高压聚乙烯生产工艺研究
高压聚乙烯装置(LDPE)工艺说明
高压聚乙烯装置(LDPE)工艺说明高压聚乙烯装置由调聚剂储存、乙烯压缩、引发剂配制及加料、聚合反应、聚合物分离及气体循环、挤压造粒和颗粒干燥、批量掺混等单元组成。
装置设计可生产54个牌号,熔融指数范围为0.2~65克/10分,密度范围为918~926kg/m3的高压聚乙烯产品。
装置控制系统采用H0NNYWELL公司的TPS—502系统。
装置具有工艺流程短、反应温度低、单点进料、反应物料流速快、四点纯过氧化物引发单和转化率高、单线生产能力大、控制先进合理、操作安全等特点。
化学反应LDPE是通过乙烯的自由基聚合合成的,在高温、高压和引发剂的作用下,使乙烯形成乙烯自由基,Stamicarbon 工艺应用过氧化物作为聚合的引发剂,这些自由基与其它乙烯单体聚合生成带有长链分支的链状聚合物,加入少量的a—烯烃,可产生少量的短链分支,丙烯和丙烷则用来终止聚合反应。
乙烯自由基聚合的基本反应如下:引发:引发剂分解生成能够引发聚合反应的自由基:1→2R’(引发剂分解)引发剂基团使用的引发剂如下:过氧化双叔丁基(引发剂A)过氧化苯甲酸叔丁酯(引发剂C)过氧化—2—乙基已酸叔丁酯(引发剂S)R’*十CH2=CH2→R’,—CH2—CH3基团乙烯基团链增长:基团与乙烯连续反应生成分子链R’—CH2+CH2 *+n CH2=CH2→R—CH2—CH2 *基团乙烯聚合基团链终止:活性聚合物基团并非无限增长下去,而是通过基团的偶合或歧化来终止反应。
a,偶合终止2R—CH2—CH2 *→R—CH2—CH2—CH2—CH2—R聚合基团聚合物b.歧化终止2R—CH2—CH2*→R—CH= CH2十R—CH2—CH3聚合基团聚合物聚合物链转移:乙稀自由基聚合,可发生下列链转移:a。
向单体的链转移:R一CH2一CH2* + CH2 = CH2→R一CH=CH2十CH3一CH2*或R一CH2一CH2* + CH2 = CH2→R CH2一CH3+CH2=CH*聚合基团乙烯聚合物基团b.向链转移剂的链转移:R一CH2一CH2*+CH3一CH2一CH3→R—CH2一CH3+ CH3—CH*—CH3或聚合基团丙烷聚合物基团R一CH2一CH2*+CH2=CH一CH3→R一CH2一CH3+CH2=C·一cH9聚合基团丙烯聚合物基团c,分子间链转移:这种与其它分子间的链转移,可生成长链分支:R一CH2一CH=+It’一CH2一R”一R一CH2一CH3十R。
超高分子质量聚乙烯的生产工艺及加工技术研究
超高分子质量聚乙烯的生产工艺及加工技术研究发布时间:2022-08-17T08:42:17.544Z 来源:《福光技术》2022年17期作者:宋健[导读] 超高分子质量聚乙烯(简称UHMWPE)是一类线性结构的热塑性工程塑料,它的相应化合物结构与一般聚乙烯基本相似,但一般聚乙烯的相应分子品质通常为4-12万,而UHMWPE则可以达100万以上。
由于其生产工艺的进一步创新,该产品目前已在纺织、造纸、食品包装、石油化工、农产品、药品和体育等应用领域普遍获得了广泛应用,而且具有巨大的市场前景。
正基于此原因,本章重点就超高分子产品质量的聚乙烯生产工艺及其应用发展情况加以了研究论述。
联泓(山东)化学有限公司山东滕州 277599摘要:超高分子质量聚乙烯(简称UHMWPE)是一类线性结构的热塑性工程塑料,它的相应化合物结构与一般聚乙烯基本相似,但一般聚乙烯的相应分子品质通常为4-12万,而UHMWPE则可以达100万以上。
由于其生产工艺的进一步创新,该产品目前已在纺织、造纸、食品包装、石油化工、农产品、药品和体育等应用领域普遍获得了广泛应用,而且具有巨大的市场前景。
正基于此原因,本章重点就超高分子产品质量的聚乙烯生产工艺及其应用发展情况加以了研究论述。
关键词:超高分子质量;聚乙烯;生产工艺;应用进展1、前言在当今人类所能制造的所有工程塑料中,UHMWPE被普遍视为是质量最佳的综合性最好的工程塑料,也因此它在民用经济的方方面面中,均拥有广大应用:可用作纺织、造纸、食品加工、铁路、瓷器、煤炭等众多产业;因为它的分子结构和一般聚乙烯相同,而相对分子含量却高达一百万以上,因此它具有不同于一般聚乙烯的某些独特性质,而最突出的一个特点便是可作为材料,普遍用于生产管道、化工阀门、泵的密封填材、纺织机械的牙轮和皮结、物料运输的燃气涡轮棒、轴承、轴瓦、煤块滑道、各类料仓和筒仓的内衬材料,以及食品生产设备中的料仓和辊筒、运动器材等。
聚乙烯研究报告
聚乙烯研究报告
聚乙烯是一种热塑性聚合物,广泛应用于包装、建筑、电气、汽车等领域。
本研究报告将从聚乙烯的化学结构、加工工艺、性能特点以及应用等方面进行探讨。
1.化学结构。
聚乙烯是由乙烯单体经过聚合反应形成的线性高聚物,其化学式为(C2H4)n。
乙烯单体中的双键在聚合反应中开环形成聚乙烯分子的主链。
聚乙烯的分子量可以通过聚合反应的条件来控制。
2.加工工艺。
聚乙烯的加工工艺包括挤出、注塑、吹塑等。
挤出是将聚乙烯颗粒经加热熔融后挤压成带有特定截面形状的连续体。
注塑是将熔融的聚乙烯注入模具中通过冷却硬化成形。
吹塑则是利用气流将熔融的聚乙烯放置于一个模具内,经过吹气后扩展成带有特定形状的体型。
3.性能特点。
聚乙烯具有机械性能好、化学惰性强、电气绝缘性能好、吸水率低等特点。
聚乙烯的力学性能包括抗拉强度、弯曲强度等,这使得它能够满足不同领域的特定要求。
4.应用。
聚乙烯广泛应用于包装、建筑、电气、汽车的生产制造等领域。
在包装方面,聚乙烯塑料袋、保鲜膜、泡沫箱等应用非常广泛。
在建筑领域,聚乙烯可用于保温材料、水管等。
在电气领域,聚乙烯可用于电线、电缆等制造中。
在汽车制造方面,聚乙烯可用于汽车内饰、托盘等。
总之,聚乙烯在各个领域都有着广泛的应用。
其化学结构、加工工艺
以及性能特点使得其在生产制造中具有很大的优势。
未来随着科技的进步,聚乙烯的应用前景也将更加广阔。
聚乙烯生产工艺
聚乙烯生产工艺聚乙烯是世界上最重要的塑料之一,广泛应用于塑料制品、包装材料、电线电缆、日用品、建筑材料等领域。
聚乙烯的生产工艺主要包括聚合反应、聚合物颗粒的处理和产品后处理三个过程。
以下将介绍聚乙烯的生产工艺。
首先,聚乙烯的生产通常采用高压聚合工艺。
这种工艺的原理是将乙烯与催化剂在高温高压下进行聚合反应,生成聚乙烯。
乙烯是聚乙烯的主要原料,一般由煤矿、石油加工厂等化工企业生产。
催化剂是促进乙烯聚合反应的物质,常用的催化剂有三种:氧化铝催化剂、过渡金属催化剂和有机过氧化物催化剂。
