简析全密度聚乙烯生产工艺
聚乙烯生产工艺
聚乙烯生产工艺聚乙烯生产工艺目前世界上拥有聚乙烯技术的公司很多，拥有LDPE技术的有7家，LLDPE和全密度技术的企业有10家，HDPE技术的企业有12家。
从技术发展情况看，高压法生产LDPE是PE树脂生产中技术最成熟的方法，釜式法和管式法工艺技术均已成熟，目前这两种生产工艺技术并存。
发达国家普遍采用管式法生产工艺。
此外，国外各公司普遍采用低温高活性催化剂引发聚合体系，可降低反应温度和压力。
高压法生产LDPE 将向大型化、管式化方向发展。
低压法生产HDPE和LLDPE，主要采用钛系和络系催化剂，欧洲和日本多采用齐格勒型钛系催化剂，而美国多采用络系催化剂。
目前世界上主要应用的聚乙烯生产技术用11种，现简单介绍如下：（1）巴塞尔公司气相法Spherilene工艺生产线性PE可从很低密度PE（ULDPE）到LLDPE，也可生产HDPE等。
采用齐格勒-纳塔型钛基催化剂和Spherilene气相法工艺。
在轻质惰性烃类存在下，催化剂和进料先进行本体预聚合，在缓和条件下发生本体聚合。
浆液进入第一台气相反应器，采用循环气体回路冷却器散热，再进入二台气相反应器。
生产产品密度从ULDPE（小于900kg/m3）到HDPE（大于960 kg/m3），熔体流动速率（MFR）从0.01－100。
因采用二台气相反应器，故可生产双峰级和特种聚合物。
Spherilene工艺1992年推向市场以来，现已拥有生产能力180万吨/年。
六套生产装置（美国1套、韩国2套、巴西2套、印度1套）己投入运转，另有二套（印度和伊朗各1套）在建设中，单线生产能力可从10万吨/年－30万吨/年。
目前，中国没有这类技术的生产装置。
（2）北欧化工公司北星（Bastar）工艺北星PE工艺可生产双峰和单峰LLDPE、MDPE（中密度PE）和HDPE。
采用串联的回路、气相低压法反应器。
PE密度为918－970kg/m3，熔融指数0.1－100。
采用Z-N催化剂或SSC（单活性中心）催化剂。
聚乙烯生产工艺总结
高密度聚乙烯技术进展HDPE简介1953年低压合成HDPE，与LDPE、LLDPE 比较,HDPE 支链化程度最小,分子能紧密地堆砌,密度最大(0. 941～0. 965 gPcm3 ) ,结晶度高。
HDPE 目前是世界生产能力和需求量位居第三大类的聚烯烃品种,其主要用于薄膜、吹塑、管材等技术进展催化剂工业生产中主要使用Ti系Z-N催化剂、Cr系催化剂。
生产工艺HDPE的生产技术主要有：浆液聚合、气相聚合和溶液聚合。
浆液聚合法此法是生产HDPE主要方法，工艺成熟，生产技术主要有Hostalen、Phillips、Innovene S、Equistar、Borieas、CX、Equistar 等。
1.搅拌釜式浆液聚合（Z-N催化剂己烷溶剂，双釜聚合工艺）basell：hostalen技术三井油化公司：CX技术很相似的工艺浆液法连续工艺：操作温度压力低；采用并联及串联不同形式生产单、双峰产品；原料要求不高问题：细粉问题和低聚物生成量高，装置安全生产周期短2.环管反应器工艺（Cr系催化剂异丁烷反应介质）Phillips：Phillips工艺(单环管) INNOS：Innovene S工艺（双环管）环管反应器工艺特点：设备较少，投资成本低；细粉少和颗粒形态好。
原料要求高气相聚合法典型代表：DOW化学公司的univation技术和INNOS公司的innovene技术工艺特点：操作温度、压力低；可生产全密度聚乙烯；催化剂体系包括Ti，Cr系；茂金属催化剂；原料需要精制；不需要溶剂。
溶液聚合法典型代表：NOVA公司的sclairtech工艺、DOW工艺和DSM公司的Compact工艺。
工艺特点：原料要求低；反应停留时间短，产品切换快；采用溶剂，转化率高。
双峰高密度聚乙烯双峰PE中高相对分子质量成分可赋予其良好的力学性能和耐环境应力开裂性能,而低相对分子质量成分起到润滑作用,改善其加工性能。
因此,双峰PE 与单峰产品相比,有更好的力学性能、耐环境应力开裂性能及良好的加工性能,综合性能优异。
气相流化床法全密度聚乙烯生产工艺分析
气相流化床法全密度聚乙烯生产工艺分析气相流化床法是全密度的聚乙烯生产的主要工艺，本文探讨了三种不同流化床工艺技术的流程以及优缺点，并指出适合我国全密度聚乙烯生产的工艺。
标签：全密度聚乙烯；生产工艺；现状1 气相流化床法工艺技术下面以全密度聚乙烯LLDPE/HDPE装置为例，将世界上三家专利商的技术进行简单比较。
1.1 工艺流程不同专利商的聚乙烯生产过程是类似的，都由原料配置、聚合、脱气、造粒、输送及包装几部分组成。
聚合级乙烯、聚合级1-丁烯或1-己烯在催化剂的作用下，在流化床中聚合反应生成粉料树脂，生成的聚合物借助压缩机产生高速气流而保持流化状态。
反应气通过外部冷却循环移走反应热，催化剂和反应气体连续加入反应器。
聚合产品通过排料系统排出反应器，输送到树脂脱气设备脱除其中溶解和夹带的烃类，脱出的气体，通过排放气回收系统返回反应器，提高共聚单体收率。
粉料树脂送到造粒系统，然后经造粒机造粒，干燥后经风送系统送至掺混料仓。
掺混后的产品通过风送至包装线。
