聚乙烯生产工艺及技术发展20130718
聚乙烯的特点及其生产工艺
聚乙烯的特点及其生产工艺(2009-06-21 07:06:57)标签：hdpe燕山石化公司线型聚乙烯分子量分布美国杂谈分类：塑料研究英文名称: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。
乙烯生产技术和工艺流程介绍
扬子 65 Lummus 齐鲁 72 Lummus 扬巴 60 SW 赛科 90 Lummus 南海 80 SW 吉化大 70 Linde 吉化小 15 茂名 100 SW / Lummus 兰州(新建45) 60 KBR 天津 20 Lummus
CC炉反应器的特点是原料入口处为小口径管双排双面辐射加热，物料能迅速升温，缩短停留时间，后继的反应管则为单排双面辐射，管径采取逐管增大方式以达到降低烃分压的目的。物料在反应管中的停留时间为0.2～0.4s。 短停留时间和低烃分压使裂解反应具有较高的选择性。
USRT炉
美国凯洛格公司和日本出光石油化学公司在70年代末共同开发成功的新型管式裂解炉。炉子由十多根直径约为2.54cm,长约10m的单根直管并联组成。反应管吊在辐射室中央，由底部烧嘴进行双面辐射加热。物料由下部进入上部离开并迅速进入专用的USX型急冷锅炉,每两根反应管合用一个USX，多个USX合接一个二次急冷锅炉。裂解过程停留时间可低于100ms,从而显著提高了反应的选择性。同传统的管式裂解炉相比，乙烯相对收率约可提高10％，甲烷和燃料油则有所减少。
用乙烯生产的典型系列产品
聚合－聚乙烯、乙丙橡胶
氧化－环氧乙烷、乙醛
烷基化－乙苯、烷基铝
卤化－氯乙烷、二氯乙烷、溴乙烷
水合－乙醇
齐聚－@-烯烃
聚合－聚丙烯、乙丙橡胶
01
氧化－丙烯酸
02
环氧化－环氧丙烷
03
烷基化－异丙苯
04
卤化－氯丙醇、环氧氯丙烷
05
水合－异丙醇
06
氨氧化－丙烯腈、丙烯酰胺
07
用丙烯生产的典型系列产品
独山子乙烯裂解项目
独山子乙烯项目
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。 规模：乙烯100万吨/年;丙烯50万吨/年 年操作小时：8000小时 操作弹性： 60-110%(P/E比:0.45-0.5kg/kg)
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。
聚乙烯的合成过程
聚乙烯的合成过程聚乙烯是一种广泛应用于塑料制品中的重要聚合物，其合成过程涉及复杂的化学反应和工艺步骤。
从原料准备到聚合反应，再到聚合物的后处理，每个阶段都至关重要，影响着最终产品的性能和质量。
首先，聚乙烯的合成开始于乙烯单体的制备。
乙烯是一种简单的烯烃，广泛存在于石油和天然气中。
在工业生产中，乙烯可以通过蒸馏和裂解等化工方法从石油煤焦油中提取。
经过精炼和纯化的乙烯成为聚乙烯制备的主要原料。
接着，将纯净的乙烯单体送入聚合反应器中进行聚合反应。
在聚合反应中，乙烯单体的烯烃双键发生开环聚合反应，逐渐形成聚合物链。
通常，这一步需要催化剂的参与来促进聚合反应的进行。
聚乙烯的结构与性能取决于聚合过程中的温度、压力、催化剂种类和反应时间等参数。
随着聚合反应的进行，聚合物链不断增长，形成线性的聚乙烯分子结构。
根据聚合反应条件的不同，聚乙烯可以具有不同的分子量和分子结构，从而影响其物理和化学性质。
控制聚合反应的条件能够调节聚乙烯的结晶性、熔融温度、力学性能等关键特性。
最后，聚合物合成完成后，需要经过一系列后处理工艺来提升聚乙烯的性能和适用性。
包括溶剂抽提、洗涤、干燥和颗粒化等步骤，确保聚乙烯具有一定的纯度和稳定性。
然后，将处理好的聚乙烯颗粒输送至下游生产线，进行注塑、挤出、吹塑等加工工艺，最终制备成各类塑料制品。
总的来说，聚乙烯作为一种重要的合成塑料，其合成过程涉及从原料准备到聚合反应再到后处理的多个环节。
通过控制反应条件和后处理工艺，可以调节聚乙烯的结构和性能，满足不同行业的需求。
未来，随着新技术的发展和环保要求的提升，聚乙烯的合成过程也将不断优化，以更高效、环保的方式生产出高质量的聚乙烯制品。
1。
聚乙烯生产工艺技术分析
聚乙烯生产工艺技术分析摘要：近些年来我国的科学技术和经济水平都得到了蓬勃的发展，在这样一个快节奏的时代背景之下，我国社会生活当中的各行各业都在紧随时代发展趋势不断地进行着与时俱进的创新和变革。