在聚合反应中,乙烯分子通过共价键连接在一起,形成高分子链状结构。
其次,聚合物颗粒的处理是聚乙烯生产的第二个步骤。
聚合物颗粒是聚合反应生成的聚乙烯分子经过冷却后形成的颗粒状物质。
这些颗粒通常被称为粒料,可用于制备聚乙烯制品。
在这个过程中,需要将聚乙烯颗粒进行烘干,以去除水分和挥发物。
然后,将烘干后的颗粒通过挤出机加热到熔化状态,再通过模具冷却成型,最终得到所需的聚乙烯制品。
最后,产品的后处理是聚乙烯生产的最后一个步骤。
在某些情况下,聚乙烯制品需要进行进一步的处理,以满足特定的要求。
例如,聚乙烯薄膜可以通过涂层、印刷等工艺进行表面处理,以增强其功能性。
聚乙烯管材可以通过埋地或暴露在户外环境下进行额外的抗氧化、耐热处理,以增强其耐久性。
此外,对于一些特殊用途的聚乙烯制品,如聚乙烯纤维、聚乙烯泡沫等,还需要进行特殊加工工艺,以获得所需的形态和性能。
总之,聚乙烯的生产工艺主要包括聚合反应、聚合物颗粒的处理和产品后处理三个步骤。
这些步骤通过控制温度、压力和催化剂等参数,实现聚合反应的进行,进而得到所需的聚乙烯制品。
聚乙烯的生产工艺在近几十年间已经得到了巨大的发展和改进,使得聚乙烯能够更好地满足人们的需求。
聚乙烯生产工艺及催化剂研究分析
聚 乙烯 的生产 工艺概述 顾 名思义 ,聚 乙烯 ( P E ) 这种热 塑性 能 良好的树 脂是 以乙烯 作为 主 要材 料 聚 合加 工 而 成 ,在 应 用 于 工 业领 域 时 ,它 则 是 由 乙烯 以及 a一烯 烃共 同聚合 而成 的共 聚物 。这 种树 脂材 料具 有 良好 的化 学 稳定 性 ,不会 在常 温状态 下溶 解于 一般 的溶 剂 ,且可 以抵 抗 多种酸 碱 的腐 蚀 ( 不包括 氧化性 质的酸 ) ,还能 够应对 零下七 十到 零下一 百摄 氏度的 超 低温 ,同 时具有 良好 的绝缘 性能 以及较 低的 吸水 性 。本 文 下面 就对
其 生产工 艺加 以概 述 : 聚 乙烯生 产人 员 以聚合 方式 以及 链结 构状 态 、分子 量为 基础 ,将
其 分成 了高密 度 、低密 度 以及线 型低 密度 几个 种类 。 目前 ,高密 度 的 聚 乙烯 主要是 以低 压法 中 的淤浆 法为 主要 生产 工艺 ,溶 液法 以及 气相 法 同样 也可 以用 来对其 进行 生产 ,低密 度 的聚 乙烯 则 主要 是 以高压 法 进 行生 产 ,而线 型低 密度 的聚 乙烯 则是 在高 密度 的聚 乙烯 溶液 法 以及 气 相法 基础 上 ,再加入 共 聚单体 进行 生 产 。而 各 类生 产的 方法 中又包 括 了不 同的生 产工 艺 ,比如 ,气相 法 中具有 S p h e r i l e n e 、I n n o v e n e 及 B a s t a r 等 几个类 型 。 二 、聚 乙烯的几类 生产 工艺分析 1 . 冷凝 与超冷凝 工艺 此 项技 术是 以气 相法 生产 工艺 中的流化 床反 应器 基础 为基 础 ,借 助聚 合反应 过 程 中产 生 的热量 来拉 动反 应器 进行 工作 ,比如 ,循环 气 体 出现 的升 温 现象 以及冷 凝液 体蒸 发 时潜在 的热 量 ,继而 使 反应器 工 作 的生产 率得 意提 升 ,并 撤 除循 环气体 的热量 。这 种技 术 的应用 ,可 以跟随 实际 的生产 需要 的变 动 ,而 实施 在 线 的动态 切换 ,继 而保 证生 产 装置在不 增加过 多投 资的情 况下 ,达 到弹性 化的高 生产能 力 。 其 中,冷 凝技术 是 由 U C C公司研发 ,它 主要是 对混气 室 中所 有 的 循 环气体 进行 分股 ,使 其 中一股 经 由圆盘 中心 开孔 实现 上升 ,而 另一 股 则经 由封 头壁 面开始 上升 ,继 而保 证 冷凝 液的空 中雾 化 。而 超冷凝 技 术则 是 由埃克森 公 司在冷 凝技 术 的基础 上研 制 出 ,这 一技 术 实现 了 对 于凝 液 量的有 效 提升 ,而 B P公 司 则对 冷凝 技术 进 行 深入 研 究 ,研 发 出一 种新 的冷凝 技术 ,这 种技 术支 持冷 凝液 直接 以雾 化 的形 式喷 向
聚乙烯生产工艺
聚乙烯的生产工艺1.1主要原料乙烯结构式22CH CH 是最简单的烯烃,常压下是略带芳香气味的无色可燃性气体。
物理参数如表1所示。
表1 乙烯物理参数乙烯几乎不溶于水,化学性质活泼。
与空气混合能产生爆炸性混合物。
是石油化工的基本原料。
乙烯来源于液化天然气、液化石油气、轻柴油、重油或原油等经裂解产生的裂解气中分出;也可由焦炉煤气分出;还可由乙醇脱水制得。
1.2高压聚合生产工艺乙烯高压聚合是以微量氧或有机过氧化物为引发剂,将乙烯压缩至147.1~245.2MPa 高压下,在150~290℃的条件下,乙烯经自由基聚合反应转变成为聚乙烯的聚合方法。
也是工业上采用自由基型气相本体聚合的最典型方法,海事工业上生产聚乙烯的第一种方法,至今仍然是生产低密度聚乙烯的主要生产方法。
1.3聚合原理乙烯在高压下按自由基聚合反应机理进行聚合。
由于反应温度高,容易发生向大分子链转移反应,产物为带有较多长支链和短支链的线型大分子。
经测试,大分子链中平均1000个碳原子的支链上带有20~30个支里链。
同时由于支链较多,造成高压聚乙烯的产物结晶度低,密度小,故高压依稀称为低密度聚乙烯。
条件与过程描述:纯度99%以上的乙烯在催化剂四氯化钛和一氯二乙基铝存在下,在压力0.1-0.5MPa 和温度65-75℃的汽油中聚合得到HDPE 的淤浆。
经醇解破坏残余的催化剂、中和、水洗,并回收汽油和未聚合的乙烯,经干燥、造粒得到产品。
1.4主要工艺条件1.4.1乙烯纯度聚合级乙烯气体的规格要求,纯度不低于99.9%乙烯的露点不大于223K ,其它杂质含量如表2所示。
表2 聚合级乙烯气体的规格要求纯度低,聚合缓慢,杂质多,产物相对分子量低。
其中特别严格控制对乙烯聚合有害的乙炔和一氧化碳的含量,因为这两种物质参加反应后,会降低产物的抗氧化能力,影响产物的介电性能等。
1.4.2引发剂以氧为引发剂时,用量必须严格控制在乙烯量的0.003%~0.007%之内,防止气体在高压下发生爆炸。
聚乙烯的合成与生产工艺
聚乙烯的合成与生产工艺聚乙烯是一种常见的塑料材料,也是世界上产量最大的塑料之一。
它具有良好的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于包装、建筑、医疗等领域。
