聚乙烯工艺流程图(1) ppt课件
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PP-R、PE生产工艺及流程图
生产工艺及流程图一、工艺简述三型无规共聚聚丙烯（PP-R）管是以无规共聚聚丙烯（PP-R）为基体，并添加一些提高和改善的辅助材料，采用先进的设备和工艺经高温挤出成型后的产品。
在生产过程中需对原料和产品质量进行严格检验控制，确保产品质量符合标准要求。
其生产工艺如下：①烘干温度 70—80℃；②机筒温度 180—200℃；③熔体温度 175—185℃；④模具温度 190—210℃；⑤主机螺杆转速 60—90转/分；⑥熔体压力 13—20mpa;⑦牵引线速Φ20—Φ50 4—10m每分钟Φ60—Φ160 2—8m每分钟⑧真空压力表－0.03mpa—－0.05mpa;二、工艺流程图原料采购---＞原料检验---＞配比----＞干燥处理----＞塑化---＞模具挤出 ---＞真空定径----＞冷却成型----＞喷码印字----＞定长切割---＞成品检验---＞包装入库生产工艺及流程图一、工艺简述高密度聚乙烯（High density polyethylene）简称HDPE。
HDPE 是一种由乙烯共聚生产的热塑性聚烯烃，高密度聚乙烯也称低压聚乙烯，是在较低的压力下降乙烯单体进行聚合，HDPE的分子结构与LDPE相同，只是在分子链上没有长链，仅有数量不多的短支链，平均每1000个碳原子仅含几个支链。
高密度聚乙烯与低密度聚乙烯一样是无臭无味，白色粉末或白色透明颗粒状固体。
高密度聚乙烯高均聚物密度为0.941—0.967g/cm³，含少量丙乙烯-1、丁烯-1的共聚物密度为0.950—0.959g/cm².³其生产工艺如下：①烘干温度 70—80℃；②机筒温度 180—200℃；③熔体温度 180—190℃；④模具温度 195—210℃；⑤主机螺杆转速 70—90转/分；⑥熔体压力 13—20mpa;⑦真空压力表－0.03mpa—－0.05mpa;二、工艺流程图原料采购---＞原料检验---＞配比----＞干燥处理----＞塑化---＞模具挤出 ---＞真空定径----＞冷却成型----＞喷码印字----＞定长切割---＞成品检验---＞包装入库。
乙烯生产技术和工艺流程介绍 PPT
–
丙烷（C3）
–
丁二烯/丁炔、丁烯、丁烷（C4）
–
戊二烯/戊炔、戊烯、戊烷（C5）
–
C6-C8非芳
杂质
–
苯、甲苯、二甲苯/乙苯/苯乙烯
CO
– C9-205 DEG C
CO2
– 205-288 DEG C （ 裂解柴油）
H2S
– 288+ DEG C (裂解燃料油）
H2O
裂解反应
• 高温 – 800~900oC • 短停留时间 –
80
• 四川
80
• 抚顺
80
• 武汉
80
Linde Lummus Lummus Lummus SW SW
独山子乙烯项目工作分工
Linde 提供专利技术、工艺包、土建以外的基础设 计和相关技术服务；供应关键设备和材料， 如压缩机和透平、锅炉给水泵、冷箱等。
寰球 承担初步设计、详细设计和技术服务；其他 设备和材料全部由总包供货；施工安装至中交。
乙烯装置基本构成 • 从原理上分： –裂解 –分离 • 从流程和布置上分： –裂解炉区 –急冷区 –压缩区 –冷区 –热区
乙烯心脏 –裂解炉
乙烯心脏
–三机
裂解气压缩机、丙烯制冷压缩机、乙烯制冷压 缩机
裂解气压缩机限制着装置单线最大能力（石脑 油原料，极限最大能力120-150万吨/年）
–冷箱
我国乙烯现状
72
• 扬巴
60
• 赛科
90
• 南海
80
• 吉化大
70
• 吉化小
15
• 茂名
100
• 兰州(新建45) 60
• 天津
20
Lummus Lummus SW Lummus SW Linde
聚乙烯工艺流程图(1).pptt
数据来源：SRI
中国石油化工集团公司
6
（一）世界乙烯工业发展概况
4.亚洲乙烯工业发展迅速 亚洲在2007年超过北美成为全球最大的乙烯生产和需求地区。 装置开工率高于世界平均水平。
数据来源：SRI
中国石油化工集团公司
7
（一）世界乙烯工业发展概况
5.中东乙烯产能快速增长，下游石化产能大量过剩。 中东是全球乙烯产能增长最快的地区。但下游制造业发展远 远落后于石化工业，使得近年石化产能过剩局面愈发严重。
12000
