聚乙烯工艺流程图(1)

低压气相流化床反应示意图
低压气相流化床聚乙烯装置
聚乙烯国内外状况
我国聚乙烯生产装置—览表（单位：万吨/年）
品 种
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企业名称
北京助剂二厂 辽阳石化分公司 大庆石化分公司塑料厂 齐鲁石化股份公司塑料厂
投产 日期
2008 2009 2010 2010 2009 2010 2006 2004 2003
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。 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。
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 （淤浆）
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 引发剂：微量氧或有机过氧化物 反应压力最高为320Mpa，温度为165320°C 反应接近平推流，夹套撤热 单程转化率：20—40% 密度范围：0.916—0.936g/cm³ 分子量：10万—50万
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
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乙烯聚合基本原理
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。
聚乙烯产品用途
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。
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
装置能力
设计
00.3 3.5 14 14 14 14 1 10 7
使用技术
现有
0.8 7 24 14 16 14 1 13.5 7 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
低压淤浆法（国内技术）
H D P E
扬子石油化工股份有限公司 塑料 厂 燕山石化有限公司化工一厂 北京助剂二厂（UHMWPE） 上海金菲石化有限公司 兰州石化公司石油化工厂
管理4 李雪 管理5 黄杉松 管理6 吴荣杰
2010101424 2010101533 2010101608
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
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
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。
聚乙烯产品的类别
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。
乙烯聚合基本原理
链引发反应：
链增长反应：
乙烯聚合基本原理
链转移反应：
链终止反应：
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。 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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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)， 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。
低压釜式淤浆法反应流程简图
低压气相流化床工艺的特点
配位聚合反应：催化剂活化、链引发、链增长、 链终 止 反应压力为2.4MPa，温度80-110 ℃ 反应近似全混床，物料撤热 反应停留时间较长，反应器体积较大 单程转化率：2－4％ 乙烯与己烯共聚，生成具有线性短支链结构特点 的低 中高密度聚乙烯产品 返回 密度范围： 0.916—0.961 g/cm3 分子量：3—25万
淤浆法（国内技术） Philips环管淤浆法 淤浆法（国内技术）
小计
77.53 97.3
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
总结
PE生产新工艺的不断开发，将极大地促进 世界PE工业的发展。目前冷凝及超冷凝技 术在我国PE的生产中得到了实际应用，并 取得了很好的效果。今后应该重点加强双 峰技术在我国PE生产中的应用，同时积极 开发适合于我国国情的新的生产工艺，以 提高我国PE工业生产的整体技术水平，促 进我国聚乙烯行业的快速发展
低压淤浆环管反应流程示意图
低压淤浆环管聚乙烯装置
低压釜式淤浆法的特点
配位聚合反应：催化剂活化、链引发、链增长、链终 止 反应压力为1.0MPa，温度76-85 ℃ 反应近似全混床，夹套和物料撤热 反应停留时间短，反应器体积小 单程转化率：98％ 有溶剂系统 乙烯与丁烯共聚，生成具有线性短支链结构特点的中 高密度聚乙烯产品 密度范围： 0.939—0.961 g/cm3 分子量：5—25万
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 溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。
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。 6.聚乙烯是乙烯最重要的下游产品。
高压聚乙烯生产流程图
7
乙烯 1 1 一次压缩机 2 2 二次压缩机 5 聚乙烯 去干燥
3 反应器 4 分离器 5低压贮 6 造控机 7料助压缩机
二次压缩机
压低环管淤浆法的特点
配位聚合反应：催化剂活化、链引发、链增长、链终 止 反应压力为4.2MPa，温度90-109 ℃ 反应近似全混床，夹套撤热 反应停留时间短，反应器体积小 单程转化率：96％ 有溶剂系统 乙烯与己烯共聚，生成具有线性短支链结构特点的中 高密度聚乙烯产品 密度范围： 0.939—0.961 g/cm3 分子量：3—25万
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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 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。