本文将介绍聚乙烯的合成过程以及生产工艺。
聚乙烯的合成聚乙烯的主要合成方法是乙烯的聚合反应。
乙烯是一种简单的烯烃,其化学式为C2H4,结构简单,但是可以通过聚合反应形成高分子化合物。
聚乙烯的合成一般可以通过以下几种方法实现:1.高压聚合法:高压聚合是一种传统的聚乙烯生产方法。
在高温和高压条件下,乙烯分子可以发生聚合反应,生成线性聚乙烯。
这种方法生产的聚乙烯具有高密度和高强度。
2.低压聚合法:低压聚合是一种新型的聚乙烯生产方法。
通过催化剂的作用,在较低压力下将乙烯聚合成聚乙烯,可以控制聚合程度和分子结构,生成不同性能的聚乙烯。
3.Ziegler-Natta催化剂聚合法:Ziegler-Natta催化剂是一种广泛应用于乙烯聚合的催化剂,可以控制聚乙烯的分子结构和分子量分布,生产出高性能的聚乙烯。
聚乙烯的生产工艺聚乙烯的生产通常包括以下几个步骤:1.乙烯的制备:乙烯可以通过石油裂解、天然气裂解或乙醇脱水等方法制备。
2.聚合反应:将制备好的乙烯引入反应釜中,在适当的温度、压力和催化剂存在下进行聚合反应。
根据需要可以选择高压聚合或低压聚合的方法。
3.聚合物的处理:经过聚合反应后得到的聚乙烯需要进行后续的处理,包括溶剂抽提、干燥、造粒等步骤,以获得符合要求的成品聚乙烯。
4.成品包装:经过处理的聚乙烯颗粒可以根据客户的要求袋装或装袋,以便运输和使用。
在聚乙烯生产的过程中,需要密切控制反应条件、催化剂的选择以及后续处理工艺,以确保生产出符合质量标准的聚乙烯产品。
总的来说,聚乙烯的合成与生产工艺涉及多个环节,需要严格控制每个步骤,以确保产品的质量和性能。
随着工艺技术的不断进步,聚乙烯生产的效率和质量将会不断提高,为各个领域的应用提供更优质的材料。
聚乙烯生产工艺及技术发展
三、工艺流程和技术特点
㈡ Innovene气相工艺
Innovene G工艺流程示意图
三、工艺流程和技术特点
㈡ Innovene气相工艺
★ 工艺单元 300单元:催化剂进料。 310单元:铬系催化剂预活化。 400单元:聚合反应。 430/440单元:粉料脱挥发份和失活。 470单元:排放气回收。 800单元:添加剂计量和挤压造粒。 880单元:粒料掺混及储存、输送。 900单元:原料供应及精制、乙烯精制。 500单元:公用工程系统。
去包装储存
三、工艺流程和技术特点
㈠ Unipol气相工艺
★ 工艺单元 1000单元:原料供应和精制。 2000单元:乙烯精制。 4000单元:聚合反应。 5000单元:树脂脱气和排放气回收。 6000单元:粉料下料和添加剂处理。 7000单元:挤压造粒。 8000单元:产品均化和贮存、种子床系统。 9000单元:公用工程系统。
聚乙烯生产工艺及技术发展
2013年7月
中国石油四川石化有限责任公司
聚乙烯生产工艺及技术发展
目录
一、前言 二、生产工艺 三、工艺流程和技术特点 四、催化剂和引发剂研发 五、产品范围及用途 六、建议
一、前言
聚乙烯是通用合成树脂中产量最大的品种,主要 包 括 低 密 度 聚 乙 烯 (LDPE) 、 线 性 低 密 度 聚 乙 烯 (LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)以及一些具有特殊性 能的产品,其特点是价格便宜,性能较好,广泛应用 于工业、农业、包装、医疗卫生以及能源、交通等领 域。
有高压法、溶液法、淤浆法和气相法4种。 ⑴ 高压法
Exxon Mobil的高压管式法工艺、三菱油化的高压管式法。 ⑵ 溶液法
Du Pont的Sclairtech中压法工艺、DSM的低压绝热工艺、Dow化学的低压冷 却法工艺。 ⑶ 淤浆法 日产化学的搅拌釜工艺、三井油化的CX工艺、 Lyondell-Basell的Hostalen 工艺,科诺科菲利浦石油公司的环管工艺、INEOS(前BP)Innovene S (Solvay)低压淤浆工艺、Borealis公司的Borstar环管-气相工艺。 ⑷ 气相法
聚乙烯生产工艺
聚乙烯生产工艺聚乙烯是一种在我们日常生活中无处不在的材料,从塑料袋到塑料瓶,从管道到电线绝缘层,都有它的身影。
那你有没有好奇过,这聚乙烯到底是怎么生产出来的呢?今天咱们就来好好聊聊聚乙烯的生产工艺。
我记得有一次,我去一个化工厂参观,正好赶上他们在生产聚乙烯。
那场面,真是让我大开眼界。
聚乙烯的生产工艺主要有高压法、中压法和低压法。
咱们先来说说高压法。
高压法就像是一场激烈的化学反应大派对!在高温高压的条件下,乙烯分子们欢快地碰撞、结合。
这个过程中,压力能达到 200到 300MPa ,温度更是高达 150 到 300℃。
这就好像把乙烯分子们丢进了一个超级热的大熔炉,让它们不得不紧紧抱在一起,形成聚乙烯。
中压法呢,则相对温和一些。
反应温度一般在 130 到 270℃之间,压力也在 18 到 8MPa 左右。
这个过程就像是在组织一场有序的舞蹈,乙烯分子们按照一定的节奏和步骤,排列组合,形成聚乙烯。
再来说说低压法,这可是个精细活儿。
反应温度通常在 60 到100℃,压力也比较低,大概在 01 到 2MPa 。
这就好比是在精心雕琢一件艺术品,乙烯分子们慢慢地、小心翼翼地聚合在一起,生成高质量的聚乙烯。
在实际生产中,选择哪种工艺,那可得好好琢磨琢磨。
比如说,如果要生产低密度聚乙烯,高压法可能更合适;要是追求高质量、高强度的聚乙烯,低压法可能就是首选。
而且啊,聚乙烯的生产可不仅仅是把乙烯分子聚在一起那么简单。
还得考虑催化剂的选择,这就像是炒菜时的调味料,用对了能让聚乙烯的品质更上一层楼。
还有反应设备的设计和维护,这就好比是厨房的炉灶和锅具,得好使才能做出好菜。
另外,生产过程中的安全问题也不容忽视。
毕竟是高温高压的环境,稍有不慎,那可就麻烦大了。
所以工人们都得时刻保持警惕,严格遵守操作规程。
总之,聚乙烯的生产工艺是一个复杂而又有趣的过程。
它需要科学的设计、精细的操作,还有对每一个环节的严格把控。
就像我那次在化工厂看到的,每一个工人都全神贯注,每一台设备都稳定运行,最终才能生产出优质的聚乙烯,为我们的生活带来便利。
聚乙烯生产工艺流程
聚乙烯生产工艺流程
《聚乙烯生产工艺流程》
聚乙烯是一种广泛应用于塑料制品、管道、包装薄膜等领域的重要化工产品。
它的生产工艺流程是一个复杂的过程,包括原料准备、聚合反应、分离和精制等多个环节。
首先,原料准备阶段。
聚乙烯的主要原料是乙烯,通常是通过石油裂解或乙烯裂解生产的。
乙烯经过净化、脱硫等处理后,作为聚乙烯的生产原料。