10000 8000 6000 4000 2000 0 2008年 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 能力 需求 开工率
86.0
85.0 84.0 83.0 82.0 81.0 80.0
中国石油化工集团公司
（一）世界乙烯工业发展概况
8. 中国乙烯工业取得长足发展，未来将进入到乙烯扩能高峰期 未来几年中国将建成多套乙烯装置，到2015年国内乙烯产能将 达到2178万吨/年，当量需求在3500万吨左右，仍有近1400万吨 缺口。
中国石油化工集团公司
（一）世界乙烯工业发展概况
1.世界乙烯产能稳定增长 2000-2009年世界乙烯供应稳步增长，年均增长3.4%。新增产 能主要集中在亚洲和中东地区，占全球新增产能的53%。
数据来源：SRI
中国石油化工集团公司
4
（一）世界乙烯工业发展概况
2.世界乙烯产能主要分布在亚洲、北美、西欧和中东
700
Байду номын сангаас
其中： 2010-2015年亚洲地区 新增聚乙烯能力为 1058万吨/年，2015年 达到3556万吨/年； 2010-2015年中东地区 新增聚乙烯能力为 504万吨/年，2015年 达到1597万吨/年；
聚乙烯的生产工艺流程
聚乙烯的生产工艺流程低密度聚乙烯的生产流程如图1所示，目前工业生产上采用的有管式反应器和釜式反应器两种类型。
新鲜原料乙烯（通常压力为3.0MPa）进入一次压缩机1的中段，经压缩达25MPa。
来自低压分离器9(a)的循环乙烯(压力小于10MPa)与相对分子质量调节剂混合后，进入压缩机1入口，被压缩至25MPa，然后与新鲜乙烯和来自高压分离器7的循环乙烯混合后进入二次高压压缩机3，压缩至反应压力。
经二次压缩的乙烯单体进入反应器4(a)或4(b)进行聚合，引发剂溶液则用高压泵5送人聚合反应器内，聚合反应即开始。
当聚合物的相对分子质量达到要求时，反应物料经适当冷却后经过减压阀6进入高压分离器7，将未反应的单体与聚合物分离，作循环使用。
乙烯的单程转化率为15%～30%，大部分的乙烯循环使用。
聚乙烯树脂再经减压后进低压分离器9(a)中与抗氧剂、润滑剂、防静电剂等混合后，经挤出切粒机9(b)造粒后得到粒状的PE树脂，之后被送往离心干燥器10经热风干燥成一次产品，再经密炼机11、混合机12、混合物造粒机13切粒得到二次产品，经包装出厂为聚乙烯商品。
图1LDPE生产流程1-压缩机；2-相对分子质量调节剂泵；3-二次高压压缩机；4 (a)-釜式聚合反应器；4(b)-管式聚合反应器；5-催化剂泵；6-减压阀；7-高压分离器；8-废热锅炉；9(a)-低压分离器；9(b)-挤出切粒机；10-干燥器；11-密炼机；12-混合机；13-混合物造粒机；14-压缩机高密度聚乙烯是乙烯在一定的温度、常压或几兆帕压力下聚合而成。
以络合负离子为引发剂，有时加入少量的α-烯烃为共聚单体，调节产品的密度与活性。
高密度聚乙烯大分子中有少量的由共聚合单体引入的短支链，结晶度较高。
线型低密度聚乙烯是用低压法合成的密度为0. 920～0. 935g/cm³的聚乙烯。
福建联合石化聚乙烯介绍ppt
循环气过滤器 SR420A/B
循环冷却器 E421
TEA SI
CAT
旋风分离器 D422
出料仓 D430
尾气过滤器 SR431
脱气仓 D431
载气压缩 PA805
N2回收
乙烯
循环气压缩机 K421
循环冷凝器 E422
循环丙烯罐 D420
R420
M IPA
N2 粉末输送风机 K350BX/CX
2#挤压造粒 PA460
CAT
旋风分离器 D321
脱气仓 D331
膜回收 PA340/341
N2回收
循环冷凝器 E320
循环气压缩机 K320
循环丙烯泵 P320A/B
R320
N2 M
TEA SI
CAT
粉末输送风机 K350AX/DX
1#挤压造粒 PA360
Marketing & Sales Dept.
丙烯去乙烯装置 丙烯去D803 丙烯去反应器
-
8
Marketing & Sales Dept.
55万吨/年聚丙烯装置简介
• 采用丙烯作为主要原料，乙烯作共聚单体 • 可生产3大类86个牌号的聚丙烯产品
– 均聚物 – 无规共聚物
– 抗冲共聚物 – 使用氢气调节产品的熔融指数
-
9
Marketing & Sales Dept.