1.2 原材料以及设备原材料消耗相差不大，主要差异表现在公用工程消耗量上，Univation技术需要的公用工程消耗量最小，BP技术需要的公用工程总消耗最高。
三家公司工艺技术所采用设备的材质差异不大，除换热器和机泵/机械采用不锈钢和碳钢外，其余设备均为碳钢，但是Univation技术中不需要催化剂活化设备，设备总台数最少.BASELL技术需要的催化剂设备和设备总台数最多，设备的费用最高。
1.3 不同工艺的差异性分析三种工艺的差异性主要是从反应技术、反应器结构形式、转化率以及产品性能几个方面对比。
在反应技术方面，Univation采用单台流化床反应器，系统流程最简单。
BP 化学公司取消原有预聚合工艺，采用单台流化床反应器，循环气系统有旋风分离器分离夹带粉末。
上述两种工艺均采用冷凝技术，通过惰性组分在系统中冷凝，撤出反应热，从而利于提高生产能力。
BASELL公司技术采用两台流化床反应器串联操作，用单一体系Z-N催化剂可生产双峰产品，不需种子树脂，从而可降低操作费用。
全密度聚乙烯催化剂生产监控系统工艺流程及图示
全密度聚乙烯催化剂生产监控系统工艺流程及图示聚乙烯是乙烯原料通过催化剂的聚合，从而得到的一种热塑性树脂。
它可以用在各种医疗器械、抵抗化学试剂侵蚀材料、电绝缘材料、包装材料以及喷涂金属等方面，用途广泛，商业价值大。
而要生产聚乙烯，就需要用到另一种化工产品即全密度催化剂。
目前，在国内的全密度催化剂生产过程中，还存在着自动化程度偏低、安全水平不高、工作环境较差等一系列问题。
因此，设计一套具有良好的先进性、安全性、高效性的全密度催化剂自动生产监控系统是非常有必要的。
全密度催化剂的生产流程主要有填料，化学反应，过滤等几大步骤，以全密度聚乙烯催化剂为例，如下图所示。
图 1.1 系统生成流程根据该化工企业提供其现用的全密催化剂生产步骤，并以此为依据绘制基本步骤流程，具体如图所示，下面列出全密催化剂实际生产的具体步骤：首先要将原料四氯化钛从计量罐中量取出来，并按照工艺要求的用量添加到R3001母液釜中。
然后确定工艺所要求的用量后，在其中加入四氢呋喃和氯化镁原料，并且要在工艺规定的反应温度以及压力下，把四氯化钛，四氢呋喃以及氯化镁原料通过搅拌机充分搅拌，最终得到的原料称为母液。
母液是生产全密催化剂的中间过程产品，对其中杂质进行去除以后，得到下一阶段需要的产品滤清液，最终必须要在配置釜内将其进行充分的搅拌。
在对母液与滤清液进行生产的同时，生产过程中的干燥步骤也需要在相对应的干燥釜内同步进行。
在原料准备完毕后，要使用四氢呋喃来对原料输送管道内的杂质进行清理，以避免出现杂质。
最后一个步骤就是要将之前生产过程中得到的滤清液，以及经过干燥釜内干燥步骤的硅胶加上原料四氯化钛共同在配置釜内进行加压搅拌，反复进行搅拌后，最终可以得到的全密催化剂产品。
根据工艺要求，上述的生产过程中，需要选用氮气或排空的方式来对釜内压力进行控制，而且需要选用蒸汽以及水冷的方式来对母液釜以及配置釜的温度进行控制。
原材料中液态的四氢呋喃具有清洁性[6]。
聚乙烯生产工艺
聚乙烯结构：CH2=CH2+CH2=CH2+……-CH2-CH2-CH2—CH2…. 简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。
聚乙烯是结构简单的高分子,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.聚乙烯（PE）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）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）及一些具有特殊性能的产品.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。
也适用于各种浆点、粉点、撒粉、涂布机及喷胶机产品;广泛用于服装、服装面料复合、制鞋、包装、书籍、无线装订、儿童玩具、家电等行业。
合剂的首选材料。
聚合实施方法：淤浆法、溶液法、气相法产品密度大小：高密度、中密度、低密度、线性低密度产品分子量:低分子量、普通分子量、超高分子量生产方法：高压法、低压法、中压法高压法用来生产低密度聚乙烯，这种方法开发得早，用此法生产的聚乙烯至今约占聚乙烯总产量的2/3,但随着生产技术和催化剂的发展,其增长速度已大大落后于低压法。
低压法就其实施方法来说，有淤浆法、溶液法和气相法。
淤浆法主要用于生产高密度聚乙烯,而溶液法和气相法不仅可以生产高密度聚乙烯,还可通过加共聚单体，生产中、低密度聚乙烯,也称为线型低密度聚乙烯.近年来,各种低压法工艺发展很快.本设计中采用高压淤浆法合成低密度聚乙烯。
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.聚乙烯的生产工艺1主要原料乙烯是最简单的烯烃，常压下是略带芳香气味的无色可燃性气体。
聚乙烯工艺流程
聚乙烯工艺流程
《聚乙烯工艺流程》
聚乙烯是一种常见的塑料材料，在工业领域被广泛应用。
其工艺流程主要包括原料准备、聚合反应、造粒和成形加工等环节。
首先是原料准备阶段，聚乙烯的原料主要是乙烯气体。
