящими из дегазатора высокого давления. При выпуске блоксополимера в газофазный реактор 8 непрерывно подаются этилен и дополнительно пропилен. Газофазный реактор работает при давлении 10-14 атм и температуре 70-80°С, охлаждение реактора производится с помощью петли рециркуляции газа через холодильник. После фильтра низкого давления происходит паровая очистка непрореагировавших реагентов а аппарате 11. Часть полимера выходящего из аппарата паровой обработки 11, уходит в сепаратор 13 после которого полимер проходит секцию выделения мономеров 14. Другая часть отправляется в аппарат сушки 12, где полимер продувают азотом, и отправляют с помощью вентилятора 15 в экструдер

Процесс «Spheripol» предусматривает две конфигурации системы газофазной полимеризации: а) однореакторная система, позволяющая производить блоксополимер, содержащий до 35% мас. сополимерной фазы; б) системы с двумя последовательно расположенными реакторами кипящего слоя, что обеспечивает более высокую производительность установки, а также выпуск блоксополимера со специальными свойствами.

Рисунок 2.2 Петлевые реакторы ПП по технологии «Spheripol» LyondellBasell

Процесс компании Basell Spheripol совмещает в себе суспензионный реактор для производства гомомполимеров и газофазный реактор с псевдоожиженным слоем для производства блоксополимеров. При этом процессе катализатор добавляется в устройство предварительной полимеризации, туда же добавляются другие совместные катализаторы. Компоненты перемешиваются в устройстве предварительной полимеризации и затем добавляются в полимеризационные петлевые реакторы вместе с переработанным и новым пропиленом и водородом.

Последовательно расположенные реакторы используются на заводах с большой производственной мощностью. Полимерный раствор удаляется из второго реактора и поступает в дегазатор высокого давления, где порошковый гомополимер полипропилена отделяется от жидкого мономера;

При производстве блоксополимеров порошок из дегазатора вместе с этиленом и дополнительным пропиленом, поступает в газофазный реактор с псевдоожиженным слоем, который работает при температуре 70°С и при давлении менее 15 бар. Блоксополимеры после выхода из реактора направляются в систему отделения порошка полимера от мономера.

Для ударопрочных сополимеров может использоваться второй газофазный реактор для увеличения уровня этилена в полимере или же в готовый продукт добавляется тройной этиленпропиленовый каучук. Затем полимер направляется на конечную обработку (включение добавок и гранулирование).

Кристаллизирующие добавки используются для улучшения прочности и прозрачность полимеров. Некоторые прозрачные полипропиленовые материалы уже начинают замещать другие прозрачные материалы в сфере литьевого и выдувного формования [12, с. 1].

2.2 Характеристика сырья и готовой продукции

Пропилен.

Пропилен СН₂=СН--СН₃ (молекулярный вес 42,081) при обычных условиях - бесцветный газ со слабым характерным запахом [13].

С воздухом пропилен образует взрывоопасные смеси, нижний предел взрываемости которых равен 2,0 % объемных, а верхний-- 11,1% объемных.

Критические константы:

Температура 91,9 °С;

Давление 45,4 кгс/см²;

Плотность 0,233 г/мл;

Температура кипения при 760 мм рт. ст. минус 47,7 °С;

Температура плавления при 760 мм рт. ст. минус 185,25 °С;

Температура воспламенения минус 107,8 °С;

Температура самовоспламенения в смеси с воздухом 458 °С;

Удельная теплоемкость Ср 0,363/25 ккал/(кг*град);

Теплота испарения при температуре кипения 104,62 ккал/кг;

Теплота сгорания газа при 25 ? до жидкой Н2О и С02 491,99 ккaл/мoль;

Коэффициент теплопроводности, 3,33*10-5 ккал/(см*сек*град);

Минимальная взрывоопасная объемная доля кислорода при разбавлении пропилено-воздушных смесей азотом - 11,9 %, двуокисью углерода - 14,6 % [14].

Зависимость давления и плотности пропилена в газовой и жидкой фазах от температуры представлена в таблице 2.1 [13].

Таблица 2.1

Зависимость давления и плотности пропилена в газовой и жидкой фазах от температуры

Температура, ?	Давление, Па	Плотность (газовая фаза), кг/м3	Плотность (жидкая фаза), кг/м3
1	2	3	4
-40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50	0,145 0,178 0,215 0,258 0,309 0,367 0,432 0,506 0,59 0,683 0,786 0,901 1,028 1,168 1,322 1,49 1,672 1,871 2,086	598,8 593,4 586,9 580,3 573,7 566,9 559,9 552,9 545,6 538,2 530,7 522,8 514,8 506,4 497,7 488,6 479,0 468,9 458,1	3,2 3,9 4,7 5,6 6,6 7,7 9,0 10,5 12,2 14,1 16,2 18,5 21,1 24,0 27,2 30,9 35,2 40,2 46,1

По степени воздействия на организм пропилен относят к малоопасным веществам (4-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007).