55万吨/年聚丙烯流程图
循环气过滤器 SR310A/B
乙烯
循环冷凝器 E310
循环气压缩机 K310
丙烯 氢气
精制
循环丙烯泵 P310A/B
循环气过滤器 SR320A/B
乙烯
聚丙烯装置工艺流程简图（1＃线）
乙烯生产技术和工艺流程介绍ppt课件
0.01~0.7秒 • 低烃分压
国内乙烯收率 30%~35%
整理版课件
10
主要乙烯专利商
（乙烯生产技术---管式炉蒸汽热裂解）
• ABB Lummus /SRT型炉 • Stone & Webster /USC型炉 • KBR • Linde(Selas) /LSCC • Technip(KTI)
• 上海２＃ 70
Lummus
• 燕山
71
Lummus
• 大庆
60
整理版K课B件R
17
• 扬子
65
• 齐鲁
72
• 扬巴
60
• 赛科
90
• 南海
80
• 吉化大
70
• 吉化小
15
• 茂名
100
• 兰州(新建45) 60
• 天津
20
Lummus Lummus SW Lummus SW Linde
SW / Lummus KBR Lummus
整理版课件
11
典型裂解气分离流程
• 顺序分离流程（Lummus,TP,KBR)
脱除重烃、压缩后按碳一、碳二、碳三…..顺序分离。
• 前脱乙烷流程(Linde)
脱除重烃、压缩后先将碳二及更轻组分与碳三及更重组分 分开，再进行分离。
• 前脱丙烷流程(SW,KBR)
脱除重烃、压缩后先将碳三及更轻组分与碳四及更重组分 分开，再进行分离。
整理版课件
12
评价：
• 各专利商都拿出数据和研究成果说明自己 的流程是先进的，因为都是生产证明了的
成熟的乙烯专利技术。
• 没有取得一致意见的结果是，各有千秋， 裂解气压缩机功率顺序分离流程最大，前
国内乙烯收率 30%~35%
整理版课件
10
主要乙烯专利商
（乙烯生产技术---管式炉蒸汽热裂解）
• ABB Lummus /SRT型炉 • Stone & Webster /USC型炉 • KBR • Linde(Selas) /LSCC • Technip(KTI)
• 上海２＃ 70
Lummus
• 燕山
71
Lummus
• 大庆
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整理版K课B件R
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• 南海
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70
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Lummus Lummus SW Lummus SW Linde
SW / Lummus KBR Lummus
整理版课件
11
典型裂解气分离流程
• 顺序分离流程（Lummus,TP,KBR)
脱除重烃、压缩后按碳一、碳二、碳三…..顺序分离。
• 前脱乙烷流程(Linde)
脱除重烃、压缩后先将碳二及更轻组分与碳三及更重组分 分开，再进行分离。
• 前脱丙烷流程(SW,KBR)
脱除重烃、压缩后先将碳三及更轻组分与碳四及更重组分 分开，再进行分离。
整理版课件
12
评价：
• 各专利商都拿出数据和研究成果说明自己 的流程是先进的，因为都是生产证明了的
成熟的乙烯专利技术。
• 没有取得一致意见的结果是，各有千秋， 裂解气压缩机功率顺序分离流程最大，前
聚乙烯加工应用ppt课件
猝灭剂；主要是有机镍的络合物，其作用机理是 聚合物中发色团吸收紫外光后生成激发态的分子， 与猝灭剂分子间发生能量的转移，迅速有效地将 激发态分子猝灭，使其回到稳定的基态，达到保 护聚合物的作用。
自由基捕获剂〔受阻胺类）：受阻胺类自由基捕 捉剂本身不吸收紫外线，但具有捕获自由基、分 解过氧化物、传递激发态能量的作用，是一种高 效的稳定剂，对聚丙烯的光稳定、防止热、光氧 化十分有效。
测试数据 数据单位
0.4
g/10min
959
kg/m3
0.1
g/10min
949
kg/m3
56 >10000 无破坏 >600 23 15 <-70 2.3
h KJ/m2 % MPa min ℃ %
American Society for Testing and Materials (ASTM)
欧洲标准化委员会CEN(European Committee for Standardixation) 欧洲标准ENS(Europaeische Norms)
链支化反应：
ROOH→RO·+·OH
(4)
2ROOH→RO·+ROO·+H2O (5)
链终止反应：
2ROO·→不活泼产物+O2 (6)
R·+ROO·→ROOR
(7)
2R·→R—R
(8)
链支化反应(4)与(5)是过氧化物的分解步骤，其需要的活 化能高，只有在120℃以上才显得重要，新生成的自由基
试验条件的选择对性 能影响很大：试样的 制备方法，状态调节、 拉伸速度的选择、环 境温度。
通过拉伸试验可以得到拉伸屈服应力、屈服 伸长率、拉伸强度、拉伸断裂应力、断裂伸 长率、拉伸模量。
聚乙烯介绍图例版PPT课件
面防腐涂层。
.
14
LLDPE可分为Z-N催化剂和茂金属催化两种，首先介绍Z-N 催化剂LLDPE。LLDPE与LDPE应用范围重合较多。
外观
分子结构
结晶度
分子量分布
与LDPE相似
乳白色、无味、 无毒表面无光
泽的
粉末或蜡状颗 粒
为线性结构， 并有短的支链
短支链数量高 于Байду номын сангаасDPE
结构类似于 HDPE
结晶度 50~55%之间
• 年用量2000万吨， 其中薄膜占70%， 涂覆膜11%。
• 年用量为3000万吨，
主要是取代LDPE的 薄膜市场，薄膜占 80%，但由于LDPE 具有高透明度、易 于加工，LLDPE树 脂仍无法全部取代， 其次有注塑及滚塑 制品。
聚乙烯树脂主要有高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯 （LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）三大类
度不同。
密度
MFI
• 分子量越高MFI 越 低。
• 支化度越高 ，MFI 越高。
• 超高分子量聚乙烯 树脂
• 线型结构的热塑性 工程塑料
UHMWPE