乙烯气体通常是从石油或天然气中提取得到，然后经过精炼和纯化处理后，得到高纯度的乙烯气体。
接下来是聚合反应阶段，聚乙烯的生产主要通过聚合反应来实现。
乙烯气体在高温高压的条件下与催化剂发生聚合反应，形成聚乙烯分子链。
催化剂通常是金属化合物制成的。
在聚合反应完成后，得到的聚乙烯是一种粘稠的液体状物质，需要经过造粒处理以便于后续加工。
造粒是将聚乙烯液体通过喷嘴喷出，并在加工机器中迅速冷却凝固成颗粒状的固体颗粒。
最后是成形加工阶段，造粒后的聚乙烯颗粒可以通过吹膜、注塑、挤出等多种加工方式进行成形加工，制成各种塑料制品。
总的来说，聚乙烯的工艺流程主要包括原料准备、聚合反应、造粒和成形加工这几个主要环节。
这些环节的协调配合，可以有效实现聚乙烯的生产加工，满足市场需求。
聚乙烯生产技术 聚乙烯工艺流程介绍
项目二 聚乙烯生产技术
任务三：釜式法聚乙烯工艺操作
第1讲：工艺流程介绍
聚乙烯生产技术
1
高聚物生产技术
一、工艺特点
1、采用双釜串联，中间加冷却器，提 高了单程转化率，最高可达24%。
2、降低动力和原材料消耗，进行反应 釜分区操作时，性能接近于管式法的产品。
3、乙烯和引发剂多点进入反应釜，可 得到相对分子量分布较宽的产品。
聚乙烯生产技术
3
高聚物生产技术
三、主要系统
原料压缩系统
聚合反应系统
Step 01
Step 03
聚合物干燥、 造粒系统
Step 05
聚乙烯
乙烯
Step 02
Step 04
Step 06
催化剂配置、计 量及输送系统
聚合物分离及乙 烯回收系统
混合、包装系统
聚乙烯生产技术
4
高聚物生产技术
四、工艺流程
二次压缩机
4、产品牌号多，品种齐全，用途广泛。 5、设备结构简单等优点。
聚乙烯生产技术
2
高聚物生产技术
二、装置组成
本装置生产单元（聚合至挤压造粒）设
计一条聚合生产线，一条添加剂和挤压造粒
线。工艺单元编号从100工段到800工段。
100工段：原料气及循环气的二次压缩 200工段：催化剂和助剂的配制及计量 300工段：聚合反应 400工段：聚合物的高压、低压分离 500工段：低聚物的分离 600工段：聚合物挤压造粒及干燥 700工段：聚乙烯颗粒的输送和计量 800工段：掺混、贮存和包装
引发剂泵
聚合釜
气体混合器
调节剂注入泵
一次压缩机
高压分离器
低压分离器 齿轮泵
生产全密度聚乙烯的工艺
生产全密度聚乙烯的工艺有以下三种。
(1) .浆液法聚合工艺以美国ChevronPhillips 公司的CPC 工艺、英国INEOS 公司的InnoveneS 工艺（用异丁烷稀释剂的连续流动的环管反应器）、日本三井公司的CX 工艺、BASELL公司的HOSTALEN 工艺（搅拌釜反应器）等为代表。
乙烯气体分散溶解于溶剂中，在催化剂作用下，乙烯聚合形成悬浮在烃类稀释剂中的聚合物粒子。
淤浆法工艺是生产高密度聚乙烯的重要方法。
此法工业化时间早，工艺技术成熟，产品质量较好，聚合中乙烯溶于脂肪烃稀释剂，生成的聚乙烯悬浮于其中，反应压力、温度较温和，乙烯单程转化率为95％～98％，可生产超高分子量的产品和双峰产品。
该工艺按反应器形式分为搅拌釜式聚合和环管聚合两种。
1) 搅拌釜式聚合工艺该工艺的代表有德国Hoechst工艺和日本三井油化工艺。
Hoechst公司首创的搅拌釜式工艺使用两个反应器，主催化剂为乙氧基镁为载体的TiCl4，助催化剂为有机铝，正己烷作为溶剂，乙烯的转化率达到98%。
该工艺利用改变催化剂组分的方法调节产品的分子量，用共聚单体调节产品密度，产品的熔体指数为0.2-80g/10min，密度范围在0.942-0.965g/cm3，其优势产品是管材专用料和超高分子量的MDPE。
2) 环管聚合工艺环管聚合工艺的典型代表是美国的Phillips工艺。
该工艺采用铬系催化剂，以异丁烷为稀释剂，乙烯在环管反应器内聚合，用轴流泵使淤浆组分循环，用夹套冷却水撤除反应热，通过精确控制反应温度保证产品质量。
该工艺具有建设费用少，操作成本低，反应物不易粘在反应器壁上等优点，可生产分子量很高的产品，分子量分布可宽可窄，产品密度范围0.92-0.97 g/cm3。
(2) 溶液聚合工艺乙烯在溶剂中聚合，聚合物溶解在反应溶剂（一般为环己烷或脂肪烃）中。
有三种反应器类型，即中压（10.3MPa）反应器（如Nova 公司的Sclairtech 工艺）、低压（2.76MPa）冷却型反应器（如道化学）和低压绝热反应器（如DSM 公司的Stamicarbon工艺）。
聚乙烯的特点及其生产工艺