其中工业发展的过程当中有一项现代社会当中不可或缺的新型材料极为关键，就是聚乙烯的生产，我国全国范围内的众多企业都在聚乙烯的生产工艺上在做着不断地优化改进和完善调整，通过引入现代化的生产工艺能够极大程度地提高整个聚乙烯产品生产过程当中的生产效率和质量水平，本篇文章将针对这一点做出简要分析以供参考。
关键词：聚乙烯；生产工艺；技术探讨伴随着近些年来工业化的不断发展，聚乙烯这种新型材料成为了市场上最具竞争力的一种材料，能够具备诸多方面的优良特性，基于这一点，聚乙烯被广泛应用在了大量的包装材料和日用品材料当中，相关的工业决策人员需要充分结合社会生活当中广大人民群众的生活需求和心里需求，来尽可能地提升整个聚乙烯生产系统当中的效率效果和质量水平，要针对聚乙烯自身的诸多物理性能和化学性能进行优化升级和完善调整，并且要结合社会生活当中各行各业的功能性需求对聚乙烯的生产工艺进行进一步的深入完善，相关的技术管理人员还要针对聚乙烯的生产加工进行环节上的细致把控，为聚乙烯的生产加工进行生产环境的营造，对于意外安全事故风险进行有效的规避，提高聚乙烯生产加工的安全性和稳定性。
1聚乙烯的运用及工业现状1.1聚乙烯的运用聚乙烯具有独特的优势被广泛运用在包装材料、日用品等许多行业方面，为了提高产品的性能需要根据产品的用途加入添加剂，有利于提升聚乙烯材料的抗氧化性能，甚至需要添加紫外线吸收剂，比如邻羟基二苯甲酮等可以根据力n-r_的需要进行添加；合理性的炭黑可以有效地屏蔽紫外线。
现实运用的过程中，为了最大化的发挥聚乙烯的使用功能，通过添加润滑剂或者是着色剂等方面的材料，有助于实现这一目标。
总之，在人们的现实生活中，根据聚乙烯材料的不同类型用途进行添加不同类型的添加剂进一步提高产品的性能。
聚乙烯生产工艺及技术发展课件
溶液法聚乙烯生产工艺
总结词
溶液法聚乙烯生产工艺是将乙烯和共聚单体在溶剂中聚合， 具有反应温度低、聚合反应速率高等优点。
详细描述
溶液法聚乙烯生产工艺通常采用矿物油或酯类等有机溶剂作 为稀释剂，通过控制反应温度、压力和溶剂浓度等参数来控 制产品质量和产量。该工艺需要处理溶剂回收和环保问题。
固相法聚乙烯生产工艺
早期聚乙烯生产主要采用高压法，该 方法需要较高的压力和温度，能耗较 高，但随着技术的进步，高压法逐渐 被低压法取代。
低压法的出现使得聚乙烯生产更加环 保和高效，成为目前主流的生产方法。
低压法所需的压力和温度较低，降低 了能耗和生产成本，同时提高了产品 的质量和产量。
催化剂的改进与开发
催化剂是聚乙烯生产中的关键因素，早期的催化剂活性较低，选择性较差， 影响了产品质量。
总结词
固相法聚乙烯生产工艺是将乙烯和共聚单体在固态催化剂作用下进行聚合，具有产品粒度均匀、加工 性能好等优点。
详细描述
固相法聚乙烯生产工艺通常采用硅胶、氧化铝或其它无机载体作为催化剂载体，通过控制反应温度、 压力和催化剂浓度等参数来控制产品质量和产量。该工艺需要解决催化剂活性问题和粒度分布问题。
本体法聚乙烯生产工艺
聚乙烯的分类
根据分子量和支链结构的差异，聚乙烯可分为低密度聚乙烯（LDPE）、高密度 聚乙烯（HDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）等。
不同种类的聚乙烯在性能和用途上存在差异，如LLDPE具有较高的拉伸强度和耐 穿刺性，适用于制作农用薄膜和包装材料。
聚乙烯的生产方法简介
聚乙烯的生产方法主要有石油化 工法和天然气化工法，其中石油
总结词
本体法聚乙烯生产工艺是将乙烯和共聚单体在液相状态下进行聚合，具有工艺简单、操 作方便等优点。
pe的生产工艺路线及工艺流程 (2)
pe的生产工艺路线及工艺流程
PE（聚乙烯，Polyethylene）的生产工艺路线及工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 原料准备：将乙烯气体或乙烯原料通过压力改良进行净化和冷凝，生成液态乙烯。
同时，添加少量的催化剂。
2. 聚合：将液态乙烯输送到高压或低压的聚合器中，加入适量的催化剂。
在高温和高压条件下，催化剂引发聚合反应，使乙烯分子链之间形成大分子聚合物链。