熔融指数是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。它是美国量测标准协会 (ASTM)根据美国杜邦公司惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成，其测试方法是先 让塑料粒在一定时间（10分钟）内、一定温度及压力（各种材料标准不同）下， 融化成塑料流体，然后通过一直径为2.095mm圆管所流出的克（g）数。其值越 大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差。
单体首先与嗜电性金属配位形成π络合物；反应经过
四中心的插入过程，包括两个同时进行的化学过程。 增长链端阴离子对C=C双键β碳的亲核进攻，二是金 属阳离子对烯烃π键的亲电进攻。反应属阴离子性质。
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LLDPE可分为Z-N催化剂和茂金属催化两种，首先介绍Z-N 催化剂LLDPE。LLDPE与LDPE应用范围重合较多。
外观
分子结构
结晶度
分子量分布
与LDPE相似
乳白色、无味、 无毒表面无光
泽的
粉末或蜡状颗 粒
为线性结构， 并有短的支链
短支链数量高 于Байду номын сангаасDPE
结构类似于 HDPE
结晶度 50~55%之间
• 年用量2000万吨， 其中薄膜占70%， 涂覆膜11%。
• 年用量为3000万吨，
主要是取代LDPE的 薄膜市场，薄膜占 80%，但由于LDPE 具有高透明度、易 于加工，LLDPE树 脂仍无法全部取代， 其次有注塑及滚塑 制品。
聚乙烯树脂主要有高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯 （LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）三大类
度不同。
密度
MFI
• 分子量越高MFI 越 低。
• 支化度越高 ，MFI 越高。
• 超高分子量聚乙烯 树脂
• 线型结构的热塑性 工程塑料
UHMWPE
熔融指数是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。它是美国量测标准协会 (ASTM)根据美国杜邦公司惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成，其测试方法是先 让塑料粒在一定时间（10分钟）内、一定温度及压力（各种材料标准不同）下， 融化成塑料流体，然后通过一直径为2.095mm圆管所流出的克（g）数。其值越 大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差。
单体首先与嗜电性金属配位形成π络合物；反应经过
四中心的插入过程，包括两个同时进行的化学过程。 增长链端阴离子对C=C双键β碳的亲核进攻，二是金 属阳离子对烯烃π键的亲电进攻。反应属阴离子性质。
聚乙烯醇(PVA)生产工艺流程(PPT 32张)
Leabharlann 纺织浆料——因该产品水溶性好，所以配浆很方便，上浆 以后浆料和纤维抱合力强，织物在加工过程中纤维因此不 容易断丝，提高了工效和正品率，另外退浆容易，便于操 作。 建筑装潢行业107胶、内外墙涂料、粘合剂； 乳化稳定剂——可用于醋酸乙烯乳液的乳化稳定剂或氯乙 烯单体悬浮聚合的分散剂。 水泥添加剂：主要是通过增加添加聚乙烯醇相关产品使水 泥作业冬季施工或强度增加。 铸造行业——用聚乙烯醇树脂17-88水溶液添加在铸造砂 土中制成模型，在室温下自然干燥，干燥以后的模具，能 达到铸造过程浇注铁水的强度，用这种工艺可节省成本， 提高产品质量和工效。
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
外购电石经过破碎、除去矽铁，送入乙炔发生器， 与水反应后得到粗乙炔气，粗乙炔经冷却除尘、降 温后，再经碱液、硫酸清净提纯，得到纯度大于 98.5%（V%）的精乙炔气。
合成工序的主要任务
电石水解生产的粗乙炔在清净系统精制后，与醋酸在醋酸 锌一活性炭触媒的催化作用下，在合成反应器内生成以醋 酸乙烯、醋酸为主要成份，乙醛、丁烯醛、丙酮、水、苯 为微量组分的混合气体，在分离系统冷却分离后，反应液 送往精馏工序分离精制。乙炔气大部分和精乙炔混合后循 环使用，小部分送往回收系统除去N2、O2、CO2、Ald等 杂质后返回清净循环使用。
聚乙烯工艺流程图
针对不同失活原因，可以采用不 同的再生方法，如高温再生、化 学再生等。选择合适的再生方法 有助于降低生产成本和提高生产 效率。
再生催化剂性能恢
复
再生后的催化剂性能可能有所降 低，需要进行性能恢复。可以通 过调整反应条件、添加助剂等方 法恢复催化剂性能。
副反应与杂质控制
副反应类型
在聚合反应过程中，可能会发生多种副反应，如链转移、链终止 等。了解副反应类型有助于控制副产物生成和优化反应条件。
热塑性
聚乙烯是一种热塑性塑料，可以通过加热重 复塑形。
低密度
聚乙烯的密度低于大多数其他塑料，使其成 为包装和储运的理想选择。
聚乙烯的应用
包装材料
由于其防水、防潮、耐冲击的特性， 聚乙烯广泛用于食品、化工产品的包 装。
电线电缆
由于其优良的电绝缘性，聚乙烯常用 于制造电线电缆的外绝缘层。
管道系统
高密度聚乙烯管道因其耐压、耐腐蚀 、寿命长的特点，广泛应用于给排水 和化工领域。
杂质来源与影响
杂质可能来源于原料、设备、催化剂等。杂质的存在可能导致产 品质量下降、催化剂失活和副产物增加。因此，需要严格控制杂
质来源和含量。
杂质去除方法
针对不同类型的杂质，可以采用不同的去除方法，如精馏、过滤 、萃取等。选择合适的去除方法有助于提高产品质量和稳定性。
05
CATALOGUE
聚乙烯生产的环境影响与可持续发展
03
乙烯的来源主要是石油工业，通过裂解石油获得。
其他原料
01 除了乙烯，还需要一些辅助原料，如压力气体、 水和催化剂等。
02 这些辅助原料的种类和数量会根据具体的生产工 艺和产品需求进行调整。
03 辅助原料的质量和稳定性对聚乙烯的生产过程和 产品质量也有重要影响。
再生催化剂性能恢
复
再生后的催化剂性能可能有所降 低，需要进行性能恢复。可以通 过调整反应条件、添加助剂等方 法恢复催化剂性能。
副反应与杂质控制
副反应类型
在聚合反应过程中，可能会发生多种副反应，如链转移、链终止 等。了解副反应类型有助于控制副产物生成和优化反应条件。