聚乙烯的特点及其生产工艺英文名称:Polyethylene比重:0.94-0.96克/立方厘米成型收缩率:1.5-3.6%成型温度：140-220℃干燥条件：物料性能耐腐蚀性,电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,可以氯化,辐照改性,可用玻璃纤维增强.低压聚乙烯的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;高压聚乙烯的柔软性,伸长率,冲击强度和渗透性较好;超高分子量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨.低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压聚乙烯适于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件.成型性能1.结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形.2.收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统.3.加热时间不宜过长,否则会发生分解,灼伤.4.软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模.5.可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂.B.聚乙烯是乙烯最重要的下游产品聚乙烯(PE)占世界聚烯烃消费量的70%，占总的热塑性通用塑料消费量的44%，消费了世界乙烯产量的52%。
聚乙烯基本分为三大类，即高压低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和线型低密度聚乙烯（LLDPE）。
薄膜是其主要加工产品，其次是片材和涂层、瓶、罐、桶等中空容器及其它各种注塑和吹塑制品、管材和电线、电缆的绝缘和护套等。
主要用于包装、农业和交通等部门。
与世界其它各国相比，我国用于农膜的LDPE和LLDPE量较多。
我国是世界上农膜产量最大的国家，这是由我国农业大国的特点所决定。
生产能力和产量：到1998年底,我国已建成的聚乙烯装置达26套,总能力达251万吨。
生产方法简述：HP-LDPE是用两种高压液相法工艺生产的，即釜式法和管式法。
聚乙烯生产工艺简介
有关聚乙烯生产工艺的介绍来源：罗春燕的日志4.2.1.1.1 气相法工艺目前世界上比较先进成熟的气相法工艺主要包括Univation公司的Uniopl工艺、BP Amoco公司的Innovene工艺和Basell公司的Spherilene 工艺及Lupotech G工艺。
●Univation公司Unipol工艺Univation技术公司是Dow Chemical 和埃克森美孚公司50/50的合资企业，该公司基于原埃克森和联碳（Unipol）有关的EXXPOL茂金属和超冷凝态技术相结合的工艺技术。
Unipol技术己在美国大量应用，2004年又转让给俄罗斯Kazanorgsintez公司，用于使两台Unipol 聚乙烯反应器能力翻3番，达到22万吨/年，从而使该聚乙烯装置总能力达到51万吨/年。
Unipol聚乙烯装置的单线能力不断增加，现有9条产能为40万吨/年的生产线运行，还有3条在设计和建设中。
目前，最大的单线产能为53万吨/年，也可达60万吨/年。
Unipol气相法聚合技术，以乙烯为原料，丁烯-1或已烯-1为共聚单体，氢气为链转移剂，采用美国UCC的专利催化剂，在气相流化床反应器中聚合，生产高、中、低密度的聚乙烯树脂。
UCC公司是气相流化床聚乙烯生产技术的开发者。
该工艺采用超冷凝技术，使用单台反应器生产LLDPE和HDPE。
该工艺无需预聚合，没有溶剂，完全返混，使用高效催化剂。
同时，由于反应系统转动设备少，反应循环气无需旋风分离，设备结构简单，产品牌号多，应用广泛。
特别是薄膜和吹膜产品性能良好，工艺流程短、成本低、安全、灵活。
Unipol工艺装置主要由单体净化、催化剂制备、聚合反应、树脂脱气和挤出造粒等工段组成。
反应器操作温度90～100℃，压力2.07MPa，由于反应热靠循环气体移出，单程转化率2％左右，乙烯停留时间约3小时。
早期的Unipol装置在整个工艺过程中始终保持反应物在气体状态，随着催化剂的改进及冷凝式操作进展，改进后的Unipol工艺装置以液化的共聚单体（丁烯-1/己烯-1）喷入粉料气体流化床，以其潜热帮助移出反应热，使反应器单位生产能力大幅提高。
探讨气相流化床法全密度聚乙烯生产工艺
探讨气相流化床法全密度聚乙烯生产工艺摘要：在全密度聚乙烯生产过程中，气相流化床法是最为关键的供应。
文章在简单介绍聚乙烯以后，在国Univation 公司工艺技术的基础上，探讨了适应中国全密度聚乙烯生产的工艺。
关键词：聚乙烯；生产工艺；气相流化床法引言：截至目前的发展来看，聚乙烯（PE）由于聚合方式、分子量高低以及链结构之间的差异，可以将其分成高密度聚乙烯（LDPE）、低密度聚乙烯（MDPE）、线性低密度聚乙烯（LDPE）。
现如今，世界上的各个国家主要是根据聚乙烯的密度对其进行划分，在此其中，高密度聚乙烯（LDPE）其密度主要是0.941~0.97g/cm3；而线性低密度聚乙烯其密度为0.951~0.93g/cm3，其分子是线型，并且拥有特定数量的没有规律分布的支链；低密度聚乙烯（MDPE）的密度为0.915~0.940g/cm3，并且分子具有长短支链；此外，超低密度聚乙烯其密度为0.86~0.914g/cm3。
近几年来，在产品开发中的主要热点为气相流化床聚乙烯工艺技术。
这项技术是在1968年的时候诞生的，字问世以来，并利用自身灵活、安全、环保、简单、产品范围广等优点，显现出了极为卓越的经济技术优势，现如今在乙烯生产技术中变成了主导技术。