3. 反应控制：通过控制聚合条件（如压力、温度、催化剂浓度等）来调节反应速率和分子量分布，以获得所需的聚乙烯性质。
4. 混炼：将聚合得到的粒子聚乙烯通过破碎机和熔融机进
行混炼，以增加熔融性能和均匀性。
5. 过滤：通过过滤器去除杂质和不溶物，提高产品纯度。
6. 挤出：将熔化的聚乙烯颗粒经过挤出机进行挤出成型，
形成所需的型材、管道或薄膜等。
7. 冷却和固化：将挤出的聚乙烯制品经过冷却槽或喷淋设
备进行冷却，使其迅速固化和加强。
8. 剪切和加工：对冷却固化的聚乙烯制品进行剪切和加工，如切割、打孔、尺寸整形等。
9. 检验和包装：对成品进行质量检验和检测，将合格品进
行包装，并标明相关信息，如生产日期、检验合格证明等。
以上是PE的一般生产工艺路线及工艺流程，具体的生产工艺可能会因不同的厂家和产品而有所不同，但整体的基本步骤大致相同。
聚乙烯工艺流程
聚乙烯工艺流程聚乙烯是一种广泛应用于塑料制品生产的聚合物。
它具有良好的物理性质和加工性能，因此在包装、建筑材料、电气设备等领域得到了广泛应用。
本文将介绍聚乙烯的工艺流程。
原料准备聚乙烯的原料主要是乙烯单体。
乙烯是一种气体，在工业生产中通常采用石油和天然气作为原料。
首先，原料经过净化处理，去除其中的杂质。
然后，通过蒸馏或压缩等方法将原料转化为液体或固体形式，方便后续的加工处理。
聚合反应聚乙烯的生产通常采用高压聚合或低压聚合两种方法。
高压聚合是一种传统的工艺流程，它在高压下将乙烯单体聚合成聚乙烯。
低压聚合是一种现代化的工艺流程，它在较低的压力下，依靠催化剂的作用将乙烯单体聚合成聚乙烯。
在高压聚合中，乙烯单体被压缩至高压状态，然后通过一系列的反应器进行聚合反应。
反应器通常采用管式或搅拌式反应器，以确保反应过程中的均匀性和高效性。
聚合反应需要一定的时间，在反应完成后，聚合物被转移到下一个工艺步骤。
在低压聚合中，乙烯单体被转化为聚合物的过程中，需要添加催化剂。
催化剂可以是均相催化剂或非均相催化剂。
均相催化剂被溶解在乙烯单体中，直接参与聚合反应。
非均相催化剂则以固体或微粒的形式存在，通过溶解或吸附乙烯单体表面来催化聚合反应。
催化剂的选择和使用条件对聚合反应的控制具有重要影响。
挤出成型聚乙烯的挤出成型是一种常见的加工方法。
在挤出成型中，聚合后的聚乙烯物料通过加热和加压，在挤出机中被挤压成所需的形状。
挤出机通常由螺杆和筒体组成，螺杆通过旋转带动物料向前推进，并通过加热和冷却来控制物料的温度。
挤出机的模具可以根据产品的不同需求进行设计和制造。
后处理在挤出成型之后，聚乙烯制品还需要进行后处理工艺。
后处理工艺包括冷却、切割、表面处理等环节。
冷却过程通常采用水或冷却介质对制品进行降温。
切割过程可以使用切割机械或手工进行。
表面处理可以采用研磨、打磨、抛光等方法，以提高制品的表面质量。
质检与包装在聚乙烯制品的生产过程中，质检是一个至关重要的环节。
聚乙烯塑料生产工艺
前言塑料工业是一门新兴的工业。
从十九世纪中叶以后，以樟脑和硝酸纤维素混合制得的可塑性物质为塑料工业的诞生开辟了道路。
二十世纪以来，人们用化学合成的方法，制成了一系列具有天然树脂性能的合成树脂。
从此，塑料工业便开始迅速发展起来，塑料成为国民经济各个领域中不可缺少的材料。
当前，塑料工业已是世界上发展最迅速的工业领域之一。
1950 年全世界塑料产量为150万吨，1960年发展到690万吨，1970年达到3000万吨，1979年达到6344万吨。
据国外预测，到1985年，全世界塑料的总产量可达1亿吨，到2000年世界塑料产量将超过3.5亿吨。
在可以预见的未来，全世界可生产的塑料不仅在体积上将超过钢铁，而且在重量上也将于钢铁相当。
未来的世界将是一个“塑料的世界”。
聚乙烯具有优良的耐低温性，耐化学药品的侵蚀性，突出的电源绝缘性，同时并能耐高压、耐辐射性。
由于聚乙烯仅由碳、氢二种元素所组成，没有极性元素的存在，所以它还有着良好的抗水性。
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。
第一章聚乙烯性能1.1聚乙烯物理性质聚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。
化工加工中的聚乙烯制备技术
化工加工中的聚乙烯制备技术聚乙烯，是一种广泛应用于各个领域的塑料。
