聚乙烯论文

毕业论文设计（论文）题目：聚乙烯塑料生产工艺专业班级：学生姓名：刘亮指导教师：设计时间：重庆工程职业技术学院摘要近年来我国乙烯及其下游加工装置在规模化水平、技术进步、节能降耗、技术开发和创新等方面取得长足的进步，整体实力明显增强：塑料工业已是世界上发展最迅速的工业领域之一，是一种产量最大、用途广泛的热塑性通用材料，简称PE。

它是由乙烯加聚而成的高分子。

聚乙烯按其生产方法的不同，有高压法聚乙烯、中压法聚乙烯和低压法聚乙烯三种之分。

三种方法各有优缺点，在工业上是并存的。

聚乙烯的性能随制造方法的不同，于分子结构有关；可分为低密度与高密度。

通常，由高压法制得的聚乙烯叫做“低密度密度”，而由中压法或低压法制得的聚乙烯叫做“高密度聚乙烯”。

除此之外，还有低分子量聚乙烯，超高分子量聚乙烯，交联聚乙烯，氯化聚乙烯，氯磺化聚乙烯，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等多种聚乙烯及其共聚物。

随着各种改性技术和复合技术的发展，聚乙烯正在向一些新的应用领域渗透。

关键词：聚乙烯生产工艺技术水平目录前言近年来我国乙烯及其下游加工装置在规模化水平、技术进步、节能降耗、技术开发和创新等方面取得长足的进步，整体实力明显增强：七套大型乙烯装置在2012年前后完成二轮改造后，平均规模达万吨/年，虽大多数装置由二个系列组成，但整体规模已达世界级，尤其是下游聚乙烯、聚丙烯装置，新建基本都在20万吨/年以上；节能降耗效果明显，2016年乙烯的平均能耗在730万大卡/吨乙烯左右，大型乙烯平均能耗万大卡/吨乙烯，吉化乙烯能耗595万大卡/吨乙烯，为国内最佳，全国乙烯原料消耗平均为吨/吨烯，由于我国乙烯原料较重，轻烃比例小（占5~6%），石脑油（占60%左右）供应不足，重质原料柴油和加氢尾油占24%~27%的比重。

乙烯原料耗量较高；石油化工技术在多年来引进、消化、吸收的基础上，通过开发创新，已形成了一批具有自主知识产权并可应用于工业化的技术成果，包括10万吨/年能力的裂解炉，聚丙烯高效催化剂和环管二代聚丙烯成套技术以及石化装置的催化剂国产化等等。

第一章聚乙烯简介简介聚乙烯产品在我们的日常生活中十分普遍，例如食品和药品的包装膜、电线电缆绝缘、管材等。

因此，聚乙烯生产量是非常具大的。

是日常生活中最常用的高分子材料之一，大量用于制造塑料袋，塑料薄膜，牛奶桶的产品适用于中空吹塑、注塑和挤出各种制品(硬)，如各种容器、网、打包带，并可用作电缆覆层、管材、异型材、片材等。

聚乙烯是目前全球产量和消耗量最大的五大合成树脂之首,主要品种有低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯（HDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）等。

2002年世界聚乙烯的生产能力已达到万t/a，其中西欧生产能力约占20%、北美约占30%、日本约占5%、除日本以外亚太地区约占24%、东欧占5%、非洲/中东占12%、中南美约占4%。

2001年由于全球生产原料价格上升和经济减缓，全球开工率大幅度下降至不足80%，2002年随着全球经济恢复，聚乙烯开工率上升到80%左右。

聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。

聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。

采用不同的生产方法可得不同密度～／cm3）的产物。

聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法加工。

用途十分广泛，主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。

随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的1/4。

1983年世界聚乙烯总生产能力为，在建装置能力为。

近年来在核物理,天体物理,反应堆运行中运用聚乙烯作为漫化剂来测，量中子.对核物理的研究做出了自己的贡献聚乙烯结构式聚乙烯(PE)塑料一种,我们常常提的方便袋就是聚乙烯(PE).聚乙烯是结构最简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。

它是由重复的–CH2–单元连接而成的。

聚乙烯是通过乙烯（ CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。

[2]聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。

在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。

这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。

如果是在高压力(100-300MPa)，高温(190–210C)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支化结构的。

聚乙烯在行业的发展前景根据有关资料的统计，2002年世界乙烯生产能力为万吨/年，产量万吨/年；2003年能力万吨/年，产量万吨/年，开工率分别为%和%。

近两年来世界乙烯产量增速明显放缓，2002年比2001年净增能力240万吨/年，2003年比2002年净增能力为万吨/年，年增长分别为%和%，2003年是近十多年以来增长最低的一年。