热塑性
聚乙烯是一种热塑性塑料，可以通过加热重 复塑形。
低密度
聚乙烯的密度低于大多数其他塑料，使其成 为包装和储运的理想选择。
聚乙烯的应用
包装材料
由于其防水、防潮、耐冲击的特性， 聚乙烯广泛用于食品、化工产品的包 装。
电线电缆
由于其优良的电绝缘性，聚乙烯常用 于制造电线电缆的外绝缘层。
管道系统
高密度聚乙烯管道因其耐压、耐腐蚀 、寿命长的特点，广泛应用于给排水 和化工领域。
杂质来源与影响
杂质可能来源于原料、设备、催化剂等。杂质的存在可能导致产 品质量下降、催化剂失活和副产物增加。因此，需要严格控制杂
质来源和含量。
杂质去除方法
针对不同类型的杂质，可以采用不同的去除方法，如精馏、过滤 、萃取等。选择合适的去除方法有助于提高产品质量和稳定性。
05
CATALOGUE
聚乙烯生产的环境影响与可持续发展
03
乙烯的来源主要是石油工业，通过裂解石油获得。
其他原料
01 除了乙烯，还需要一些辅助原料，如压力气体、 水和催化剂等。
02 这些辅助原料的种类和数量会根据具体的生产工 艺和产品需求进行调整。
03 辅助原料的质量和稳定性对聚乙烯的生产过程和 产品质量也有重要影响。
第五章聚乙烯课件
低密度聚乙烯
在聚合反应器内未反应的乙烯和聚合生成的聚乙烯熔融物 是否相分离与聚乙烯的含量、反应压力、反应温度有关
聚乙烯/乙烯的平衡相图 湖南工学院
低密度聚乙烯
2. 聚合反应设备 A 管式反应器 B 釜式反应器 3. 聚合过程中的链转移 A .向本分子链转移
湖南工学院
低密度聚乙烯
湖南工学院
低密度聚乙烯
性能 短支链支化度/1000C 长支链支化度/1000C 结晶度/% 密度/（g.cm-3） 最高使用温度/oC
HDPE <10 0 80~95 0.94～0.965 110～130
湖南工学院
LDPE的SEM照片 在使用温度下，PE中大量结晶相和少量无定形结构并存。
HDPE的SEM照片 湖南工学院
湖南工学院
③链终止反应：在一定条件下，增长链自由基失去活性形成稳定聚 合物分子的反应。终止反应有偶合终止和歧化终止两种方式。
偶合终止：两链自由基的独电子相互作用结合成共价键的终止反 应。
偶合终止所得大分子的特征： 大分子的聚合度为链自由基重复单元数的两倍； 若有引发剂引发聚合，大分子两端均为引发剂残基。 歧化终止：某链自由基夺取另一链自由基相邻碳原子上的氢原子 或其它原子的终止反应。 湖南工学院
由于－C-C－链是柔性链，且是线形长链，所 有聚乙烯是柔性很好的热塑性聚合物 湖南工学院
第5章 塑料的合成工艺 聚乙烯
分类：
高压、低密度聚乙烯（LDPE）
线性低密度和中等密度聚乙烯（LLDPE）
高密度PE（HDPE）
超高分子量聚乙烯（HMW-PE）
改性聚乙烯
湖南工学院
总结：合成方法有高压法、低压法、中 压法三种，其中低压法按其实施方法又 可分为淤浆法、气相法及溶液法。
聚乙烯工艺流程图(1)
2、茂金属催化剂一般是由三个组分组成的：有机 金属络合物、助催化剂、载体；在溶液聚合中不 需要载体，有机金属络合物是由过渡金属与各种 有机物取代基相结合构成的，其重量占催化剂重 量的1-2％。助催化剂具有强化过渡金属系统的作 用，与有机金属络合物相比，常常被过量应用， 通常用铝氧化物和氟化有机硼酸盐混合物做为助 催化剂。
聚乙烯的性质
一、物理性质
1 聚乙烯为白色、蜡状半透明材料，具有优越的介 电性能。
2 易燃烧，且离火后继续燃烧。 3 透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。 4 透明度随结晶度增加而下降，在一定结晶度下，
透明度随分子量增加而提高。 5 高密度聚乙烯熔点范围为132～135℃，低密度聚
乙烯熔点较低﹙112℃﹚且范围宽。 6 常温下不溶于任何已知溶剂中，70℃以上可少量
H 扬子石油化工股份有限公司 D 塑料 厂 P 燕山石化有限公司化工一厂
北京助剂二厂（UHMWPE）
E 上海金菲石化有限公司
兰州石化公司石油化工厂
77.53
97.3
小计
2010
2009
2010 2006 2004 2003
装置能力
设计 00.3 3.5
现有 0.8 7
14 24
14 14
14 16
使用技术
低压淤浆法（国内技术） 德国Hoechst淤浆法 三井油化淤浆法聚合工 艺 UCC气相流化床工艺
三井油化淤浆法聚合工艺
14 14
淤浆法（国内技术）
1
1
10 13.5 Philips环管淤浆法
7
7
淤浆法（国内技术）
聚乙烯国内外状况
最新进展和发展趋势
茂金属催化剂： 降低成本 链转移反应，生成长支链 非茂高性能催化剂高活性 高活性和单一活性中心 具有齐聚功能 双峰生产技术 熔体混合法（掺混） 多个反应器串联 复配两种以上的催化剂
聚乙烯的性质
一、物理性质
1 聚乙烯为白色、蜡状半透明材料，具有优越的介 电性能。
2 易燃烧，且离火后继续燃烧。 3 透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。 4 透明度随结晶度增加而下降，在一定结晶度下，
透明度随分子量增加而提高。 5 高密度聚乙烯熔点范围为132～135℃，低密度聚
乙烯熔点较低﹙112℃﹚且范围宽。 6 常温下不溶于任何已知溶剂中，70℃以上可少量
H 扬子石油化工股份有限公司 D 塑料 厂 P 燕山石化有限公司化工一厂
北京助剂二厂（UHMWPE）
E 上海金菲石化有限公司
兰州石化公司石油化工厂
77.53
97.3
小计
2010
2009
2010 2006 2004 2003
装置能力
设计 00.3 3.5
现有 0.8 7
14 24
14 14
14 16
使用技术
低压淤浆法（国内技术） 德国Hoechst淤浆法 三井油化淤浆法聚合工 艺 UCC气相流化床工艺
三井油化淤浆法聚合工艺
14 14
淤浆法（国内技术）
1
1
10 13.5 Philips环管淤浆法
7
7
淤浆法（国内技术）
聚乙烯国内外状况
最新进展和发展趋势
茂金属催化剂： 降低成本 链转移反应，生成长支链 非茂高性能催化剂高活性 高活性和单一活性中心 具有齐聚功能 双峰生产技术 熔体混合法（掺混） 多个反应器串联 复配两种以上的催化剂
聚乙烯ppt课件
介电常数又叫介质常数，介电系数或电容率，它是 表示绝缘能力特性的一个系数，以字母ε表示，单 位为法/米 。介电常数越大，分子极性越大。