此外,还需要添加催化剂、稳定剂、抗氧化剂等辅助剂。
接着是聚合反应阶段。
在高压或低压反应器中,乙烯与催化剂经过聚合反应,生成聚乙烯分子链。
这个过程需要控制反应温度、压力、气体流速等参数,以保证产物的质量和产量。
然后是分离和精制阶段。
聚合反应后,产物中会存在一些杂质物质,需要通过蒸馏、结晶、萃取等分离技术进行精制。
在这个过程中,还需要去除残留的催化剂和辅助剂,以确保聚乙烯的稳定性和使用性能。
最后是成品制备和包装。
精制后的聚乙烯可以通过挤出、注塑、吹塑等工艺成型成各种塑料制品。
同时,还需要对成品进行包装,以确保产品的安全运输和保存。
总的来说,聚乙烯的生产工艺流程是一个复杂而精细的过程,需要在每个环节都严格控制条件和操作,以确保产品的质量和
稳定性。
同时,随着技术的不断进步,对生产工艺的节能减排、资源循环利用等方面也提出了新的要求,这将是未来聚乙烯生产工艺发展的方向。
【doc】管式法高压聚乙烯生产技术
管式法高压聚乙烯生产技术青繇,象世年,珐,广东化-r"l9年第三期7{.【一管式法高压聚乙烯生产技术一,技术进展竺.壁壁一丁2(上海石油化工股份有限公司塑料厂,200540)1933年(英)ICI公司超高压反应研究组在高温高压下制得白色蜡扶聚乙烯,井将其应用作为高频绝缘材料,在1939年建成lOOt/a中试装置,实现了高压法工业生产聚乙烯.1942年出现了高压釜式法生产聚乙烯,1943乍(美)DuPont公司和UCC公司开发了管式反应器法.至今为止,工业上仍然是采躅三羔两种方法来生产高压象乙烯(即低密度聚乙烯LDPE),生产能力也几乎相等.它们的工艺与设备都有了很大的改进,甚至还出现了两者联合应用的情况-两种方法的技术经济指标也相差无几.因此需要根据实际的条件,现有的技术及产品的用途等情况来选择相适宜的生产方法.图为管式法高压象乙烯生产工艺示意.乙烯与低压循环气在前段涡轮压缩机压缩至25—3OMPa,再经后段往复超高压压缩机压缩至反应压力(250--320MPA),并预热引发剂(催化剂).聚合反应产生的热量可使最高温度达到330.C,经反应器冷却段冷却后再添加引发剂聚合.在反复放热一冷却后,抽出反应产物在高压分离器中分离出聚合物和未反应的乙烯.聚合物经后处理即成产品.目前,乙烯单程转化率已从初期的8—15提高到24—3O.当采用25.4ram反虚管径时,生产能力可以选到1O一2Okt/a.聚合反应中,转化率的提高,链转移引起的支链化以及二聚物的增加等都会;l起聚合物质量的变化.聚合物的分子量可以通过分子量调节剂(烃类,醇类,酮类等)的用圈i至150--200.C后送入管式反应器.在此状巷下,乙烯的密度约O.50g/cm..后段压缩机曲生产能力已为35t/h,目前已太塑化达到70t/h.管式反应器长径此为10000--100000.乙烯在管中流速为8—3Om/s,停留时间为0.5,至数分钟.以空气,氧气或有机过氧化物为(怯)Atoebem公司营武法LDPE聚台工艺示意圉量来调节.至今为止.各种管式法工艺的基本流程大体上与上述工艺相同.然而,由于采用了不同的聚合反应器的进料点,分子量调节剂,引发剂及其不同的注入部位,及由于助剂注八方法,产品的处理,返回乙烯的量和送出部位的不同,也就形成了各种不同特t994年第三期广东化工点的工艺近年来巳成功地开发了茂金属(metal—locene)催化剂用于聚烯烃的台成中.利用它可在同一装置内制造HDPE.,LDPE, LLDPE领域密度范围的聚乙烯,还可制得更低密度范围的聚乙烯(VLDPE ULDPE).尤其是美国Exxon公司巳将茂金属催化~UExxpol的健化技术与日本三菱油化公司的高压法组台起来.在操作控制上,多采用DCS控制系统,自控程度高.特别是将开车,牌号切换及停车等复杂韵工艺过程设计成自控程序,. I~DCS操作控制系统通过其内部程序自动执行,以避免人为误操作.二,国外生产技术比较本文仅对日本三菱油化,德国ImhaB—sen,荷兰DSM公司的管式法高压聚乙烯生产按术进行分析比较..1.日本三菱油化技拳采用空气和有氧化物为引发剂.空气在前段压缩机吸入口注入,有机过氧化物分兰点注入反应器.调节剂为丙烯,丙醛,丙烯在前段压缩机吸入口注入.丙醛在超高压压缩机吸入B注入.反直器分主侧流二点进料三段反应,既可避免降低质量,又可在原来二级管式反应器的基础上使转化率提高1O以上.乙烯聚台最高反应压力280MPa,最高反应温度340C,乙烯单程转化率22—27.返回乙烯从辅助压缩机排出.助剂采用母料注入法.操作采用DCS控制.该工艺自动化控制水平高,但辅助设备较多.2.德国Imhausen~~术以纯氧为引发莉,分三点从超高压压缩机吸八管线注入.反应器分一股热流二股冷流三点进料,兰级夏应.乙烯聚台最高反应压力B00MPa,最高反豇湿度B~0.c,乙烯单程转化率23—3O,最高可迭36%.除个别牌号外,无返回乙烯.助剂采用高含量助剂母料注^诖.该技术的工艺流程较简单,辅助设备少,高压缩环气体经过二次分离三次冷却后进入超高压压缩机产品成本低;无需有机过氧化物作引发剂..8.荷兰DSM技术引发剂有机过氧化物用超高压计量注入泵分四点注入反应器.反应器一点进料四段反应.乙烯聚台最高反应压力275MPa,最高反应温度310.C.调节剂为丙烯丙烷,从辅助压缩机吸入口直接注入.乙烯单程转化率为22—31.助剂采用熔融和母料混台注入法.操作采用DCS控制.该技术的工艺流程较复杂.高压循环气体经过六次分离四次冷却一次过滤进入超高压压缩机.4.技术经济比较表1列出亘外部分公司管式法高压聚乙烯生产技术经济情况.三,国内生产技术的进步国内管式法高压聚乙烯装置共有兰套,均为引进装置.大庆石油化工总厂塑料厂是采用Imha—asen公司的专利技术,于I986年7月投产,设计生产能力为85kt/a.它为多点进料三段反应工艺,以纯氧为引发剂.该工艺反应系统有四个安垒程序.聚合反应由一个特殊开发的电子装置工作压力控制器自动控制,一分别进行数据的巡逻检测和处理,反j立系统联锁控制和料仓物科掺混控制.上海石油化工股份有限公司(原上海石油化工总厂)塑料厂拥有二套生产装置.