气相法工艺的年增长率最高，并且在亚洲拥有最多的聚乙烯气相工艺技术，其次是北英、欧洲和拉丁美洲等地区。
美国UCC公司在1977年的时候，对原Unipol低压气相高密度聚乙烯HDPE装置的催化剂系统进行了改进，成功完成了线性低密度聚乙烯LLDPE的工业化生产。
线性低密度聚乙烯的出现对传统的压法生产低密度聚乙烯LDPE以及低压法生产高密度聚乙烯HDPE的概念进行了突破。
1聚乙烯的概述聚乙烯通常可以简称为（PE），它是一种由乙烯聚合而成的热塑性树脂。
在开展工业活动时，好包含了较少的-烯烃共聚物与乙烯。
聚乙烯无味，无毒，手感像蜡，拥有极为良好的耐低温效果（最低温度能够达到-100℃~-70℃之间），拥有良好的化学稳定性，可以经受大部分的酸碱侵蚀，但不能耐拥有氧化作用的酸。
聚乙烯生产工艺简介
有关聚乙烯生产工艺的介绍来源：罗春燕的日志4.2.1.1.1 气相法工艺目前世界上比较先进成熟的气相法工艺主要包括Univation公司的Uniopl工艺、BP Amoco公司的Innovene工艺和Basell公司的Spherilene 工艺及Lupotech G工艺。
●Univation公司Unipol工艺Univation技术公司是Dow Chemical 和埃克森美孚公司50/50的合资企业，该公司基于原埃克森和联碳（Unipol）有关的EXXPOL茂金属和超冷凝态技术相结合的工艺技术。
Unipol技术己在美国大量应用，2004年又转让给俄罗斯Kazanorgsintez公司，用于使两台Unipol 聚乙烯反应器能力翻3番，达到22万吨/年，从而使该聚乙烯装置总能力达到51万吨/年。
Unipol聚乙烯装置的单线能力不断增加，现有9条产能为40万吨/年的生产线运行，还有3条在设计和建设中。
目前，最大的单线产能为53万吨/年，也可达60万吨/年。
Unipol气相法聚合技术，以乙烯为原料，丁烯-1或已烯-1为共聚单体，氢气为链转移剂，采用美国UCC的专利催化剂，在气相流化床反应器中聚合，生产高、中、低密度的聚乙烯树脂。
UCC公司是气相流化床聚乙烯生产技术的开发者。
该工艺采用超冷凝技术，使用单台反应器生产LLDPE和HDPE。
该工艺无需预聚合，没有溶剂，完全返混，使用高效催化剂。
同时，由于反应系统转动设备少，反应循环气无需旋风分离，设备结构简单，产品牌号多，应用广泛。
特别是薄膜和吹膜产品性能良好，工艺流程短、成本低、安全、灵活。
Unipol工艺装置主要由单体净化、催化剂制备、聚合反应、树脂脱气和挤出造粒等工段组成。
反应器操作温度90～100℃，压力2.07MPa，由于反应热靠循环气体移出，单程转化率2％左右，乙烯停留时间约3小时。
早期的Unipol装置在整个工艺过程中始终保持反应物在气体状态，随着催化剂的改进及冷凝式操作进展，改进后的Unipol工艺装置以液化的共聚单体（丁烯-1/己烯-1）喷入粉料气体流化床，以其潜热帮助移出反应热，使反应器单位生产能力大幅提高。
全密度聚乙烯工业生产工艺技术的发展现状_杜威
第36卷第2期2011年6月广州化学Guangzhou ChemistryV ol. 36 No. 2Jun. 2011文章编号：1009-220X(2011)02-0059-07全密度聚乙烯工业生产工艺技术的发展现状杜威1，王登飞2，郭峰2，杨晓东2（1. 中国石油大庆油田化工有限公司轻烃分馏分公司，黑龙江大庆 163411；2. 中国石油石油化工研究院大庆化工研究中心，黑龙江大庆 163714）摘要：全密度聚乙烯的生产工艺包括溶液法、淤浆法和气相法。
通过改变进料组成和工艺参数，可以灵活地生产0.910～0.970 g/cm3的全密度聚乙烯，成为目前聚乙烯生产工艺技术的一个发展趋势。
其代表工艺主要有Sclairtech工艺、Dowlex工艺、Compact工艺、CX工艺、双环管反应器工艺、Unipol工艺、Innovene G工艺、Spherilene工艺和Borstar工艺。
Unipol气相工艺由于流程短、装置占地面积小、设备投资小、操作条件温和、生产单耗和环境污染小等优点，现已成为聚乙烯生产的主流技术。
关键词：聚乙烯；全密度聚乙烯装置；生产工艺中图分类号：TQ325.12 文献标识码：A聚乙烯（PE）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）及一些具有特殊性能的产品[1]。
由于LLDPE的分子结构与HDPE相似，也是呈线型，在生产工艺上与HDPE有部分相同之处，因此，可利用许多新设计的装置，通过改变进料组成和工艺参数生产0.910～0.970 g/cm3的全密度聚乙烯（简称LLDPE/HDPE swing units）[2]。
全密度聚乙烯装置多数是以生产LLDPE为主，兼生产HDPE牌号的产品，具有相当大的灵活性及市场应变能力，因此全密度聚乙烯装置发展得很快，成为PE生产装置的一个发展趋势[3]。
随着多套PE新建或扩建装置的建成投产，我国PE的生产能力不断提高。
全密度聚乙烯生产工艺及发展趋势