它具有优异的耐磨性、耐化学腐蚀性、耐气候老化性和绝缘性等特点。
聚乙烯是由乙烯单体聚合而成的高分子化合物，广泛应用于包装、建筑、医疗、电子、汽车、航空航天等领域。
本文将介绍化工加工中的聚乙烯制备技术。
一、聚乙烯的制备方法1. Ziegler-Natta催化剂法Ziegler-Natta催化剂法是聚乙烯生产中最主要的方法之一。
这种方法利用钛或铝等金属化合物的催化作用，将乙烯聚合成聚乙烯。
Ziegler-Natta催化剂法可以制备出高密度聚乙烯（HDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）等高品质的聚乙烯。
2. 高压聚合法高压聚合法是聚乙烯生产中的另一种重要方法。
该方法利用高压下将乙烯聚合成聚乙烯。
高压聚合法可以制备出低密度聚乙烯（LDPE）。
该方法生产的聚乙烯质量较低，主要用于包装等低质量要求的领域。
3. 核壳乳液聚合法核壳乳液聚合法是一种水相聚合方法，利用聚合物颗粒的乳化稳定性，将乙烯聚合成聚乙烯。
该方法生产的聚乙烯质量较高，主要应用于热塑性塑料、粘合剂、涂料等领域。
二、聚乙烯的性质与用途聚乙烯以其独特的性质和广泛的用途而闻名于世。
聚乙烯的主要特点和用途如下：1. 聚乙烯的物理性质聚乙烯具有优异的物理性质，具有很强的韧性和弹性，并具有良好的机械强度和电绝缘性。
此外，聚乙烯还能耐受低温和高温环境等极端条件。
2. 聚乙烯的化学性质聚乙烯具有很好的化学稳定性，耐腐蚀、耐酸碱、不易被水和氧化剂侵蚀。
因此，聚乙烯可用于各种酸碱、盐溶液、有机溶剂等的存储、输送和包装。
3. 聚乙烯的应用领域聚乙烯的应用领域非常广泛，例如PE管、PE塑料撑杆、PE防护栏、PE箱袋、PE地膜、PE保温材料、PE隔热材料、PE泡沫塑料等各种塑料制品。
聚乙烯还可以用于制作气囊、医用器具、缆绳、绳索、海绵、鞋子、汽车配件等不同领域的产品。
三、聚乙烯的环保性随着环保意识的不断增强，聚乙烯的绿色生产和使用也越来越受到关注。
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
论文摘要综述了Unipol气相法聚乙烯工艺的冷凝态、超冷凝态、液体单体聚合、液体成分聚合和间接冷却反应器技术情况。
关键词: Unipol 气相法流化床聚乙烯冷凝态UNIPOL气相法流化床聚乙烯工艺冷凝态技术王洋洋（开封大学化学工程学院）长期以来，聚乙烯生产一直是多种工艺并存。
液相法工艺包括Nova 公司的中压法工艺、Dow化学公司的低压冷却法工艺和DSM公司的低压绝热工艺。
气相法工艺主要有Univation 公司的Unipol工艺、BP公司的Innovene工艺和Basel公司的Spherilene 工艺。
气相法由于流程较短、投资较低等特点发展较快，目前的生产能力约占世界聚乙烯总生产能力的34%新建的LLDPE 装置近70%采用气相法技术。
近年来，在各工艺技术并存的同时，新技术不断涌现。
其中冷凝及超冷凝技术、不造粒技术、共聚技术、双峰技术、超临界烯烃聚合技术等新技术的开发，极大地促进了世界聚乙烯工业的发展。
Unipol 工艺是美国Union Carbide Corporation（联合碳化物公司，以下简称“ UCC 公司”）于1964年商业化投产的聚乙烯气相法生产工艺。
1985年UC公司开发了投资少、收效大的冷凝态（Co nden si ng Mode，简称“ CM ）技术，使其突破产能瓶颈，单线生产能力成倍增长，近2O年来冷凝态技术成为全世界聚乙烯业界瞩目的焦点。
Unipol 气相聚乙烯工艺是一种先进的聚乙烯生产工艺，世界上有25个国家的100 多套装置在使用Unipol 工艺，生产聚乙烯18 Mt/a[1] 。
我国目前有大庆石化、齐鲁石化、中原石化等9套Unipol工艺装置在运行。
2007年，包括中国石油、神华集团、沈阳蜡化等在内的中国企业新引进Unipol 工艺装置5套，新增产能1.4 Mt/a 。
Unipol 工艺的核心部分包括气相流化床反应技术和催化剂技术.一、冷凝态技术的发展过程（一）允许循环气体夹带冷凝液进入反应器冷凝态技术是由UC公司于1985年首次提出，其工艺流程如图l所示。
聚乙烯工艺流程
聚乙烯工艺流程聚乙烯是一种重要的塑料原料，广泛应用于生活和工业领域。
