低密度聚乙烯

【低密度聚乙烯】

1.物化性质

低密度聚乙烯low density polyethylene；LDPE。CAS No.9002-88-4。通常又名高压聚乙烯，相对密度0.91~0.93。软化点105~120℃。熔点取决于分子量，通常在130~145℃之间。闪点221℃。结晶度60%~80℃。在几种聚乙烯中，LDPE耐热性较差，耐化学品性最好，耐溶剂性、透气性、透湿性较差，电性能优良，机械性能较差。

LDPE是种半透明固体，有象蜡一样的表面，能耐弱酸和碱，粉尘会刺激眼睛，鼻子和咽喉。

2.技术进展

LDPE采用高压法工艺生产，反应器有2种类型，一种是带搅拌的高压釜式反应器，主要专利商有Enichem、埃克森美孚、Equistar ( Lyondell )等；另一种是管式反应器，主要专利商有巴塞尔、DSM、Equistar (L yondel )、埃克森美孚等。二者生产流程大致相同。

（1）巴塞尔公司Lupotech高压管式法工艺。Lupotech高压聚乙烯技术是该公司的核心技术之一，其技术的特点是有多个单体进料点，反应器的这种构造适合于生产EV A。Lupotech工艺可在较高转化率的情况下直接从反应器生产很宽范围的牌号，MI从0.2到50，密度由0.915到0.932g/cm3，可以工业化生产V A含量高到30%、丙烯酸酯含量高到20%的共聚物。该高压LDPE Lupotech技术转让一直非常活跃，目前全世界采用该技术的装置能力约400万吨/年，单线能力可高达32万吨/年。

（2）DSM公司CTR高压管式法工艺。DSM的高压法管式法LDPE专利技术( CTR) 1995年开始由其子公司Stamicarbon 负责转让，该工艺的主要特点是使用混合的过氧化物引发剂，可以得到较高的单程转化率，较低的峰温，反应管不易结焦，产品具有更好的光学性质。目前采用该技术已建成的最大装置能力为30万吨/年，最大单线设计可达40万吨/年。

（3）Equistar管式法工艺。Equistar技术的特点是采用反应器脉冲技术，有机过氧化物作引发剂，侧线进料，可实现较高的转化率，转化率可高达30%；可选择两个峰、三个峰和四个峰的操作模式；提供牌号转化控制系统，装置可快速地进行产品转换。已售出的装置的最大单线规模是25万吨/年。世界采用其技术的总生产能力约200万吨/年。世界有5套装置采用其管式法技术，分布在西欧、东欧、中东、远东和南美。Equistar在过去的40年内不断改进其LDPE生产技术。Equistar高压工艺的改进主要集中在降低能耗、不结焦的管式反应器设计、先进的工艺控制、模拟搅拌器设计和催化剂进料装置的改进。

（4）埃克森美孚管式法工艺。埃克森美孚管式法技术的特点是反应器采用多侧线进料口，两个单体侧线进料口、4个或更多的引发剂进料口，单程转化率可达34%-36%;可生产产V A含量达28% 或更高的EV A产品；用35℃的冷水夹套冷却反应器并在排出阀后用乙

烯激冷，可以不用产品冷却器。埃克森美孚的LDPE管式法技术转让非常活跃，近年来多套20万吨/ 年以上规模的装置在沙特、马来西亚、中国等地建成。埃克森美孚工艺的最大单线能力可达到36万吨/年。

（5）Enichem釜式法工艺。EniChem 80年代末通过收购法国Atochem(原CdF Chimie)，成为欧洲最大的LDPE 和LLDPE生产公司。EniChem的釜式法工艺与ICI相似，反应器为有内部搅拌器的多区反应器，转化率因牌号而不同，一般为16%-20%。EniChem对釜式法技术主要贡献是推进装置的大型化(理论上最大反应器可达3m3)和将产品范围扩大到LLDPE/VLDPE和EV A，最大额定单线能力20万吨/年。如果使用3m3的反应器，产量能够达到23万吨/年。该工艺采用齐格勒-纳塔催化剂可以转换生产LLDPE/VLDPE。近年来Enichem在该釜式法工艺的开发上的投资少于以前，工艺技术改进主要是围绕降低能耗，提高单线产量，提高安全性和减少环境问题不断进行。

（6）埃克森美孚釜式法工艺。埃克森美孚拥有釜式法和管式法LDPE技术，尽管该公司开发重点更侧重于管式法工艺，但埃克森美孚认为釜式法技术有其独到之处，是管式法的补充，釜式法更适用于生产挤出涂层产品和EV A，管式法更适宜生产需求量大的薄膜产品。埃克森美孚的釜式法工艺的的特点是操作压力范围很宽，可生产低MFI的均聚物和高V A 含量的共聚物；反应器具有较高的长、径比，有利于生产质量类似管式法工艺的薄膜产品。埃克森美孚公司在安特卫普有一套混合型装置，在釜式反应器后接一个管式反应器，这种技术可以提高转化率，简化釜式法的操作。该技术与釜式法技术是完全相容的。

（7）Equistar釜式法工艺。Equistar拥有管式法和釜式法LDPE技术，更成功的是釜式法。Equistar釜式法工艺采用的引发剂可以是空气，也可以是有机过氧化物，生产的LDPE/EV A的密度范围是0.912-0.951g/cm3，MFI是0.2-34。该工艺技术已向10余个国家，总生产能力约为200万吨/年。Equistar的开发集中在工艺控制、建立模型、高压釜搅拌器设计和催化剂进料设备。该公司不断根据不同市场要求开发差别化产品，釜式法工艺技术主要是针对挤出涂层市场要求，通过优化釜式反应器的操作条件达到对长链支化和分子量分布的控制。而管式法产品则主要是针对吹塑和流延薄膜及成型市场的需要求开发一些适用产品。

（8）ICI釜式法工艺。ICI技术是高压聚乙烯工艺的前驱，其独特之处主要在于控制决定聚合物链性质的主要参数，即分子量、分子量分布和长链及短链支化度。ICI利用多个在不同温度下操作的反应区来改进其基本设计，以便更好地控制最终聚合物的分子量分布和MFI，适宜生产差别化的牌号。例如电线涂层和薄膜牌号要求较低的熔体弹性，要求长支链数较少，两区模式适宜生产这种产品；反之挤出涂层牌号要求较高的熔体弹性，一般采用多区反应模式制得有更多长支链的产品。管式LDPE工艺和LLDPE工艺不易生产这些产品。ICI/Simon Carves工艺的最适宜规模是12万吨/年。世界采用ICI技术的LDPE 生产能力超过300万吨/年。

沙特基础工业公司2009年开发了一项突破性技术，使用管式反应器生产挤出涂层级