Предельно допустимая концентрация (ПДК) пропилена в воздухе рабочей зоны - 100 мг/м по ГОСТ 12.1.005. Максимальная разовая ПДК по алкенам С2- С10 (в пересчете на углерод) - 300 мг/м, среднесменная - 100 мг/м.

При превышении ПДК пропилен оказывает наркотическое действие, вызывает головную боль, головокружение, ослабление дыхания, нарушение кровообращения, потерю сознания.

Сжиженный пропилен при попадании на кожу вызывает ее поражение, аналогичное ожогу.

Пропилен кумулятивными свойствами не обладает. Пропилен при нормальных условиях не вступает в химическое взаимодействие с водой, в воздушной среде не образует токсичные соединения. [14]

Водород.

Водород - бесцветный горючий газ без запаха. Плотность водорода при нормальных условиях равна 0,09 кг/м; плотность по воздуху - 0,07 кг/м; теплота сгорания - 28670 ккал/кг; минимальная энергия зажигания - 0,017 мДж. С воздухом и кислородом образует взрывоопасную смесь. Смесь с хлором (1:1) на свету взрывается; с фтором водород соединяется со взрывом в темноте; смесь с кислородом (2:1) - гремучий газ. Пределы взрываемости: с воздухом 4-75 об. %, с кислородом 4,1-96 об. %. Температура самовоспламенения 510 °С.

Водород физиологически инертен; при высоких концентрациях вызывает удушье. Наркотическое действие проявляется при высоких давлениях. При работе в среде водорода необходимо пользоваться изолирующим противогазом [15].

Полипропилен.

Готовым продуктом отделения полимеризации является порошок полипропилена.

nCH₂=CH(CH₃) > [-CH₂-CH(CH₃)-]n

Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4-0,5 г/см³ [16].

Полипропилен в виде гранул имеет размер 2-5 мм. Допускаются гранулы размером свыше 5 до 8 мм и менее 2 мм, также слипшиеся при условии слипания не более 3 гранул. Массовая доля гранул с отклонениями по размерам и слипшихся не должна превышать в сумме 3% от массы партии полипропилена низкого давления, 8% - полипропилена среднего давления.

Гранулированные полипропилен и сополимеры пропилена при комнатной температуре не выделяют в окружающую среду токсических веществ и не оказывают вредного влияния на организм человека при непосредственном контакте. Работа с ними не требует особых мер предосторожности. Мелкая пыль полимера при вдыхании и попадании в легкие может вызвать вялотекущие фиброзные изменения в них.

Гранулированный полипропилен относится к группе горючих материалов. При контакте с открытым огнем горит коптящим пламенем с образованием расплава и выделением углекислого газа, паров воды, непредельных углеводородов и газообразных продуктов.

При нагревании полипропилена в процессе переработки выше 150 °С возможно выделение в воздух летучих продуктов термоокислительной деструкции, содержащих органические кислоты, карбонильные соединения, в том числе формальдегид и ацетальдегид, окись углерода [17].

Температура воспламенения полипропилена, определенная по ГОСТ 4333-87, - 325-343°С, температура самовоспламенения - 325-388°С, нижний концентрированный предел восламенения полипропиленовой пыли - 32,7 г·м³ (ГОСТ 12.1.041-83).

Полипропилен и сополимеры пропилена, разрешенные Министерством здравоохранения для изготовления изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, питьевой водой, косметическими и лекарственными препаратами, а также для игрушек. Для этих целей применяют полипропилен и сополимеры пропилена высшего и первого сортов, запах и привкус водной вытяжки, которых не превышает одного балла [17].

Таблица 2.2

Показатели качества полипропилена некоторых марок, выпускаемых на ООО «ЗапСибНефтехим» по ТУ 221 1-006-93911504-2015 [16]

Наименование показателя	Норма для марок
	PP H030 GP/3	SIBEX PP H 031 BF/3	PP H270 GP/3	SIBEX PP H270 FF/3
1	2	3	4	5
Показатель текучести расплава, г/10 мин, в пределах	2,5-3,5	2,8-3,2	23-30	25-29
Разброс ПТР внутри партии, %, не более	6	5	6	6
Насыпная плотность, кг/м3	510-550	510-550	490-550	490-550
Массовая доля золы, %, не более	0,035	0,035	0,035	0,035
Массовая доля летучих веществ, %, не более	0,09	0,09	0,09	0,09
Модуль упругости при изгибе, МПа, не менее	1200	1300	1200	1200
Предел текучести при растяжении, МПа, не менее	32	32	30	Не нормируется
Относительное удлинение при пределе текучести, %, не менее	10	10	9	Не нормируется
Массовая доля фракции, растворимой в ксилоле, %	Не нормируется	3,5-5,0	Не нормируется	2,0-3,0
Общее содержание «гелей», шт/м2, не более	Не нормируется	150	Не нормируется	300
Количество включений, шт, не более	3	3	3	3

2.3 Материальный баланс производства [18]