其制备的工艺流程主要包括原料处理、聚合反应、分离和后处理等几个步骤。
首先，原料处理是聚乙烯制备的第一步。
聚乙烯的主要原料是乙烯，通常是通过石油提炼或天然气分离得到。
然后，将乙烯气体经过净化、压缩和加热处理，以确保其纯度和适宜的反应条件。
接下来是聚合反应，聚乙烯的合成是通过聚合反应来实现的。
在反应器中，乙烯气体在催化剂的作用下发生聚合反应，将小分子的乙烯合成为长链的聚合物。
常用的催化剂包括Ziegler-Natta催化剂和铬催化剂等。
聚合反应需要控制反应温度、压力和时间等参数，以确保聚合物的质量和产量。
分离是制备聚乙烯过程中的一个重要步骤。
聚合反应得到的反应混合物中，除了聚乙烯聚合物外，还有未反应的乙烯、共聚单体、溶剂和催化剂等。
通过蒸馏、洗涤、结晶和过滤等分离操作，将聚乙烯从其他杂质中分离出来，同时回收利用乙烯等有价值的副产物。
最后是后处理，即对分离得到的聚乙烯进行进一步的处理，以改善其性能和应用特性。
后处理主要包括造粒、抗氧化剂加工和加工成型等工艺。
造粒是将聚乙烯切割成颗粒状，以便于后续使用和加工。
抗氧化剂加工是在聚乙烯中添加抗氧化剂，以提高其耐久性和稳定性。
最后，聚乙烯可以通过挤出、注塑、吹塑等加工方法，制备成薄膜、管材、容器等各种塑料制品。
总结起来，聚乙烯的工艺流程包括原料处理、聚合反应、分离和后处理等步骤。
通过这些步骤，可以制备出纯度高、性能稳定的聚乙烯材料，为塑料工业提供了重要的原料基础。
但在实际操作中，还需要严格控制各个参数，以确保产品的质量和安全性。
聚乙烯生产工艺及技术发展
三、工艺流程和技术特点
㈠ Unipol气相工艺
Unipol工艺流程示意图
排放气回收
聚合反应系统
催化剂
树脂脱气
原料处理
添加剂添加
挤压造粒系统
三、工艺流程和技术特点
㈥ Lupotech T高压管式法工艺
Lupotech T工艺流程示意图
三、工艺流程和技术特点
㈥ Lupotech T高压管式法工艺
★ 工艺单元 0100单元：醋酸乙烯(VA)处理及贮存。 0200单元：调整剂处理、进料和贮存。 0300单元：过氧化物处理、贮存。 0400单元：油处理。 0600单元：安全设施。 1200单元：压缩。 1300单元：聚合反应。 1400单元：分离。 1500、1600单元：高压和低压循环气处理。 1700单元：挤压造粒。 1800单元：热水站。 1900单元：粒料脱水、干燥处理。 5100/5500/5600单元：粒料脱气、输送、中间贮存和包装。
长期以来，聚乙烯催化剂(包括引发剂)技 术显著影响着工艺技术的进步，每次工艺技 术的革新都源于催化剂技术的突破。自20世 纪60年代开发了齐格勒-纳塔催化剂至今，随 着聚乙烯催化剂效率的提高，聚乙烯生产工 艺逐步向简化工艺流程以及设备大型化发展 ，装置规模大多超过20万吨/年以上，生产操 作成本大幅度降低，聚乙烯产品的种类和新 产品牌号大大增加，性能范围大幅度拓宽。
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pe管材 生产工艺流程
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聚乙烯的工艺流程
聚乙烯的工艺流程
《聚乙烯的工艺流程》
聚乙烯是一种常用的塑料，它具有良好的物理性能和化学性能，因而在各种工业领域得到广泛应用。
聚乙烯的工艺流程主要包括原料准备、聚合反应、生产成型和产品后处理等环节。
首先是原料准备。
聚乙烯的主要原料是乙烯，而乙烯是从石油等石化产品中提取得到的。
在工艺流程中，乙烯需要经过精炼和处理，以保证其质量和纯度。
同时，聚合反应所需要的催化剂和稳定剂等辅助物质也需要提前准备好。
接下来是聚合反应。
聚乙烯的聚合反应通常采用聚合物化学反应，将乙烯分子上的双键发生加成重排反应，形成聚乙烯链。
这一过程中需要加入催化剂和稳定剂，并控制反应条件（如温度、压力、反应时间等），以确保聚合反应能够高效进行。
然后是生产成型。
聚合得到的聚乙烯树脂经过挤出、注射成型、吹塑等工艺，可以制备成各种形状和规格的成型品。
成型过程需要根据产品的要求选择合适的工艺，并在成型设备和模具中进行加工，最终得到成型品。
最后是产品后处理。
成型后的聚乙烯制品还需要进行后处理加工。