第一套装置采用日本三菱油化一西德BASF超高压管式法LDPE专利技术,于1976年9月投产,单线设计生产~30kt/a,该广东化工~.994年第三期表1管式法高壶聚乙烯技东经济比较专利技术(H)三菱油化(德)Imhausen(意)ENI(荷)DSM(德)BASP(美)EXXOn 工艺特点=点进料三点进料=点进料一点进料四点进料三点进料三段反虚三段反直二段厦应三段反应四段反晚三段反应●反应进气点数2321d3目1发荆进料点数332343反最高压力应CMPa)280300280275300300条最高温度件(.C)34O3403103l0310340转化牢[]22—2723—3O3022—313018--'-30蠢性能光学性机槭性能光学性光学性,机槭性机械性能光学性熔融指数箍C~/IOmin]O.i5—24O.25—2i0.14—200.莹一i5O.2—250.2—20C密g/cm度a)O.9l8O—O.650.9180一O.92650.919--0.93010.92O—O.9260.9i7—0.9290.922一O.932B发剂种类空气纯氧有机过氧化物纯氧有机过氧化物有机过氧化物纯氧有机过氧化物分子量调节剂丙烯丙烯丙烯,种类丙烷丙烷丙烯丙烯生产龅力Ckt/a]80100801001O0130运转时间(h/a]7∞O700O8000800083008000乙烯单耗(t/tPE)1.O3o1.0201.0001.011L0l81.015电耗[kWtPE]12301O∞1o0099.880085O氮耗ENma/tPE]116168203.2纯水单耗(t/tPE]1.4i.1O.80.80.6蒸单耗(ke/tPE~2002301.50205i00500装置为二点进料二段反应工艺,以空气为引发剂,以丙烯,丙醛为分子量调节剂.整个工艺除设置各种安全设施外,采用兰个安全程序,150个联锁点Rso吏高灵敏度热电偶直接测量各点温度,保证装置运行的安全可靠.但是该工艺盼乙烯单程转化率较低(约22—25),能耗较高.针对这种情况进行了一系列的按术改造,结果提高了转亿率,产量和质量(表2),保证了稳定生产并使生产能力达到78kt/a.同时,依靠技术进步,优化工艺操作,有效地降低了能耗(参见表3).目前综合能耗已达到了国外先进水平,第二套装置采用日本三菱油化新专利技术,即如前述的二点进料三段反应工艺.该装置已于1992年4月投入试运转,并通过1993 年实际运转完全达到了原设计要求.除了生产台同提供的13个牌号品种外,新韵用作轻膜,电缆,蘸浸,涂层等品种已在研制开发中.国内管式法高压聚乙烯的生产通过消化引进技术及装置的技术改造而有了长足的进步,积累了不少成功的经验.今后应充分进行技术交流,推广先进经验,促进技术进步,提高经济效益.与此同时还应该充分消』t吸收国外先进技术,重视茂金属催化剂的:l9年第三期广东化工丧2LDPE装置技孜情况表3LDPE装置优化工艺降幅能耗情况酸乙烯共聚物)』效果1年回收乙70t『年产EVAZ000t将第2皮应器的冷却器使高,低压分离器温度.i移至脉冲出阀詹詈一.离器次数而相应地提一j磊五睫高己错压缩机5j采用Ex系列集子计算机控制操I措施效果采用开车前三次氯气清洗,全年减少乙烯损l三次乙烯置换谣失枷t在前段压绪机起动后注^调提前开车lh,全年2节剂丙烯节电28.8万度,节缸中压蒸汽480t3少逗!乙烯循环置减能耗综合利用反应热一副产减少低压蒸7气消蒸l汽,将0.2MPa副产蒸耗lokt/a量而增汽提高采用有机过氧化物,空提高单程转亿率,增气混合引发剂j加生产能力s帅0t/a参考文献利用,进行行业间的协作开发反应器管材.利用我国自已的力量建设超高压实验装置,【2] 开发出我国自己的管式法高压聚乙烯生产技:: 术.(5]94广东省石化科技工作会议在穗召开本刊讯;'94广东省石油化工科技工作会议1994年8月l5一8日在广州市珠岛宾馆隆重召开.共有来自全省各市石化主管部门,主要厂矿企业与科研院所的7O多名领导与代表出席了大会会议总结了我省石化系统两年卷科技进步工作倚况,研究在新形势下如何进一步做好科技兴化"工作,探索化工科技体制改革新思路,交流科技进步经验与体会,以及讨论修改我省"九-五化工科技发展规划.本次会议得到省政府的高度重视卢钟鹤副省长亲临大会并作重要指示,省经委钟展尧副主任以及省科委,省计委的领导也到'会指导并讲话.省石化厅在穗厅领导陈厅长等均到会.卢副省长指出,当前全省工业由于,受百年罕见洪涝大灾害以及资金紧张,原材料涨价等不种因素影响,面临着严峻的考验.要求全省石化行业各级领导干部与广大科技人员振奋精神,克服困难,大胆探索开拓,真正树立靠科技进步要效益的思想.强啊要重视人才队伍建设,切实为科技人员排忧解难. 从而,把我省石化科技工作推向新的阶段.6n"6加";ⅡD啪㈨"l,l,,,,蛐日坤二1日置工日置装化装学油料学化石塑化。
高压聚乙烯生产工艺的危险性
高压聚乙烯生产工艺的危险性高压聚乙烯是目前世界上产量最大、价值较低、用途广泛的通用塑料之一,其薄膜制品、电器绝缘材料、注塑、吹塑制品、涂层、板材、管材在工农业和日常生活中得到普遍应用。
根据反应器类型聚乙烯生产可分为釜式法和管式法两种(本文以釜式法为例)。
釜式法高压聚乙烯是以乙烯为单体在100~300 MPa的高压条件下,用氧或有机过氧化物为催化剂经聚合而制得的。
因所得的产品密度一般为0.910~0.935,故又称低密度聚乙烯。
从消防安全角度看,高压聚乙烯生产庞大、复杂,物料涉及易燃易爆物质,生产在高温高压下进行,具有较大的火灾危险性,若稍有疏忽就可能引起燃烧、爆炸,并且事故发生后常因扑救困难,导致重大损失。
因此,如何保证其安全高效地运行,是值得深入探讨的问题。
1.高压聚乙烯生产工艺流程本工艺以3.3MPa、30ºC的高纯度乙烯为原料,以有机过氧化物为催化剂,经一次压缩机和二次压缩机两次压缩到反应所需压力130~250 MPa,于260ºC 左右高温进入聚合反应釜中,在引发剂作用下,即聚合成低密度聚乙烯。
生成的低密度聚乙烯与未反应的乙烯经反应器底部减压阀,进入产品冷却器,冷却到一定温度以后,进入高压分离器,压力降至24.5~29.4 MPa左右,分离出大部分未反应的乙烯,返回二次压缩机进口。
从高压分离器底部出来的聚合物经低压分离器,压力降至49kPa,分离出的乙烯返回低压乙烯接受器,熔融的聚合物从低压分离器底部出料,经水下切粒,脱水干燥得聚乙烯颗粒,再经空送混合,加工,可制得各种具有优良性能的低密度聚乙烯成品。
2.高压聚乙烯生产过程的火灾危险性:2.1 反应压力高,速度快,易分解。
釜式法高压聚乙烯反应一般在100~300 MPa下进行,反应过程流体的流速很快,停留于聚合装置中的时间仅为10秒到数分钟,温度保持在150~300ºC。
在该温度和高压下,乙烯不稳定,能分解成碳、甲烷、氢气等。
聚乙烯生产工艺
聚乙烯生产工艺
聚乙烯是一种重要的塑料材料,广泛应用于包装、建筑、汽车、家电等领域。