全密度聚乙烯生产工艺及发展趋势1 前言1977年美国UCC公司在原有Unipol低压气相法HDPE装置上，通过改进原有的催化剂体系，成功实现LLDPE的工业化生产。
线型低密度聚乙烯(LLDPE)的问世打破了高压法生产低密度聚乙烯(LDPE)，低压法生产高密度聚乙烯(HDPE)的传统观念[1]。
由于LLDPE的分子结构与HDPE相似，也是呈线型，在生产工艺上与一部分HDPE的生产工艺上有相同的地方，因此，许多新设计的装置，通过改变进料组成和工艺参数，来生产0.910～0.960g/cm3的全密度聚乙烯（简称LLDPE/HDPE），这种装置称为全密度聚乙烯装置。
这种装置可以生产不同熔体流动指数(MI)和分子量分布很宽的树脂，对市场的需求灵活地做出反应，因此，世界各国都优先发展全密度PE装置。
总部位于瑞士苏黎世的SRI咨询公司的最新研究报告显示，未来几年全球高密度聚乙烯（HDPE）的需求有望以年均4.4% 的速度快速增长，到2009 年全球HDPE 需求量有望达到3130 万吨/ 年[2]。
目前,国内主要的全密度聚乙烯装置有16套(包括2006年投产的装置)。
产能约2.8Mt/ a,均为引进技术[3]。
2 全密度聚乙烯装置技术介绍线性聚乙烯为乙烯和α-烯烃的共聚物。
目前工业化的全密度聚乙烯工艺技术主要有：气相法、溶液法、浆液法、高压法。
各种生产工艺及代表公司见表1。
2.1气相法气相法是指乙烯和共聚单体气体在流化床反应器或搅拌床反应器中直接聚合生成固体聚乙烯。
气相法不需要溶剂，因此不需要分离回收溶剂。
气相法具有流程短、装置占地面积小、设备投资低、操作条件温和、生产单耗和环境污染小等优点，因此，自上世纪70年代开发出来，经30年的迅猛发展，现已成为聚乙烯生产的技术主流。
1994年气相法技术占世界聚乙烯生产能力的24%，2002年大约提高至34%，新建的LLDPE装置70%采用气相法[4]。
我国现有气相法聚乙烯装置13套，采用美国UCC公司的Unipol工艺或者英国BP公司的Innovene工艺。
全密度聚乙烯生产工艺技术流程
全密度聚乙烯生产工艺技术流程一、原料准备。
聚乙烯的生产原料那可是很关键的呢。
一般来说呀，主要的原料就是乙烯啦。
这乙烯得是纯度比较高的哦，就像选食材一样，原料不好，做出来的“菜”也不会好呀。
除了乙烯，有时候还会加入一些共聚单体，像丁烯、己烯之类的。
这些共聚单体就像是给乙烯这个主角找的小帮手，它们能让聚乙烯有不同的性能呢。
比如说，加了丁烯可能聚乙烯就会变得更柔软一些，这就像给它加了点“柔性魔法”。
在把这些原料送进反应系统之前呀，还得经过一系列的处理，像净化呀，确保没有杂质。
要是有杂质，就好比做饭的时候锅里掉进了沙子，那可就麻烦咯。
二、聚合反应。
接下来就是很神奇的聚合反应啦。
这就像是一场小小的分子派对。
在聚合反应里，乙烯分子们开始手拉手啦。
这个反应是在特定的反应釜里进行的，反应釜就像是一个超级大的魔法容器。
里面的温度、压力还有催化剂都起着超级重要的作用呢。
先说温度吧，不同的温度就像不同的季节，会让乙烯分子们有不同的活跃程度。
压力也很关键哦，就像是给分子们一个拥抱的力量，合适的压力能让它们更好地结合在一起。
而催化剂呢，那就是这个聚会的主持人啦。
没有催化剂，乙烯分子们就不知道该怎么快速地结合起来。
就像一场没有主持人的派对，会变得乱糟糟的。
在这个过程中，那些共聚单体也会参与进来，和乙烯分子一起形成长长的链状结构，这就慢慢地变成了聚乙烯啦。
三、产品分离与精制。
反应完了之后呀，得到的是一个混合物，就像一锅大杂烩。
里面有我们想要的聚乙烯，还有一些没反应完的原料、催化剂之类的东西。
这时候就得把它们分开啦。
这就像是从一堆宝贝和石头里把宝贝挑出来一样。
通过一些特殊的设备，像分离器之类的，把聚乙烯和其他东西分开。
然后呢，得到的聚乙烯可能还不是特别纯净，还需要精制一下。
精制的过程就像是给聚乙烯做个美容，让它变得更完美。
把里面可能残留的一些小杂质都去掉，这样生产出来的聚乙烯质量才好呢。
四、造粒。
全密度聚乙烯反应器工艺流程
全密度聚乙烯反应器工艺流程一、反应器的基本情况。
全密度聚乙烯反应器啊，就像是一个超级神奇的大容器。
它的形状和结构都是精心设计的呢。
这个反应器里面可是有着好多复杂的部件。
从外面看，它可能就是一个大大的罐子一样的东西，但里面可是别有洞天哦。
它得有进料口，就像嘴巴一样，原料从这里进去。
还有出料口，那就是生产出来的全密度聚乙烯产品出去的地方啦。
反应器的材质也很重要哦，要能够承受里面发生的各种反应，耐高温、高压，还得耐腐蚀呢，不然它可就罢工啦。
二、原料的进入。
那原料是怎么进入反应器的呢？就像一群小伙伴要去参加一场盛大的派对一样。
乙烯呀，是主要的原料，它带着一种迫不及待的心情冲向反应器呢。
当然啦，还会有一些其他的辅助原料，像催化剂之类的。
这些原料进入反应器的时候，那也是有讲究的。
不能一股脑儿地乱冲进去，要有一定的顺序和流量控制。
就好比大家进派对场地，不能乱哄哄的，得有个先后顺序，还要保持一定的速度，这样才能保证反应顺利开始呀。
三、反应的发生。
一旦原料都进入了反应器，那里面可就热闹起来了。
乙烯分子就像一群活泼的小精灵，在催化剂这个魔法棒的作用下，开始发生奇妙的变化。