常见溶剂的介电常数 ： H2O (水) 78.5 HCOOH (甲酸) 58.5 HCON(CH3)2 (N,N-二甲基甲酰胺)36.7 CH3OH (甲醇) 32.7 C2H5OH (乙醇) 24.5 CH3COCH3 (丙酮) 20.7 n-C6H13OH （正己醇）13.3 CH3COOH (乙酸或醋酸) 6.15 C6H6 (苯) 2.28 CCl4 (四氯化碳) 2.24 n-C6H14 （正己烷）1.88
挤出造粒系统
高压聚乙烯生产流程图
全混流釜式反应器图
釜式反应器的组合
管式反应器
SABTEC
公 司 的 洁 净 管 式 反 应 器
釜式法生产的LDPE分子量分布较窄， 支链多，适宜专用牌号生产；
管式法生产的LDPE分子量分布较宽， 支链较少，适宜大规模生产。
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目前向大型化、管式化方 向发展。发达国家普遍采用管式法生产工 艺。
PE耐环境应力开裂性(ESCR)与接触的介质有关， 也与密度、分子量、分子量分布有关。
分子量增加，分子量分布变窄，耐环境应力开 裂性能增加。
(4)化学性能
PE化学结构主要为碳氢组成，具有良好的化学稳定性。 一般情况下，PE可耐酸、碱和盐类水溶液的腐蚀，其中， 盐酸、硫酸、氢氟酸等在比较高的浓度下对PE也无明显破 坏作用，但PE不耐具有氧化作用的酸，如硝酸的腐蚀。
(5)耐老化性能
PE耐老化性能主要有耐热氧老化和大 气老化。
PE热稳定性比较好，但在高温时， PE易在热和光的作用下，与空气中的氧 反应。分子链断裂，发生热降解。
聚乙烯工艺流程图(1)
▪ 编辑本段结构式
▪
CH2=CH2+CH2=CH2+······→—CH2—CH2—CH2—
CH2······
▪
简写：nCH2=CH2→—[—CH2—CH2—CH2—CH2—]—
▪
聚合压力大小：高压、中压、低压；
▪
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。
聚乙烯是半结晶热塑性材料。它们的 化学结构、分子量、聚合度和其他性 能很大程度上均依赖于使用的聚合方 法。聚合方法决定了支链的类型和支 链度。结晶度取决于聚合物的化学结 构和加工条件。
中低压聚乙烯：以注射成型制品、中 空制品为主。
超高压聚乙烯：由于超高分子聚乙烯 优异的综合性能，可作为工程塑料使 用。
聚乙烯的用途——薄膜
聚乙烯的用途—吹塑
聚乙烯的用途—管材
聚乙烯的用途—注塑
聚乙烯的用途—片材
聚乙烯的用途—滚塑
聚乙烯的用途—土工膜
聚乙烯的用途—电缆
返回
乙烯聚合基本原理
2、茂金属催化剂一般是由三个组分组成的：有机 金属络合物、助催化剂、载体；在溶液聚合中不 需要载体，有机金属络合物是由过渡金属与各种 有机物取代基相结合构成的，其重量占催化剂重 量的1-2％。助催化剂具有强化过渡金属系统的作 用，与有机金属络合物相比，常常被过量应用， 通常用铝氧化物和氟化有机硼酸盐混合物做为助 催化剂。
主要生产工艺
▪ 反应压力：高压和低压 ▪ 反应器：管式、釜式、流化床、
环管 ▪ 物料状态：气相、本体、溶液
（浆）
聚合反应器
聚合反应器的凸镜垫
高压循环气冷却器
高压管式法的特点
自由基聚合反应：链引发、链增长、链终 止
聚乙烯
Page 9
Polymer Plus模拟基础
Page 10
3 基于Polymer Plus流程模拟建模步骤
聚合体系组分的计算机识别
物性及相平衡模型建立
聚合反应动力学模型的建立 单元操作与工艺流程模型的建立 稳态模型的建立 动态态模型的建立 模型的验证
Page 11
3.1 聚合体系组分的计算机识别
nCH2=CH2→(-CH2-CH2-)n
Page 21
动力学模型的建立
聚合反应建模可以从以下几个主要的基元反应入手：
反应动力学模型
单击添加
活化反应
链引发
链增长
链转移
链终止
Page 22
活化反应
1 引发剂中心被助催化剂活化 Act-Cocat Cps(Cat)+Cat→P0
（Z-N催化剂具有多个催化活性中心，这个还需要根据实际 情况进行GPC数据解析。文献研究结果大多认为Z-N催化 PE体系的活性最少中心数目为3，这个还有待进一步研究 。对于Z-N催化体系，活性中心的数量多少和活性的高低， 是引发剂的重要特性。）
链增长反应将影响单体转化率以及聚合物的分子量。
Page 25
链转移 1 乙烯链转移至H2 Chat-H2 Pn[E2]+H2→Dn+Po 2 共聚单体链转移至H2 Chat-H2 Pn[M]+H2→Dn+Po
专门为气相工艺生产的SHAC系列先进催化剂，活性高，稳定性好，无需预 聚合，产品无需脱灰。目前Unipol工艺使用的催化剂包括：铬系的UCAT-B、 UCAT-G；钛系的Z-N催化剂UCAT-A、 UCAT-J；茂金属催化剂XCAT等。
目前全世界有25 个国家的100 多套装置在使用Unipol 工艺，是目前 气相工艺最普遍使用的工艺。我国有大庆石化、齐鲁石化、中原石化 等多套 Unipol 工艺装置在运行，是国内聚乙烯生产量最大的工艺。
Polymer Plus模拟基础
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3 基于Polymer Plus流程模拟建模步骤
聚合体系组分的计算机识别
物性及相平衡模型建立
聚合反应动力学模型的建立 单元操作与工艺流程模型的建立 稳态模型的建立 动态态模型的建立 模型的验证
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3.1 聚合体系组分的计算机识别
nCH2=CH2→(-CH2-CH2-)n
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动力学模型的建立
聚合反应建模可以从以下几个主要的基元反应入手：
反应动力学模型
单击添加
活化反应
链引发
链增长
链转移
链终止
Page 22
活化反应
1 引发剂中心被助催化剂活化 Act-Cocat Cps(Cat)+Cat→P0
（Z-N催化剂具有多个催化活性中心，这个还需要根据实际 情况进行GPC数据解析。文献研究结果大多认为Z-N催化 PE体系的活性最少中心数目为3，这个还有待进一步研究 。对于Z-N催化体系，活性中心的数量多少和活性的高低， 是引发剂的重要特性。）
链增长反应将影响单体转化率以及聚合物的分子量。