其生产
工艺主要包括以下几个步骤:原料制备、聚合反应、分离和精制、造粒和加工。
一、原料制备
聚乙烯的原料为乙烯,一般采用石油化工中分离出来的乙烯作为原料。
这些乙烯在加
工前需要经过处理,包括去除不纯物质、除水和除硫等步骤,以确保反应的纯度和稳定
性。
二、聚合反应
聚乙烯的聚合反应主要是通过高压或低压聚合法实现的。
高压聚合法需要高压反应器,在高压和高温下反应生成聚乙烯。
低压聚合法则需要催化剂的参与,反应温度和压力相对
较低。
两种方法各有优缺点,具体应用根据需要和条件选择。
三、分离和精制
聚合反应生成的混合物包括聚乙烯、催化剂、溶剂和其他杂质,需要进行分离和精制。
通常采用物理分离和化学分离的方法,分离出目标产品后再进行精制。
化学分离方法包括
蒸汽吸收法、表面活性剂法等,可以大幅度减少污染。
但同时也会增加成本。
四、造粒和加工
精制后的聚乙烯需要进行制粒,以便于存储和加工。
造粒方法包括切割、热压、挤出
等多种方式。
加工过程包括注塑、挤出和吹塑等。
在加工中需要控制温度和压力,以保证
产品的质量和性能。
总体来说,聚乙烯的生产工艺需要考虑原料制备、聚合反应、分离和精制、造粒和加
工等多个步骤。
同时需要注意工艺参数的控制和环保问题,以确保产品的质量和产量,同
时最大限度地减少对环境的污染。
高压聚乙烯生产工艺的危险性
高压聚乙烯生产工艺的危险性高压聚乙烯是目前世界上产量最大、价值较低、用途广泛的通用塑料之一,其薄膜制品、电器绝缘材料、注塑、吹塑制品、涂层、板材、管材在工农业和日常生活中得到普遍应用。
根据反应器类型聚乙烯生产可分为釜式法和管式法两种(本文以釜式法为例)。
釜式法高压聚乙烯是以乙烯为单体在100~300 MPa的高压条件下,用氧或有机过氧化物为催化剂经聚合而制得的。
因所得的产品密度一般为0.910~0.935,故又称低密度聚乙烯。
从消防安全角度看,高压聚乙烯生产庞大、复杂,物料涉及易燃易爆物质,生产在高温高压下进行,具有较大的火灾危险性,若稍有疏忽就可能引起燃烧、爆炸,并且事故发生后常因扑救困难,导致重大损失。
因此,如何保证其安全高效地运行,是值得深入探讨的问题。
1.高压聚乙烯生产工艺流程本工艺以3.3MPa、30ºC的高纯度乙烯为原料,以有机过氧化物为催化剂,经一次压缩机和二次压缩机两次压缩到反应所需压力130~250 MPa,于260ºC左右高温进入聚合反应釜中,在引发剂作用下,即聚合成低密度聚乙烯。
生成的低密度聚乙烯与未反应的乙烯经反应器底部减压阀,进入产品冷却器,冷却到一定温度以后,进入高压分离器,压力降至24.5~29.4 MPa左右,分离出大部分未反应的乙烯,返回二次压缩机进口。
从高压分离器底部出来的聚合物经低压分离器,压力降至49kPa,分离出的乙烯返回低压乙烯接受器,熔融的聚合物从低压分离器底部出料,经水下切粒,脱水干燥得聚乙烯颗粒,再经空送混合,加工,可制得各种具有优良性能的低密度聚乙烯成品。
2.高压聚乙烯生产过程的火灾危险性:2.1 反应压力高,速度快,易分解。
釜式法高压聚乙烯反应一般在100~30 0MPa下进行,反应过程流体的流速很快,停留于聚合装置中的时间仅为10秒到数分钟,温度保持在150~300ºC。
在该温度和高压下,乙烯不稳定,能分解成碳、甲烷、氢气等。
高压聚乙烯的工艺流程
高压聚乙烯的工艺流程High-pressure polyethylene (PE) is a type of plastic that is produced through a complex and sophisticated process. The production of high-pressure PE involves several key steps, each of which is crucial to the overall quality and performance of the final product.高压聚乙烯是一种通过复杂而精密的工艺流程生产的塑料。
高压聚乙烯的生产涉及到几个关键步骤,每个步骤对最终产品的质量和性能都至关重要。
One of the first steps in the production of high-pressure PE is the polymerization of ethylene gas. This process involves the conversion of ethylene gas into polyethylene through the use of a catalyst and high temperatures and pressures. The polymerization reaction is typically carried out in a reactor vessel, where the ethylene gas is mixed with the catalyst and subjected to the necessary conditions for the reaction to take place.高压聚乙烯生产的第一步是乙烯气体的聚合反应。
这个过程涉及到将乙烯气体通过使用催化剂和高温高压转变为聚乙烯。
高压低密度聚乙烯生产工艺技术探究
高压低密度聚乙烯生产工艺技术探究摘要:高压低密度聚乙烯生产工艺采用管式聚合反应器作为主要生产设备,通过压缩机的组合来获得合格的聚乙烯产品,满足化工生产的需要。
合理控制聚乙烯制造加工条件,优化聚乙烯制造工艺技术措施,应用先进的聚乙烯制造工艺流程,可以有效的提高聚乙烯产品的生产效率。
关键词:高压低密度、聚乙烯生产工艺、技术研究在高压低密度聚乙烯的生产过程中,随着聚乙烯转化率的提高,聚合物反应器内的反应物质在管道内的平均流速减小,从而影响聚乙烯的生产效率。
想要提高聚乙烯的生产效率就必须优化高压低密度聚乙烯生产工艺技术,可以选择管式反应器或釜式反应对聚乙烯进行生产加工。
通过各种生产工艺技术的优化设计、适宜高压低密度聚乙烯生产工艺技术措施,提高聚乙烯产品的生产效率,达到聚乙烯生产的经济指标。
一、高压低密度聚乙烯生产常见问题高压低密度聚乙烯是乙烯聚合而成的一种产物所形成的聚乙烯颗粒具有一定的粒度,能够满足不同用户的需求。
在生产加工过程中,可以直接造粒,也可以通过特殊的造粒工艺,得到聚乙烯产品所需的粒度,满足石化市场的需求。