包括去除表面瑕疵、清洗、质量检验等，以确保产品的质量和外观符合要求。
同时，还需要对产品进行包装、储存和运输等环节，最终将成品交付给客户。
总的来说，聚乙烯的工艺流程包括原料准备、聚合反应、生产成型和产品后处理等环节，是一个复杂而严谨的过程。
只有严格控制每个环节，才能够生产出高质量的聚乙烯制品，满足市场需求。
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。
高分子合成材料及聚乙烯生产工艺
高分子合成材料及聚乙烯生产工艺随着科学技术的进步和社会经济的发展，高分子合成材料，包括合成树脂、合成纤维、合成橡胶的生产迅速发展，它们不仅是石油化工的重要产品，也是与国民经济和人民生活关系最为直接的产品。
高分子合成材料是分子量大的高分子化合物。
大多数有机化合物的分子量在100~200左右，称为低分子化合物；高分子化合物的分子量通常约在10000以上。
以聚乙烯为例，它是由约3000个左右乙烯分子连接而成的，分子量约84000左右。
高分子化合物是有许多低分子量的分子一个接一个联结而成的。
这些用来合成高分子化合物的低分子原料，如合成聚乙烯用的乙烯，称为“单体”。
这种把单体联结起来形成高分子的过程，称为“聚合”，生成的高分子化合物称为“聚合物”。
一种单体的聚合称为“均聚”，生成的聚合物叫作“均聚物”。
两种以上单体的聚合称为“共聚”，生成的聚合物叫作“共聚物”。
通用高分子合成材料的生产主要包括合成树脂、合成纤维、合成橡胶的生产。
高分子合成材料的生产过程主要包括原料准备、单体聚合、聚合物分离及洗涤干燥等工序。
聚合反应的主要原料是单体和溶剂。
在通常条件下，单体之间不容易发生聚合反应，要使聚合反应迅速反应进行，必须加入催化剂或引发剂。
常用的聚合方法如下：①本体聚合聚合在单体本体中进行，组分简单、产物纯净、操作简便。
本体聚合的缺点是聚合热不易移出。
采用本体聚合的有高压聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）的生产。
②溶液聚合除单体外加入溶剂，使聚合在溶液中进行。
溶液聚合的体系粘度低、容易混合和传热、温度易于控制。
溶液聚合的缺点是聚合度较低，产物中常含有少量溶剂。
用作涂料和胶粘剂的聚丙烯酸酯，直接作纺丝液的聚丙烯腈，都可采用溶液聚合③悬浮聚合加入分散剂使单体在水中形成悬浮液滴，聚合反应在液滴上进行。
体系散热容易，产物形成颗粒小，容易分散，纯度较高。
悬浮聚合的缺点是聚合产物容易粘在反应釜壁上。
聚氯乙烯的聚合属于悬浮聚合。
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三、工艺流程和技术特点
㈣ CX淤浆工艺
CX淤浆工艺流程示意图
三、工艺流程和技术特点
㈣ CX淤浆工艺
★ 工艺单元 100单元：催化剂配制。 200单元：聚合反应。 300单元：离心分离、干燥。 400单元：挤压造粒。 500单元：粒料掺混、储存及输送、包装。 600单元：低聚物处理及结片包装。 700单元：己烷回收、己烷罐区。 900单元：公用工程。
三、工艺流程和技术特点
㈡ Innovene气相工艺
★ 工艺特点 ⑴ 工艺流程短，布置紧凑，占地少，运行周期长，可降低 操作、维修和建设费用。 ⑵ 原料相对无毒，操作条件适中，无需反应溶剂，流化床 反应动力学具有自减活效应，符合环保、健康和安全要 求。 ⑶ 反应器操作弹性大；采用高产率技术，可使得时空产率 大幅提升。 ⑷ 高活性SDX/Novacat-T等Z-N催化剂开发，只用一台流化 床反应器就可灵活地切换生产可以生产分子量分布窄的 n-C4=/n-C6=共聚的LLDPE/HDPE产品。 ⑸ 利用茂金属催化剂生产性能更好的产品。
㈤ Innovene低压於浆工艺
Innovene S工艺流程示意图
三、工艺流程和技术特点
㈤ Innovene低压於浆工艺
★ 工艺单元 1000单元：原料精制、助催化剂储存和供应。 2000单元：催化剂加料、活化。 3000单元：催化剂注入和聚合反应。 4000单元：聚合物淤浆处理、粉料脱气。 5000单元：溶剂回收。 6000单元：粉料输送、添加剂计量和挤压造粒。 7000单元：粒料掺混、储存及输送。 9000单元：公用工程系统及辅助设施。
三、工艺流程和技术特点