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链转移 1 乙烯链转移至H2 Chat-H2 Pn[E2]+H2→Dn+Po 2 共聚单体链转移至H2 Chat-H2 Pn[M]+H2→Dn+Po
专门为气相工艺生产的SHAC系列先进催化剂，活性高，稳定性好，无需预 聚合，产品无需脱灰。目前Unipol工艺使用的催化剂包括：铬系的UCAT-B、 UCAT-G；钛系的Z-N催化剂UCAT-A、 UCAT-J；茂金属催化剂XCAT等。
目前全世界有25 个国家的100 多套装置在使用Unipol 工艺，是目前 气相工艺最普遍使用的工艺。我国有大庆石化、齐鲁石化、中原石化 等多套 Unipol 工艺装置在运行，是国内聚乙烯生产量最大的工艺。
聚乙烯工艺流程图(1)ppt课件
1985年UCC公司开发出超冷凝工艺聚乙烯的发明始 于1933年的一次试验失败，1942年开始聚乙烯的 工业化生产。经过60多年的发展，聚乙烯因其优 良的性能已经发展成为世界上产量最大、应用最 为广泛的合成材料之一。
1995年Exxon公司开发出超冷凝工艺，使低压气相 反应器的时空产率提高了200% 。
1
聚乙烯
结构式 聚乙烯简介 用途 主要生产工艺 乙烯聚合基本原理 聚乙烯生产发展史 国内外生产状况 最新进展和发展趋势
2
结构式
近年来在核物理，天体物理，反应堆运行中 运用聚乙烯作为催化剂来测
返回3源自简介 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.聚 乙烯是通过乙烯（CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。
编辑本段结构式
CH2=CH2+CH2=CH2+······→—CH2—CH2—CH2—
CH2······
简写：nCH2=CH2→—[—CH2—CH2—CH2—CH2—]—
聚合压力大小：高压、中压、低压；
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。
4
聚乙烯是半结晶热塑性材料。它们的 化学结构、分子量、聚合度和其他性 能很大程度上均依赖于使用的聚合方 法。聚合方法决定了支链的类型和支 链度。结晶度取决于聚合物的化学结 构和加工条件。
中高密度聚乙烯产品
密度范围： 0.916—0.961 g/cm3
返回
分子量：3—25万
39
低压气相流化床反应示意图
40
低压气相流化床聚乙烯装置
1995年Exxon公司开发出超冷凝工艺，使低压气相 反应器的时空产率提高了200% 。
1
聚乙烯
结构式 聚乙烯简介 用途 主要生产工艺 乙烯聚合基本原理 聚乙烯生产发展史 国内外生产状况 最新进展和发展趋势
2
结构式
近年来在核物理，天体物理，反应堆运行中 运用聚乙烯作为催化剂来测
返回3源自简介 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.聚 乙烯是通过乙烯（CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。
编辑本段结构式
CH2=CH2+CH2=CH2+······→—CH2—CH2—CH2—
CH2······
简写：nCH2=CH2→—[—CH2—CH2—CH2—CH2—]—
聚合压力大小：高压、中压、低压；
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。
4
聚乙烯是半结晶热塑性材料。它们的 化学结构、分子量、聚合度和其他性 能很大程度上均依赖于使用的聚合方 法。聚合方法决定了支链的类型和支 链度。结晶度取决于聚合物的化学结 构和加工条件。
中高密度聚乙烯产品
密度范围： 0.916—0.961 g/cm3
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分子量：3—25万
39
低压气相流化床反应示意图
40
低压气相流化床聚乙烯装置
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3
简介
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.聚 乙烯是通过乙烯（CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。
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)，
透明度随分子量增加而提高。 5 高密度聚乙烯熔点范围为132～135℃，低密度聚
乙烯熔点较低﹙112℃﹚且范围宽。 6 常温下不溶于任何已知溶剂中，70℃以上可少量
溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。
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7
二、化学性质
1 具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。
金属络合物、助催化剂、载体；在溶液聚合中不
需要载体，有机金属络合物是由过渡金属与各种
有机物取代基相结合构成的，其重量占催化剂重
ห้องสมุดไป่ตู้
量的1-2％。助催化剂具有强化过渡金属系统的作
用，与有机金属络合物相比，常常被过量应用，
通常用铝氧化物和氟化有机硼酸盐混合物做为助
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26
催化剂。
主要生产工艺
反应压力：高压和低压 反应器：管式、釜式、流化床、
1985年UCC公司开发出超冷凝工艺聚乙烯的发明始 于1933年的一次试验失败，1942年开始聚乙烯的 工业化生产。经过60多年的发展，聚乙烯因其优 良的性能已经发展成为世界上产量最大、应用最 为广泛的合成材料之一。
1995年Exxon公司开发出超冷凝工艺，使低压气相 反应器的时空产率提高了200% 。
2002年全世界聚乙烯的消费量为5315万吨。
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茂金属催化剂