1.1工艺产生污染物较多高压低密度聚乙烯其实就是乙烯聚合而成的一种塑料制品,在进行聚合生产过程中,每一步都会产生大量的化学反应以及热能反应。
在一些高压低密度聚乙烯生产中,对于化学诱发剂的处理不当,以及在生产过程中会产生大量的尾气,对于环境的危害极大。
1.2热量的损失在高压低密度聚乙烯生产的过程中对于温度是有一定的严格要求存在的,例如在高压低密度聚乙烯生产工艺技术中釜式法对于温度的要求就极为严格,反应的温度范围通常是在摄氏一百五十度到摄氏三度,反应的压强范围通常是在摄氏130MPa~200MPa,转化率百分之十五到百分之二十一之间这样才能生产出好的聚乙烯,但是在生产过程中会出现大量的热量散失,降低了高压低密度聚乙烯的生产效率。
1.3生产聚乙烯工艺技术落后我国传统的生产聚乙烯工艺技术比较落后,在生产方面许多材料都需要进口不能自己供应,许多工艺达不到标准化对生产出的低压聚乙烯的质量也是参差不齐。
超高分子量聚乙烯生产工艺
超高分子量聚乙烯生产工艺超高分子量聚乙烯(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene, UHMWPE)是一种性能优异的工程塑料,具有高强度、高韧性、耐磨损、耐化学腐蚀等特点,在各个领域具有广泛的应用前景。
下面简要介绍一下UHMWPE的生产工艺。
UHMWPE的生产工艺主要有熔融法和凝固法两种。
其中熔融法是目前主要的生产方法,常见的熔融法包括一段式法、两段式法和三段式法。
一段式法是将乙烯单体经高压重聚反应器进行聚合反应,得到预聚物。
然后,通过真空抽吸和剪切混炼的方法,使预聚物黏度升高,得到具有超高分子量的聚乙烯。
两段式法是将乙烯单体和催化剂经过一次反应得到中间产物,然后再经过第二次反应生成乙烯聚合物。
这种方法可以提高纯度和分子量。
三段式法是将乙烯单体通过两次聚合反应生成中间产物,然后再进行第三次聚合反应,得到高分子量聚乙烯。
这种方法的优点是工艺简单、操作方便。
凝固法是将预聚物熔体通过金属板冷却成薄片,再经过降温、压缩和切割等工序,最终得到超高分子量聚乙烯。
凝固法适用于生产薄膜和板材等大面积产品。
在生产超高分子量聚乙烯的过程中,需要注意以下几个关键工艺参数。
首先是温度控制,因为温度过高会导致聚乙烯分解,而温度过低会影响聚合反应的进行。
其次是催化剂选择,应选用能够提高产物纯度和分子量的催化剂。
此外,还需要注意反应时间、搅拌速度和压力等参数的控制,以获得理想的产品性能。
总之,超高分子量聚乙烯的生产工艺包括熔融法和凝固法两种。
其中,熔融法是主要的生产方法,具有工艺简单、操作方便的特点。
在实际生产中,需要合理选择工艺参数,控制温度、催化剂和反应条件等关键因素,以获得高质量的超高分子量聚乙烯产品。
乙烯高压聚合 均相
乙烯高压聚合均相
乙烯高压聚合属于本体聚合,并且是一种均相聚合过程。
在乙烯的高压聚合中,由于生成的聚乙烯能溶于乙烯单体之中,因此整个聚合体系保持均一性,这就是所谓的均相聚合。
以下是关于乙烯高压聚合的一些详细说明:
1. 反应机理:高压聚乙烯(LDPE)的反应机理属于自由基聚合。
在高压条件下,乙烯分子被引发形成自由基,然后这些自由基进行链增长和链终止等步骤来形成聚合物。
2. 聚合场所:本体聚合通常不加其他介质,只有单体本身参与反应。
在高压聚合中,一般是在聚合釜或管式反应器内进行。
3. 产品特性:通过高压聚合得到的低密度聚乙烯(LDPE),具有良好的柔软性、延伸性、电绝缘性、透明性和加工性能。
它广泛应用于生产薄膜、包装材料、电缆绝缘等方面。
4. 优缺点:本体聚合的优点在于产品纯净,无需分离介质,设备简单,可连续或间歇生产。
缺点是体系粘度高,不易散热,可能导致局部过热和分子量分布宽等问题。
5. 溶剂的作用:在非本体聚合中,溶剂可以影响聚合物的溶解度,进而影响聚合反应的进程和聚合物的分子量分布。
选择溶剂时需考虑其对引发剂的诱导分解作用以及对聚合物的溶解能力。
高压聚乙烯管式法工艺反应器黏壁原因分析及对策
高压聚乙烯管式法工艺反应器黏壁 原因分析及对策郭见誉(西安石油大学,陕西 榆林 718500)摘 要:德国Basell公司的LUPOTECH TS®高压管式法工艺已被国内多家石化公司采用,生产聚乙烯系列产品。
虽然该工艺被广泛应用,但多家企业曾面临反应器黏壁的困扰,反应器黏壁问题已成为影响企业生产效益和发展的重大阻碍。
因此,分析黏壁和超温分解产生的原因,制定相应的对策,对避免反应器超温分解和降低反应器内物料黏壁,提高装置生产能力意义重大。
关键词:聚乙烯;黏壁;现象;措施0 引言在超高压条件下合成低密度聚乙烯的反应机理遵从自由基聚合反应机理,它是将聚合单体(如:乙烯)压缩到超高压(300MPa)和高温度(250℃~300℃)的条件下,用过氧化物作为反应引发剂,引发温度130℃~140℃,经过自由基聚合得到的聚乙烯产品。
乙烯在高压、中温下按照自由基聚合机理生成聚合物的过程,主要经过链引发、链增长、链转移和链终止等过程。
在气相反应中,反应过程是一个强放热过程。
在140MPa压力下、150℃~300℃范围内,乙烯的比热容为2.51~2.85J/(kg·℃),所以乙烯聚合转化率升高1%,即每1%的乙烯聚合,则反应物料温度将升高12℃~13℃,每千克聚乙烯聚合时约放出3350~3765KJ 的热量,如果热量不及时移出,温度上升到350℃以上会发生爆炸性反应。
该反应是在50μs内形成,伴随大量的热放出,造成瞬间反应的不可控制。
以陕西延长中煤榆林能源化工有限公司LDPE/ EVA装置的生产情况进行研究。
该装置选用德国basell公司LUPOTECH T®工艺,该技术以乙烯为主要原料,采用乙烯单点进料,以丙烯和丙醛为调整剂,以过氧化物为引发剂,四段反应的脉冲式反应器,进行聚合反应生产聚乙烯。
反应温度为240℃~330℃,反应压力为220~300MPa(G),最高单程转化率达37%,在一条生产线上切换生产不同牌号的聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚树脂(EVA)。
高压聚乙烯生产技术及其进展
高压聚乙烯生产技术及其进展高压聚乙烯生产技术及其进展高压低密度聚乙烯(LDPE)是用高压工艺生产的,压力为110~350MPa,温度为130~350℃,聚合时间非常短,一般为15秒到2分钟。
乙烯聚合反应放出大量的热,热量主要通过循环过量的冷单体实现撤热,系统基本上在绝热条件下操作。
LDPE高压反应主要采用两种聚合反应器:一种是带搅拌器的高压釜式反应器,该工艺最早是20世纪30年代由ICI公司开发的;另一种是管式反应器,最早是由巴斯夫公司开发的。