㈤ Innovene低压於浆工艺
★ 工艺特点 ⑴ 采用双环管反应器、轻质溶剂淤浆工艺，反应器体积小、传热 系数高。 ⑵ 使用Z-N高效催化剂(窄MWD)和Cr系催化剂(宽MWD) ，采用2台环 管反应器和特有的中间处理工序，能够生产单峰/双峰产品，产 品应用范围广。 ⑶ 催化剂对原料杂质要求低，原料不需要特别处理。 ⑷ 产品牌号切换快，过渡产品少。 ⑸ 异丁烷做为轻质溶剂，使得聚合反应工况相对稳定，聚合物粉 末机械性能好，质量均一。 ⑹ 反应单程转化率高(＞97%)，浆料浓度可达到55%，溶剂循环量 少，无脱灰、脱蜡处理工序，装置能耗低。 ⑺ 工艺流程相对简单，大型运转设备少，设备运行可靠性高。
二、生产工艺 ㈠ 世界聚乙烯工艺技术应用
聚乙烯生产工艺技术领域，一直是多种工艺并存，各展所长。 ⒈ 低密度聚乙烯(LDPE) 主要采用高压管式法和高压釜式法生产。 ⑴ 高压管式法 Lyondell-Basell的Lupotech TM/TS工艺、Exxon Mobil的高压管式法、 三菱油化的高压管式法、DSM的清洁管式反应器(CTR)工艺、Imhausen的高 压管式法、Quantum的高压管式法、埃尼化学的高压管式法。 ⑵ 高压釜式法 埃尼化学的高压釜式法工艺、Exxon Mobil的高压釜式法工艺、住友 化学的高压釜式法工艺、ICI/SimonCarves的高压釜式法工艺。 由于超高压设备制造能力和安装技术的限制，一般来说，大规模装置 采用管式法，而生产专用牌号的装置则用釜式法。
一、前言
长期以来，聚乙烯催化剂(包括引发剂)技 术显著影响着工艺技术的进步，每次工艺技 术的革新都源于催化剂技术的突破。自20世 纪60年代开发了齐格勒-纳塔催化剂至今，随 着聚乙烯催化剂效率的提高，聚乙烯生产工 艺逐步向简化工艺流程以及设备大型化发展 ，装置规模大多超过20万吨/年以上，生产操 作成本大幅度降低，聚乙烯产品的种类和新 产品牌号大大增加，性能范围大幅度拓宽。
三、工艺流程和技术特点
㈠ Unipol气相工艺
★ 工艺特点 ⑴ 工艺流程短，布置紧凑，占地少，可降低操作、维修 和建设费用。 ⑵ 原料相对无毒，操作条件适中，无需反应溶剂，流化 床反应动力学具有自减活效应，符合环保、健康和安 全要求。 ⑶ 反应器可在5％负荷下操作，操作弹性大；可实现冷凝 态工艺，时空产率大幅提升。 ⑷ 高效浆液型Ucat-J等催化剂开发，提升了生产稳定性 ，降低了催化剂单耗，改善了产品质量。 ⑸ 在生产能力不变的情况下，用单一的反应器可生产出 全范围的聚乙烯产品；利用双峰催化剂体系，在气相单 反应器下生产双峰产品，与双反应器相比，均匀性更好 ，产品性能更好。
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
㈡Innovene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。
三、工艺流程和技术特点
㈥ Lupotech T高压管式法工艺
Lupotech T工艺流程示意图
三、工艺流程和技术特点
㈥ Lupotech T高压管式法工艺
★ 工艺单元 0100单元：醋酸乙烯(VA)处理及贮存。 0200单元：调整剂处理、进料和贮存。 0300单元：过氧化物处理、贮存。 0400单元：油处理。 0600单元：安全设施。 1200单元：压缩。 1300单元：聚合反应。 1400单元：分离。 1500、1600单元：高压和低压循环气处理。 1700单元：挤压造粒。 1800单元：热水站。 1900单元：粒料脱水、干燥处理。 5100/5500/5600单元：粒料脱气、输送、中间贮存和包装。
三、工艺流程和技术特点
㈢ Hostalen低压於浆工艺
Hostalen低压於浆工艺流程示意图
三、工艺流程和技术特点
㈢ Hostalen低压於浆工艺
★ 工艺单元 100单元：催化剂制备和聚合反应。
200单元：粉料处理。
300单元：己烷精制和1-丁烯回收。 400单元：己烷罐区。
500单元：挤压造粒、粒料掺混。
二、生产工艺
⒉ 线性低密度聚乙烯(LLDPE)
⑴ ⑵
㈠
世界聚乙烯工艺技术应用
⑶
⑷