1、一般用来生产超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、 低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯、α —烯烃共聚 物、EP共聚物橡胶、热塑性烯烃弹性体、聚丙烯 有规共聚物、聚丙烯均聚物等一系列产品。
2、茂金属催化剂一般是由三个组分组成的：有机
2 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，炭黑对聚乙烯有优异的 光屏蔽作用。
3 受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等 反应。
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8
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。
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。
编辑本段结构式
CH2=CH2+CH2=CH2+······→—CH2—CH2—CH2—
CH2······
简写：nCH2=CH2→—[—CH2—CH2—CH2—CH2—]—
聚合压力大小：高压、中压、低压；
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。
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4
聚乙烯是半结晶热塑性材料。它们的 化学结构、分子量、聚合度和其他性 能很大程度上均依赖于使用的聚合方 法。聚合方法决定了支链的类型和支 链度。结晶度取决于聚合物的化学结 构和加工条件。
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5
聚乙烯产品的类别
高压聚乙烯：一半以上用于薄膜制品、 其次是管材、注射成型制品、电线包 裹层等。
中低压聚乙烯：以注射成型制品、中 空制品为主。
超高压聚乙烯：由于超高分子聚乙烯
优异的综合性能，可作为工程塑料使
用。
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聚乙烯的用途——薄膜
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聚乙烯的用途—吹塑
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聚乙烯的用途—管材
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。
6.聚乙烯是乙烯最重要的下游产品。
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9
聚乙烯产品用途
聚乙烯﹙PE﹚是合成树脂中产量最 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﹙HDPE﹚及一 些具有特殊用途的产品。
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6
聚乙烯的性质
一、物理性质
1 聚乙烯为白色、蜡状半透明材料，具有优越的介 电性能。
2 易燃烧，且离火后继续燃烧。 3 透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。 4 透明度随结晶度增加而下降，在一定结晶度下，
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聚乙烯的用途—注塑
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聚乙烯的用途—片材
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聚乙烯的用途—滚塑
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聚乙烯的用途—土工膜
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聚乙烯的用途—电缆
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乙烯聚合基本原理
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聚合反应
聚合反应是由单体合成聚合物的反应过程。 有聚合能力的低分子原料称单体，分子量 较大的聚合原料称大分子单体。若单体聚 合生成分子量较低的低聚物，则称为齐聚 反应，产物称齐聚物。一种单体的聚合称 均聚合反应，产物称均聚物。两种或两种 以上单体参加的聚合，则称共聚合反应， 产物称为共聚物。
管理4 李雪 2010101424 管理5 黄杉松 2010101533 管理6 吴荣杰 2010101608
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聚乙烯
结构式
聚乙烯简介
用途
主要生产工艺
乙烯聚合基本原理
聚乙烯生产发展史
国内外生产状况
最新进展和发展趋势
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2
结构式
近年来在核物理，天体物理，反应堆运行 中运用聚乙烯作为催化剂来测
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乙烯聚合基本原理
链引发反应：
链增长反应：
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21
乙烯聚合基本原理
链转移反应：
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22
链终止反应：
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聚乙烯的分子链结构
HDPE
HP-LDPE
LLDPE
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聚乙烯生产技术发展史
1976年 Kari sky发明了单活性中心的茂金属催化 剂，将乙烯聚合催化剂的活性提高了400倍。