Самыми первыми примерами технологий полимеризации полипропилена, без которого сегодня трудно представить индустрию строительных материалов, а в частности производство полипропеленовых мешков являлись технологии Rexall (Rexene, El Paso) и Philips. Первоначально в обеих технологиях использовались катализаторы первого поколения TiCl3, затем стало понятно, что остатки катализатора представляют значительную проблему, и потребовалась обработка и нейтрализация спиртом. Для придания продукту удовлетворительных с коммерческой точки зрения свойств также требовалось удалять атактический полимер. Данные технологические требования фактически свели к минимуму преимущества технологии и стоимости, которые могли появиться в результате использования жидкого мономера. Однако, впоследствии использование катализаторов второго поколения (Solvay) TiCl3 придало значительные преимущества данным технологиям, устранив необходимость удалять атактический полипропилена АПП. В технологии Rexall для полимеризации используется реактор с непрерывно перемешиваемым резервуаром.

 

, Первые технологии полимеризации полипропилена

Теплота от полимеризации удаляется через покрытые рубашкой стенки реактора и внутренние охлаждающие змеевики. Эффект охлаждения можно усилить оттоком мономера. Такое использование скрытой теплоты мономера сводит к минимуму трудности удаления теплоты в больших реакторах. В технологии Philips в качестве сосуда для полимеризации используется покрытый рубашкой петлевой реактор с высоким соотношением размера зоны охлаждения к объему реактора. Скорость перемешивания, необходимая для поддержания однородности суспензии полимера в мономере также повышает эффективность охлаждения. Петлевые реакторы работают таким образом, что происходит непрерывная рециркуляция основной массы суспензии; следовательно, такие реактора – это эквивалент реакторам с перемешиваемыми устройствами.

Первую технологию газофазной полимеризации пропилена в конце 1960-х разработала компания BASF. В технологии Novolen применяются полимеризационные установки, перемешивающие слои, которых работают при давлении выше 20 бар (300 psi) и температуре от 70°С до 90°С. Винтовые мешалки, установленные на дне, выполняют механическое смешивание, в результате чего в слое полимера поддерживаются равномерные условия. Непрореагировавший мономер конденсируют и рециркулируют, чтобы удалить теплоту полимеризации. Рециркуляция газа сводится к минимуму при использовании механического перемешивания вместо псевдоожижения.

 

, Первые технологии полимеризации полипропилена

 

Первоначально, на установках для производства гомополимера была только одна полимеризационная установка; тем не менее, в конце 1970-х для производства ударопрочных сополимеров была разработана технология с использованием двух последовательно установленных реакторов. В данной технологии не было предусмотрено секций для разделения атактического полимера или для удаления катализатора. При использовании катализаторов первого поколения, получаемый полимер содержал большее количество некристаллических фракций, чем продукты большинства других технологий. Нейтрализация остатков катализатора и удаление хлоридов происходило во время реакции с оксидом пропилена в экструдере.

 

, Первые технологии полимеризации полипропилена

 

В 1975 г. Montedison и Mitsui выпустили катализаторы третьего поколения с высокоразвитой поверхностью, основанные на хлориде магния. Это позволило производителям полипропилена использовать технологии, в которых не требовалось удаления остатков катализатора. Однако, чтобы получить продукт с удовлетворительными физическими свойствами, по-прежнему требовалось удалять АПП. В суспензионной технологии высокой доходности Montedison удалось упростить процесс и снизить себестоимость эксплуатационных расходов после устранения этапа обработки спиртом.

Становится очевидным, что оборудование для обработки спиртом и нейтрализации остатков катализатора более не требуется. Тем не менее, наибольшая экономия достигнута в секциях восстановления растворителя, поскольку уже не было необходимости в разделении воды и спирта, и углеводородов и спирта. Значительная экономия энергии была достигнута при использовании катализаторов с высокоразвитой поверхностью при существующем технологическом суспензионном оборудовании, где всего лишь исключались секции обеззоливания и нейтрализации. Похожим образом была усовершенствована технология  в жидкого мономере Rexall (Rexene, El Paso). Это имело очень большое значение в конце 1970-х – начале 1980-х, когда цены на энергоносители достигли небывало высокого уровня, и цены на полимеры с низким использованием производственных мощностей возросли.