后来,杜邦、陶氏化学、USI、住友和CdF化学(现在的埃尼化学)都对工艺作了若干改进。
两种工艺生产的聚合物略有差别,主要因为反应器的温度分布不同。
釜式法和管式法两种工艺的生产流程大体相同,一个工业化的LDPE装置通常由以下几部分组成:乙烯压缩、引发剂制备和注入系统、聚合反应器、分离系统、挤出造粒。
除聚合反应器外,釜式法和管式法的工艺步骤相似。
现已建成的管式法最大单线反应器能力为32万吨/年,是Basell公司建在法国的装置;釜式法最大单线反应器能力为18万吨/年,是QGPC公司用Orchem(CdF)技术建在卡塔尔的装置。
LDPE市场价格较HDPE高,一般专利费也较少,因此LDPE投资开发又开始活跃。
LDPE开发主要集中于管式法工艺中,釜式法的开发进展较少。
LDPE 生产技术主要进展体现在以下几个方面。
1 管式法技术及进展管式法工艺的主要专利商有巴塞尔、DSM、等星和埃克森美孚等。
1.1 巴塞尔管式法技术巴塞尔管式法技术包括LupotechTM和LupotechTS两种。
LupotechTM技术的特点是有多个单体进料点,反应器的这种构造适合于生产EVA;只有一个进料点的巴塞尔技术称为LupotechTS。
不同高压管式法设计的区别主要在于引发剂和反应器压力控制阀的差别。
巴塞尔的Lupotech工艺以过氧化物作引发剂,Lupotech TM型工艺用压力控制阀控制乙烯的侧流,没有侧流的简单模式是Lupotech TS型。
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高压聚乙烯生产工艺研究
高压聚乙烯的生产,是化工生产的重要的生产工艺。
通过对高压聚乙烯生产工艺的优化,获得最佳的聚乙烯收率,使其满足石油化工生产的技术要求。
应用高压生产低密度的聚乙烯,向着大型化、管式化的方向发展,促进聚乙烯生产的规模化。
高压聚乙烯生产工艺一般采用管式或者釜式工艺技术措施,得到合格的聚乙烯产品,使其满足化工市场的需求。
高压聚乙烯的生产工艺,是应用氧或者氧化剂作为引发剂,在高温高压的条件下,生产聚乙烯的工艺技术措施。
对比分析管式反应器和釜式反应器的应用,优选最佳的生产工艺技术措施,不断提高聚乙烯产品的质量。
1聚乙烯的性能
聚乙烯属于一种热塑性的树脂,是高分子的材料,一般通过乙烯的聚合反应而得到聚合体,满足聚乙烯的生产条件,得到合格的聚乙烯产品,被应用于各个领域。
聚乙烯的应用比较多,聚乙烯主要应用于电绝缘材料,被广泛应用于电工产品的绝缘方面。
也可以用做包装材料,适应于各种包装工业,如聚乙烯薄膜包装药品等,达到市场上的应用价值。
可以将聚乙烯用于化工结构材料,制成管件的衬里,达到最佳的防腐效果。
2高压聚乙烯生产工艺探讨
对高压聚乙烯生产工艺进行优化,使其达到最佳的生产条件,生产出更多的合格的聚乙烯产品,才能满足化工市场的要求。
生产聚乙烯的装置通常由几大部分组成,分别为乙烯的压缩单元、引发剂的制备及注入单元、聚合反应器、分离净化单元及造粒系统。
经过高压聚合反应,生产出聚乙烯颗粒,按照用户的需要,制造出规则的颗粒,达到用户对产品质量的要求,完成聚乙烯生产任务。
2.1釜式法生产工艺技术措施。
利用带有搅拌器的高压釜式反应器,进行聚乙烯的生产,将乙烯原料和催化剂进行充分洗搅拌,加快聚合反应发生的速度,促进聚乙烯生产效率的提高。
釜式反应器在现场的应用比较少,可以优化设计釜式反应器,才能得到需要的聚乙烯产品,生产工艺控制的难度系数大,给聚乙烯生产带来了难度。
釜式法生产工艺技术属于绝热法,没有热能从反应器中移出,而乙烯的聚合反应是高放热反应,为了防止高温发生爆炸事故,必须从不同的点,向釜式反应器内注入冷的乙烯,降低反应器的问题,防止发生安全事故,从而保证反应的顺利实现。
釜式反应器技术也在不断的
革新改造中,通过各个生产企业的改进,提高反应釜的作用效果,而降低安全风险,保证聚乙烯生产全过程的安全。
由于釜式反应器的生产效率低于管式反应器,操作压力和产品的转化率也比较低,因此,可以将两大类的聚乙烯生产工艺进行对比,依据化工生产企业的具体情况,优选最佳的生产工艺和技术,获得最佳的聚乙烯产量,并不断提高产品的品质,使其满足化工市场的需求。
2.2管式法生产工艺技术措施。
利用管式的反应器进行聚乙烯的生产加工,管式反应器具有多个进料点,能够均匀进料,通过盘管结构,提高聚乙烯生产的效率。
不同公司的管式反应器的作用原理存在差异,应用巴塞尔管式法技术措施,可以分为一个进料点和多个进料点的技术措施,依据聚乙烯生产现场的实际情况进行选择,使其达到设计的生产条件,得到高质量的聚乙烯产品。
DSM公司的高压管式聚乙烯生产工艺技术措施,该管
式反应器属于清洁的生产设备,由于一级压缩机出口的压力远远超过聚合反应的压力,应用反应热预热原料,能够加快反应速度。
将反应管的直径保持一致,设计四个过氧化剂的注入口,应用已经混合的过氧化物引发剂,能够得到更高的转化率,提高乙烯聚合反应的效率。
该项生产工艺,生产出来的低聚物比较少,可以简化回收流程,降低了聚乙烯生产的成本。
等星公司的高压管反应器生产工艺技术措施的应用,设计了不结焦的反应器,降低聚乙烯生产过程中的各种能量消耗,达到节能降耗的技术要求。
模拟搅拌器的设计,能够使反应物料均匀混合,达到最佳的反应效果。
同时对催化剂进料装置进行优化设计,使其满足催化剂性能的要求,提高催化效率,促进聚合反应的形成,加速乙烯聚合反应速度,单位时间内生产出更多的高品质的聚乙烯,提高聚乙烯生产的效益。
反应过程应用过氧化物作为引发剂,对氧的需求量没有限制,在有氧和无氧的条件下,都能发生反应。
不结焦的技术,使反应过程的能量消耗最低。
反应器不需要使用溶剂进行洗涤,节约溶剂的使用量。
同时减少了溶剂洗涤的工序。
埃克森美孚公司的高压管式聚乙烯生产工艺,应用排放阀作为脉冲阀,应用有机过氧化剂作为引发剂,能够加速反应的过程,使乙烯聚合的速度变快,提高聚乙烯生产的效率。
应用加热反应管的结焦处理措施,结焦反应器管结焦的问题。
并采用实时监测熔体性质的技术措施,生产出更多的优质产品,不断提高产品的质量等级,为聚乙烯生产企业创造最佳的经济效益。
3结语
通过对高压聚乙烯生产工艺的探讨,优化设计高压聚乙烯的生产工艺技术措施,应用最少的投入,得到最佳的聚乙烯的收率,满足石油化工市场对聚乙烯的需求。
应用两种不同的聚合反应器,使其达到乙烯聚合的反应条件,生产出高质量的聚乙烯产品,满足化工市场的技术要求。