它们之间相互碰撞、结合，就像小伙伴们手拉手跳舞一样。
这个反应过程中会产生热量哦，就像大家跳舞跳得热火朝天，温度会慢慢升高呢。
而且反应的压力也得控制好，如果压力太大或者太小，那些小精灵们可就不能好好跳舞啦，就会影响到全密度聚乙烯的生成质量。
有时候，反应器里的反应就像一场微妙的平衡游戏，各种条件都得恰到好处。
四、产物的形成与排出。
随着反应的进行，全密度聚乙烯就慢慢形成啦。
它从一开始的一些小分子逐渐变成了我们想要的那种大分子聚合物。
这个时候的它，就像是经过精心打扮的小公主一样，已经有了自己的模样。
当反应进行到一定程度，达到我们预期的效果之后，全密度聚乙烯就会从出料口离开反应器啦。
就像派对结束，大家开开心心地离开场地一样。
在排出的时候，也要注意一些细节，要保证产物的纯净度，不能让一些没有反应完全的原料或者杂质跟着一起跑出去，不然产品的质量就会受到影响呢。
聚乙烯生产工艺设计
聚乙烯生产工艺设计聚乙烯是一种重要的合成塑料，广泛应用于包装、建材、电子、医药等领域。
聚乙烯的生产工艺设计主要涉及原料的选择、反应条件的控制以及后续的加工等方面。
以下是一个关于聚乙烯生产工艺设计的简要介绍。
首先，聚乙烯的原料选择主要包括乙烯气体和催化剂。
乙烯气体为聚乙烯的主要原料，其纯度要求较高，通常需要通过蒸馏等方法进行纯化。
催化剂是促使乙烯分子发生聚合反应的物质，常用的催化剂有金属有机催化剂、配位催化剂等。
催化剂的选择和使用量会影响聚乙烯的聚合速率和分子量分布。
其次，反应条件的控制对聚乙烯的品质和产量有重要影响。
常见的聚乙烯生产反应器有平底反应器、管式反应器等。
反应温度一般在150-300摄氏度之间，较高的温度有利于提高聚乙烯的聚合速率，但过高的温度会导致副反应的发生。
反应压力一般在1000-3000千帕之间，过高的压力会增加设备的投资和运行成本，过低的压力会降低聚合速率。
此外，还需考虑利用催化剂的循环、废水处理、能源回收等环保因素。
催化剂循环可以提高催化剂的利用率，减少环境污染。
废水处理则需要对聚合过程中产生的废水进行处理和净化，以确保排放达到环保要求。
能源回收通过热交换和能源综合利用等方法，可以有效降低生产能耗。
最后，聚乙烯生产后需要进行后续加工，如熔体挤出、拉伸等。
熔体挤出是将聚乙烯熔体通过挤出机进行成型，常用于制造聚乙烯薄膜、管材等产品。
拉伸则是通过拉伸机对聚乙烯进行延伸，增强其力学性能。
以上是关于聚乙烯生产工艺设计的简要介绍。
在实际应用中，还需要进一步考虑设备的选型、工序的优化等因素，以提高生产效率和产品品质。
浅析聚乙烯生产工艺技术措施
在实践中阐述了Unipol聚乙烯的气相处理方法。该方法基于过去60年用于气相流体的聚乙烯工艺。安全性、简便性、经济性和灵活性是氧化铝免载催化剂和三重好氧。制造高密度和低密度产品只需要一个标准机械反应堆，在运行条件下保证产品性能一致。该技术的特点是过度冷却操作，即所谓的过度冷却流体机械，因为过度冷却操作有效地消除了反应速度，使反应堆能够在不增加体积的情况下实现最大的可操作性。例如，反应堆中液体的比例达到45%，可将生产率提高200%。这样可以节省资金。此外，实际工序步骤较短，材料没有特殊要求。主反应器等设备属于普通碳钢，65%的管道由普通碳钢组成。此程序只需要很少的设备来制造产品，例如。b .拉和薄膜材料、管线等。，由于设备数量少，维护工作量低，设备可靠性高，因而可靠。
4聚乙烯产品的应用
（1）高密度聚乙烯。高密度聚乙烯主要应用于薄膜、注塑制品、吹塑、管材、单丝和编织等领域。薄膜集中在：购物袋、方便袋、服装袋、垃圾袋、餐馆用一次性手套等塑料袋。注塑制品主要用于：托盘、日用制品及瓶盖。吹塑主要用于：工业用桶、医药瓶、化妆品瓶、IBC桶和机油桶等方面。管材用于：市政和建筑给排水、燃气、供热采暖、家用节水灌溉等领域。单丝用于：制作丝绳、网、渔网、纱窗、篷布等方面。（2）低密度聚乙烯。低密度聚乙烯主要应用于膜料、吹注塑料、电缆料、涂覆料、发泡料等。膜料：包括农用塑料薄膜（如棚子塑料薄膜及地膜）、重质袋包装膜、货物运输薄膜、收缩薄膜、食品包装膜、高透明薄膜、化学品包装膜、医疗薄膜、建筑薄膜、垃圾袋薄膜、多层复合薄膜等。吹塑产品：如瓶子、罐、桶、盆子、大型工业中的储槽及电缆护套等。注塑产品：鲜花等。电缆料：线及电缆、电缆包皮、绝缘、交联材料以及电缆护套等。
2聚乙烯的运用及工业现状探讨
2.1聚乙烯的运用
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简析全密度聚乙烯生产工艺
大庆石化公司塑料厂全密度聚乙烯二套装置采用美国UNIV ATION公司的UNIPOL低压气相法聚乙烯生产工艺专利技术，文中简单的介绍了其生产工艺及特点。
标签：全密度聚乙烯;特点;生产工艺
大庆石化公司塑料厂全密度聚乙烯二套装置前系统采用美国UNIV ATION 公司的UNIPOL低压气相法聚乙烯生产工艺专利技术，以乙烯为原料，1-丁烯或1-己烯为共聚单体氢气为分子量调节剂，以异戊烷为诱导冷凝剂，可以生产高中低密度的聚乙烯产品，产品的密度范围为0.915g/cm3至0.963g/cm3。
后系统采用德国CWP公司双螺杆挤出造粒技术及挤出机组。
