聚乙烯生产工艺及技术发展

自用参考 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
自用参考 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。
Univation的Unipol工艺、INEOS(前BP)的Innovene G工艺和 Lyondell-Basell的Spherilene工艺。
自用参考 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)
自用参考 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。
自用参考 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。
Lyondell-Basell的Spherilene工艺、INEOS(前BP)的Innovene G工艺和 Univation的Unipol工艺。
自用参考 二、生产工艺
㈠ 世界聚乙烯工艺技术应用
⒊ 高密度聚乙烯(HDPE) 主要有溶液法、淤浆法、气相法。
⑴ 溶液法 Du Pont的Sclairtech中压法工艺、DSM的低压绝热工艺、
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。
自用参考 二、生产工艺
㈠ 世界聚乙烯工艺技术应用
⒉ 线性低密度聚乙烯(LLDPE)
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。
自用参考 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。
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。
挤压造粒系统
去包装储存
自用参考 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。
自用参考 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。
自用参考 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
自用参考 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。
自用参考 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
自用参考 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。
聚乙烯生产工艺及技术发展
自用参考 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
自用参考 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。
㈤ Innovene低压於浆工艺
Innovene S工艺流程示意图
自用参考 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。
Dow化学的低压冷却法工艺。 ⑵ 淤浆法
日产化学的搅拌釜工艺、三井油化的CX工艺、 LyondellBasell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。 ⑶ 气相法
自用参考 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
自用参考 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。
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。
自用参考 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Biblioteka 原料处理添加剂添加
自用参考 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。
自用参考 三、工艺流程和技术特点
自用参考 三、工艺流程和技术特点
㈢ Hostalen低压於浆工艺
★ 工艺特点 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。
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
自用参考 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
自用参考 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。 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。