世界乙烯生产能力的分布格局为“美亚欧”三足鼎立，近年来较多新建装置集中在中东和亚太地区，2002-2003年中东和亚太地区乙烯生产能力的年均增长率分别达到%和%，远超过世界平均增长率。

2003年世界乙烯消费量为万吨，消费主要集中在亚太、北美和西欧，这三个地区乙烯消费量合计占世界消费总量的%，其中亚太地区的消费量跃居世界第一，比例占%，是消费增长最快的地区。

由上可见目前世界乙烯供求基本平衡，但地区不平衡亚太地区需求增长迅速，为乙烯及下游产品净进口地区，尤其中国随着经济的持续快速增长，对石化产品需求旺盛，石化产品平均自给率50%左右，有大约50%的产品依赖进口满足市场需求。

美国、日本和中东是石化产品出口国家和地区，中东凭借其丰富而廉价的油气资源，乙烯生产能力增长迅速，是新增能力最快的地区，2010年前后，由于竞争剧烈，美、日、欧可能成为石化产品进口地区。

第二章聚乙烯性能聚乙烯物理性质乙烯在薄膜状态下可以被认为是透明的，但是在块状存在的时候由于其内部存在大量的晶体，会发生强烈的光散射而不透明。

聚乙烯结晶的程度受到其枝链的个数的影响，枝链越多，越难以结晶。

聚乙烯的晶体融化温度也受到枝链个数的影响，分布于从90摄氏度到130摄氏度的范围，枝链越多融化温度越低。

聚乙烯单晶通常可以通过把高密度聚乙烯在130摄氏度以上的环境中溶于二甲苯中制备。

聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的介电性能。

易燃烧且离火后继续燃烧。

透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。

聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下，透明度随分子量增大而提高。

高密度聚乙烯熔点范围为132-135oC，低密度聚乙烯熔点较低（112oC）且范围宽。

常温下不溶于任何已知溶剂中，70oC以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。

聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀，电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。

聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。

聚乙烯化学性质聚乙烯有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质，硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。

聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，碳黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。

受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。

聚乙烯抗多种有机溶剂，抗多种酸碱腐蚀，但是不抗氧化性酸，例如硝酸。

在氧化性环境中聚乙烯会被氧化。

【-CH2-CH2-】n 简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。

在工业上，也包括乙烯与少量α－烯烃的共聚物。

聚乙烯无臭，无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。

聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。

采用不同的生产方法可得不同密度～／cm3）的产物。

聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。

用途十分广泛，主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。

随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的1/4。

1983年世界聚乙烯总生产能力为，在建装置能力为。

聚乙烯的分类聚乙烯有多种分类方法,主要按密度分类:①高密度聚乙烯，是不透明的白色粉末,造粒后为乳白色颗粒,分子为线型结构，很少支化现象,是较典型的结晶高聚物。

机械性能均优于低密度聚乙烯，熔点比低密度聚乙烯高，约126～136℃，其脆化温度比低密度聚乙烯低,约-100～-140℃。

②低密度聚乙烯,是无色、半透明颗粒，分子中有长支链，分子间排列不紧密。

③线型低密度聚乙烯，分子中一般只有短支链存在，机械性能介于高密度和低密度聚乙烯两者之间，熔点比普通低密度聚乙烯高15℃，耐低温性能也比低密度聚乙烯好，耐环境应力开裂性比普通低密度聚乙烯高数十倍。

此外，按生产方法可分为低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯，聚乙烯的生产方法不同，其密度及熔体指数（表示流动性）也不同。

按分子量可分为低分子量聚乙烯、普通分子量聚乙烯和超高分子量聚乙烯，分子量达到3，000，000-6，000，000的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。

超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣。

在这里我们主要介绍高密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯。

[2]高密度聚乙烯高密度聚乙烯（HDPE，High Density Polyethylene）又称低压聚乙烯，因为在低压下生产，含有较多长键，因此密度高。

主要用于制造各种注塑、吹塑和挤出成型制品。

高密度聚乙烯通常使用Ziegler-Natta（齐格勒-纳塔催化剂）聚合法制造，其特点是分子链上没有支链，因此分子链排布规整，具有较高的密度。

该过程在管式或釜式低压反应器中以乙烯为原料，用氧或有机过氧化物为引发剂引发聚合反应。

高密度乙烯属环保材质，加热达到熔点，即可回收再利用。

须知塑胶原料可大分为两大类：“热塑性塑胶”（Thermoplastic）及“热固性塑胶”（Thermosetting），“热固性塑胶”是加热到一定温度后变成固化状态，即使继续加热也无法改变其状态，因此，有环保问题的产品是“热固性塑胶”的产品（如轮胎），并非是“热塑性塑胶”的产品（如：夹板），所以并非所有“塑胶”皆不环保。

HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。

原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。