聚乙烯生产技术及其催化剂的研究进展

聚乙烯生产技术及其催化剂的研究进展

文章对目前聚乙烯（PE）催化剂，其中包括的主要内容有铬系、钛系、非茂金属等综合催化剂的发展，这些都直接带动了PE的生产过程以及技术的发展，PE的不断研究以及发展，使得PE的性能得到了更快的发展。新的生产技术主要为以下几点：双峰PE 生产技术、冷凝态和超冷凝态技术等。文章将目前PE 生产技术的发展方向以及催化剂的研发情况进行了分析，指出目前发展还存在着一些不足，对今后PE工业的发展做出了简单的规划。

标签：聚乙烯；催化剂；工艺；超冷凝态；进展

聚乙烯（PE）是目前合成树脂中应用比较广泛的一种，在这样的条件下，烯烃催化剂的技术进步对于聚乙烯技术的发展将会起到极为关键的作用。PE的价格往往比其他材料要低，所以目前在工业以及农业等行业中，得到了较好的运用，在塑料行业中所处的地位尤其是关键的，在上世纪八十年代之前，聚乙烯的相关研究主要集中在催化剂的效率问题上，通过几十年人们不断的，所以当前的催化效率等级不断提升，聚合物性能的把握方向也不断加强，优化了生产的工艺，降低了能源与资源的消耗，对于产业结构也带来了很大的改善。

1 聚乙烯生产技术动向

高压法生产LDPE是目前生产聚乙烯的常用方式，同时在此基础之上，釜式法和管式法都已经取得了比较好的成效，目前这两种技术是同时在发展的。在一些科技比较先进的国家，一般会采用管式法生产工艺。而且，国外的一些企业往往会用低温高活性引发聚合体系，从而在控制反应温度的情况下保障结构完成。高压法生产LDPE未来发展的方向就是大型规模化；低压法生产HDPE 和LLDPE，一般使用的催化剂是钛系的，在日韩等国家一般会使用齐格勒型钛系催化剂，在欧美等国家，使用铬系催化剂是比较普遍的。

1.1 双峰PE的发展

双峰PE得工艺在海外产生的比较早，所以发展的也比较成熟。国外多数的企业已经初步具备了双峰P E 的生产技术，其中分为两大类，有双峰HDPE和双峰LLDPE。

双峰技术于在三十年前，就已经开拓了HDPE薄膜市场，目前在管道技术中取得了较好的成效。双峰PE是指相对分子质量分布曲线呈现2个峰值的P E 树脂，对于常规的P E 相对分子质量分布，一般只存在一个峰。普通P E 树脂的再可加工性以及化学的性质等方面是存在一定的差异的，高相对分子质量一般就意味着较好的力学性能，与此同时往往会降低熔体流动速率低，使得后期的加工存在问题。而双峰PE的出现可以较好的解决这一问题，在保障较好的力学性能的前提之下，使得产品利于加工，在目前的工业塑料以及电线电缆等行业和领域，均取得了较好的成效的地位。双峰PE目前最新研发出了PE10.0，相比较于

上一个版本PE8.0，此种产品将会具有更好的抗撕裂性能，对于厚度较薄的管道，也可以在实际施工的过程中承受住较大的压力，保障生产成本的降低。PE10.0可以帮助PVC管道占领多数建材市场，特别是目前的天然气和石油管道场合，相比较于常规的钢材，抗腐蚀的能力得到了一个极大的提升。

1.2冷凝态和超冷凝态技术

目前拥有此项技术的公司不多，主要是美国Univation公司以及BP公司。采用冷凝态和超冷凝态技术，最主要的一点就在于，通过提高反应撤热能力，从而保证整个生产系统的能力有所提升。美国Univation公司的Unipol工艺，起始于1985，至今一直处于发展的状态，前后发展的趋势包括了冷凝态技术、超冷凝态技术、液体单体聚合技术、液体成分聚合技术和间接冷却反应器技术这几个主要的阶段，在反应器撤热能力和时空收率大幅度提高的同时，气相法操作的旧观念不断被打破，工艺的条件处于一个不断发展的过程，冷凝态操作的方法数量也在稳步提升中。Unipol工艺有着很好的发展前景，于此同时对于操作的要求求也不断提升。

2 催化剂进展

2.1 双功能催化剂

这是目前的研究热潮，核心在于乙烯聚合反应器内，首先需要使得乙烯产生聚合，从而直接生产出1-丁烯、1-己烯，其余的活性物质会使得乙烯共聚生产LLDPE。双功能催化剂一般可以区分为以下两种类型：机铬与无机铬的催化剂，Ti（OR）4/A1R3 与茂金属进行组合形成的催化剂。此类工艺水平的研制，使得a-烯烃生产结合了聚乙烯的实际生产，这对于聚乙烯的生产而言是一种全新的方式。

2.2 复合催化剂

开发茂金属催化剂以及Z-N催化剂两种催化剂的混合产品是目前比较流行的内容，符合催化剂可以生产出相对分子质量较为分布的HDPE和LLDPE产品，目前在国外的一些企业对此种问题进行了比較详细的研究。联碳公司目前就在研发一款双峰聚乙烯的催化剂，该催化剂属于复合类型，助催化剂一般是钒的卤化物质，最大的优势就在于，可以帮助控制好峰值形态，同时在实际的生产过程中，可以按照氢气的需求对工艺进行调节。

3 结束语

随着科技的发展，人们对于塑料的运用越来越全面，聚乙烯（PE）是目前合成树脂中应用比较广泛的一种，在这样的条件下，烯烃催化剂的技术进步对于聚乙烯技术的发展将会起到极为关键的作用。通过几十年人们不断的，所以当前的催化效率等级不断提升，聚合物性能的把握方向也不断加强，但还是有待我们进行进一步的研究的。

参考文献：

[1]李青山.双峰聚乙烯的发展概况[J].国内石油化工快报，2015（11）：2+4.

[2]宫小文，苗春兰，等.UNI POL气相法流化床聚乙烯工艺冷凝态技术最新进展[J].齐鲁石油化工，2016（2）：146+149.