有高压法、溶液法、淤浆法和气相法4种。 高压法 Exxon Mobil的高压管式法工艺、三菱油化的高压管式法。 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。 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。 气相法 Lyondell-Basell的Spherilene工艺、INEOS(前BP)的Innovene G工艺和 Univation的Unipol工艺。
600单元：公用工程系统。 800单元：粒料储存及输送。 900单元：辅助设施。
三、工艺流程和技术特点
★ 工艺特点
㈢
Hostalen低压於浆工艺
⑴ 双釜反应器可通过采用并联或串联的形式生产单峰 及双峰产品。 ⑵ 工艺操作弹性高，稳定性好且生产灵活，产品牌号 转换快。 ⑶ 对原料乙烯及共聚单体纯度要求不高。 ⑷ 新型催化剂的氢调灵敏度高，共聚性能好，聚合物 粉末颗粒大，分布均匀，聚合釜不易粘壁。 ⑸ 反应器采用外盘管及外冷却器两种撤热方式。 ⑹ 设有1-丁烯回收装置，可以降低共聚单体消耗。 ⑺ 在生产单峰/双峰HDPE系列产品方面具有比较优势。
三、工艺流程和技术特点
㈣ CX淤浆工艺
★ 工艺特点
⑴ 双反应器可通过采用并联或串联的形 式生产单峰及双峰产品。 ⑵ 工艺操作稳定性好且生产灵活，产品 牌号切换容易。 ⑶ 高效PZ催化剂氢调灵敏，共聚性能好 ，产品分子量分布控制容易。 ⑷ 聚合物粉末颗粒分布均匀，聚合釜不 易粘壁。
三、工艺流程和技术特点
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
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
录
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。 1935 年英国帝国化学工业公司 (ICI) 开发出高压 釜式法生产聚乙烯工艺技术，1938年德国Farben开发 出高压管式法生产聚乙烯工艺技术。二战后，美国 UCC 公司和 Du Pont 公司从 ICI 公司取得专利后进行了 工艺改进，使聚乙烯产品大规模投入民用市场。
二、生产工艺 ㈢ 中国石油聚乙烯工艺技术应用
中国石油有聚乙烯生产装置20套，生产能力万吨/ 年。其中Univation Unipol气相法8套、 LyondellBasell Hostalen低压於浆法2套、INEOS(前 BP)Innovene气相法2套、三井油化CX淤浆法(包括国产 化)2套、LyondellBasell Lupotech T高压管式法2套、 Ineos(前BP)Innovene S低压於浆法1套、Imhausen管式 法1套、Hoescht淤浆法1套、Du Pont Sclairtech中压 溶液法1套。 目前四川石化公司在建2套30万吨/年聚乙烯装置， 分别采用LyondellBasell Hostalen低压於浆法和 Univation Unipol气相法工艺。
二、生产工艺 ㈡ 国内聚乙烯工艺技术应用
⒈ 低密度聚乙烯(LDPE) 三菱油化的高压管式法、住友化学的高压釜式法工艺、Imhausen的高压 管式法、Quantum的高压管式法、DSM的清洁管式反应器(CTR)工艺、Exxon Mobil的高压管式法、 Lyondell-Basell的Lupotech TM/TS工艺。 ⒉ 线性低密度聚乙烯(LLDPE) Univation的Unipol工艺、INEOS(前BP)的Innovene G工艺、Du Pont的 Sclairtech中压法工艺、科诺科菲利浦石油公司的环管工艺、Borealis公司 的Borstar环管-气相工艺、Lyondell-Basell的Spherilene工艺。 ⒊ 高密度聚乙烯(HDPE) Du Pont的Sclairtech中压法工艺、三井油化的CX工艺、Univation的 Unipol工艺、INEOS(前BP)的Innovene G工艺、Borealis公司的Borstar环管气相工艺、科诺科菲利浦石油公司的环管工艺、Lyondell-Basell的Hostalen 工艺、Lyondell-Basell的Spherilene工艺、INEOS(前BP)Innovene S(Solvay)低压淤浆工艺。