一工艺特点
本装置主要由原料精制系统聚合反应系统树脂脱气和排放气回收系统造粒系统风送系统及产品储存包装系统等组成。
具有以下特点：
1.1安全可靠
UNIPOL聚乙烯工艺所需原料相对无毒，适中的操作条件，无需反应溶剂，从而减少了溶剂回收系统和可燃液态烃处理带来的危险。
流化床反应动力学具有自减活效应，消除了失控情况下设备超压的危险性。
1.2工艺简单
聚合反应在较低温度压力下进行，其工艺流程较短。
高催化活性和准确的分子量的控制，可始终如一地生产出高质量树脂，使系统兼有稳定性和灵活性。
1.3产品灵活
根据市场的需要，较易调节产品质量和产量。
在生产能力不变的情况下，用单一的反应器可生产出各种不同密度的聚乙烯产品。
二生产工艺
本装置的生产工艺可以分为原料精制反应系统树脂脱气排放气回收树脂添加剂处理造粒风送PPB循环系统等单元。
2.1原料精制
本装置的主要原辅料除乙烯和氢气外，还有共聚单体1-丁烯1-己烯以及诱
导冷凝剂异戊烷。
乙烯（C2H4）是生产聚乙烯的主要原料。
聚乙烯树脂是乙烯分子在聚合反应器中发生聚合反应形成长链分子而组成的聚合物。
己烯或丁烯用作共聚单体以使聚合链出现分支，并影响聚合物的性能。
氢气在聚合反应中用作链终止剂以控制聚合物分子的分子量，并影响聚合物的性能。
氮气是一种惰性气体，用作吹扫气体来脱除产品中夹带的烃类气体，在正常操作中和设备维修准备中用于吹扫设备。
异戊烷作为诱导冷凝剂用于反应器冷凝模式操作。
原料精制系统主要有乙烯精制1-丁烯/1-己烯精制氮气精制异戊烷精制T?储存压送等工艺过程。
目的是将来自界区外的各原料中的杂质脱除，以达到聚合反应的原料质量条件。
2.2聚合反应系统
聚合反应系统包括反应器循环气冷却器循环气压缩机和各反应原料进料线。
经过原料精制系统的气体反应物（乙烯丁烯或己烯及氢气的混合物）和惰性组分（氮气）通过循环气压缩机在含有少量催化剂的树脂流化床中不断地循环并反应。
聚合反应机理属于阴离子配位聚合。
乙烯单体是具有π-π共轭体系的烯烃类单体，处于络合状态的钛铝活性中心，使乙烯单体双键上的电子云密度减少，从而打开乙烯双键，使乙烯单体不断在钛铝活性中心处聚合反应，聚合反应是放热反应过程。
均聚型聚乙烯分子结构为线型排列，有较少或几乎没有短支链，结晶度较高，因此有较高的密度。
在共聚合反应中，引入共聚单体1-丁烯1-己烯等α-烯烃，增加了分子支链数量和支链长度，降低了分子结晶度和产品密度。
2.3树脂脱气
粉料树脂由反应出料系统输送到立式沉降床产品脱气仓，并在其中停留约3小时，以脱除树脂中溶解的烃。
树脂粉末由产品脱气仓旋转加料器依靠重力经过一个振动筛，除掉树脂粉末中所有的大颗粒物质。
树脂继续靠重力作用进入树脂添加剂处理系统，同时筛出的大块颗粒排入废料料斗。
2.4排放气回收
排放气回收系统通过逐级压缩冷却的过程，使回收气体中的可凝组分（共聚单体ICA）被冷凝，并回收重新使用。
回收的气体用于排料系统辅助输送载气，从而降低了氮气的消耗。
从脱气仓顶部过滤器出来的排放气经排放气回收压缩机后收集的凝液送回反应循环系统，气体一部分用作从产品吹出罐至产品脱气仓树脂的密相输送气，一部分排火炬。
高压冷凝器的冷剂由排放气回收制冷系统供给。
2.5树脂添加剂处理
树脂通过脱气仓下部的振动筛后靠重力作用下落，进入树脂缓冲料斗，经过换向阀和粉末旋转加料器流入树脂/添加剂给料器，添加剂在此加入。
固体添加
剂通过添加剂系统直接进料到造粒系统。
添加剂系统包括四个倒袋站添加剂缓冲仓和四个失重式加料器，可以处理不同的添加剂。
添加剂从固体添加剂加料器靠重力流到树脂/添加剂输送器与粉料树脂主物流混和进入混炼机料斗。
2.6造粒
在强耦合低能耗的造粒系统中，粉末树脂和添加剂在一个连续运行的混炼机中被混合在一起并且被塑炼。
应用电机驱动的双速混炼机可使造粒系统有较好的操作弹性。
混炼机将熔融的树脂直接送入熔融泵的入口，熔融的树脂靠熔融泵产生的压力通过熔融树脂过滤器和模板，经水下切粒机切成树脂颗粒。
聚乙烯树脂与不同类型添加剂混合，经过高温加热，达到熔融状态，在双螺杆挤压机和齿轮泵的作用下，通过模板进行水下造粒。
其主要目的是加入各类添加剂，改进产品性能;便于产品包装运输;提高产品质量。
2.7风送
干燥后的粒料树脂经风送系统送到掺混料仓掺混后再风送到包装料仓进行成品包装。
在送往成品包装系统前，树脂还要用淘析器除去风送过程中产生的细粉或拉丝。
掺混过程通过不同的重力沉降速度，使不同时段的产品均匀掺混，降低产品分散性，提高产品性能。
2.8PPB循环系统
PPB循环系统用在保持产品脱气仓（PPB）内粉末树脂的流动，来防止造粒系统停车时脱气仓内物料粘结。
该操作是间歇进行的，通过使用氮气输送管线的“密相压力罐”。
粉末树脂在重力作用下，通过V型分流阀和换向阀，间歇进入PPB循环系统压力发送罐中，粉末树脂通过氮气压力输送到PPB的顶端进入产品脱气仓。
三结束语
由于全密度聚乙烯装置可以通过改变进料组成和工艺参数来生产低压和线性产品，具有相当大的灵活性及市场应变能力，因此未来仍将是国内石化企业投建的热点。
随着国内全密度聚乙烯生产技术及研发能力的不断提高，全球的市场竞争力会不断提升，未来我国聚乙烯产品结构也將更加合理。