Hostalen双峰和多峰管材料的结构和性能对比分析
Hostalen淤浆法高密度聚乙烯工艺副产物蜡的排出操作及技术改造
第 50 卷 第 6 期2021 年 6 月Vol.50 No.6Jun. 2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical IndustryHostalen 淤浆法高密度聚乙烯工艺副产物蜡的排出操作及技术改造邓东升（中韩（武汉）石油化工有限公司聚烯烃二部，湖北 武汉 430000）摘 要：聚乙烯蜡是Hostalen淤浆法高密度聚乙烯工艺的主要副产物，聚乙烯蜡的正常排出是决定装置稳定生产的重要因素。
聚乙烯蜡的排出操作步骤包括己烷闪蒸、加水降温蜡成型和蜡排出等。
在实际生产中，会出现丁烯加入量大导致聚乙烯蜡较多，母液重组分脱除装置处理量大的情况。
某公司通过技术改造，新增了重组分脱除装置蜡蒸发器/分离器E3102-V3101，可提高处理负荷，避免装置降产或停车。
关键词：聚乙烯蜡；Hostalen淤浆法；蜡蒸发器/分离器；高密度聚乙烯中图分类号：TQ 325.1+2 文献标识码：B 文章编号：1671-9905(2021)06-0064-02作者简介：邓东升（1992-），女，硕士，研究方向为聚烯烃工艺及设备。
E -mail:*****************收稿日期：2021-03-111 工艺简介Basell 公司的Hostalen 低压淤浆聚合工艺为悬浮聚合[1]，己烷作为分散剂，将乙烯、1-丁烯、催化剂、聚乙烯粒子均匀分散，使用齐格勒·纳塔催化剂，生产分子量分布为单双多峰的高密度聚乙烯产品。
目前，Basell 聚烯烃公司专供的Z501催化剂主要用于生产PE80、PE100级管材料产品，Z509催化剂主要用于生产双多峰高性能聚乙烯薄膜料产品。
高密度聚乙烯是Hostalen 低压淤浆聚合工艺的主要产品，此外还有副产物蜡生成。
2 聚乙烯蜡的排出操作聚乙烯是典型的半晶高聚物，其聚集态结构由晶区和非晶区组成[2]。
结晶度的大小以及晶片的厚度是材料刚性的主要影响因素。
国内Hostalen淤浆聚乙烯发展概述
国内Hostalen淤浆聚乙烯发展概述李连鹏; 池亮; 郭兴田; 王硕; 陈光岩; 周志宇【期刊名称】《《弹性体》》【年(卷),期】2019(029)002【总页数】4页(P78-81)【关键词】聚乙烯; 淤浆聚合; 双峰; 多峰【作者】李连鹏; 池亮; 郭兴田; 王硕; 陈光岩; 周志宇【作者单位】中国石油吉林石化公司研究院吉林吉林132021; 中国石油吉林石化公司乙烯厂吉林吉林132022; 中国石油吉林石化公司乙二醇厂吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1+2聚乙烯具有优良的加工性能、耐低温性、耐化学腐蚀性以及化学稳定好等优点，广泛应用于农业、建筑业、石化行业和渔业等领域。
聚乙烯是合成树脂中应用最广泛的品种，其生产能力长期居各塑料品种的第一位，在我国聚乙烯的消费结构主要包括薄膜、注塑制品、中空制品以及管材等。
2017年我国聚乙烯的产能达到1 830.8万t，是世界上最大的聚乙烯生产国，产能约占世界总产能的16.86%。
未来几年国内聚乙烯产能和需求将同步增长，预计到2020年国内PE产能将达到2 197万t/a，表观消费量达到2 850万t/a。
从分类角度来讲，聚乙烯树脂主要包括高密度聚乙烯(HDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和一些特殊性能的产品。
从聚合工艺来讲，聚乙烯的主要生产工艺有气相法的Unipol工艺、Innovene G工艺、Spherilene工艺和Borealis工艺等，溶液法的Sclairtech工艺和Dowlex工艺；淤浆法的Hostalen 工艺、Chevron Phillips环管工艺、CX工艺以及Innovene S工艺等[1-5]。
其中Hostalen淤浆工艺主要用来生产HDPE产品，由于其生产的产品具有优异的机械性能和加工性能，在国内市场上的认可度相对较高。
因此，越来越多的石化企业引进了Hostalen淤浆生产装置，以满足国内用户需求。
聚合物分子量分布的双峰化
聚合物分子量分布的双峰化
．
聚合物分子量分布（PMD）是衡量聚合物物质性质的一项有力指标。
它的特征
表现为双峰集中分布，且这种双峰分布现象也出现在多种聚合物中。
从结构化的角度来看，双峰PMD一般是由BR和CR构成，其中BR代表“原山”或“背峰”，表明较低的分子量分子组成；CR代表“集中峰”，表明较高的分子
量分子组成。
值得注意的是，BR的高度可能会比CR的高度高得多，因此这种双峰
的分布也可以被称为“高头 + 低尾”式的分布。
在聚合物分类中，双峰PMD一般是由多种分子量组成，而这些分子量组成一般
有两种：单一功能基、多功能基（也称可嵌段块聚合物）。
单功能基聚合物一般呈现双峰PMD，其中BR表示聚合物含有大量低分子量功能基部分，CR表示聚合物含
有大量高分子量功能基部分。
而多功能基聚合物一般呈现双峰PMD，其中BR表示
聚合物含有大量低分子量的单功能基和功能基段块，CR表示聚合物含有大量高分
子量的单功能基和功能基段块。
双峰PMD的特性决定了它在聚合物行业中的广泛应用，在护肤品、涂料、工业
制品、汽车内饰、改性材料等领域均有不同程度的应用。
以护肤品为例，双峰PMD
表明聚合物具有优良的功能性，从而保证护肤品不存在凝胶分离等缺陷，确保消费者购买后的无比满意。
总而言之，聚合物分子量分布的双峰特性决定了它在各个行业领域的广泛应用，而这种多样性和可靠性也为消费者提供了安心选购的可靠保障。
聚乙烯生产工艺总结
高密度聚乙烯技术进展HDPE简介1953年低压合成HDPE，与LDPE、LLDPE 比较,HDPE 支链化程度最小,分子能紧密地堆砌,密度最大(0. 941～0. 965 gPcm3 ) ,结晶度高。
HDPE 目前是世界生产能力和需求量位居第三大类的聚烯烃品种,其主要用于薄膜、吹塑、管材等技术进展催化剂工业生产中主要使用Ti系Z-N催化剂、Cr系催化剂。
生产工艺HDPE的生产技术主要有：浆液聚合、气相聚合和溶液聚合。
浆液聚合法此法是生产HDPE主要方法，工艺成熟，生产技术主要有Hostalen、Phillips、Innovene S、Equistar、Borieas、CX、Equistar 等。
1.搅拌釜式浆液聚合（Z-N催化剂己烷溶剂，双釜聚合工艺）basell：hostalen技术三井油化公司：CX技术很相似的工艺浆液法连续工艺：操作温度压力低；采用并联及串联不同形式生产单、双峰产品；原料要求不高问题：细粉问题和低聚物生成量高，装置安全生产周期短2.环管反应器工艺（Cr系催化剂异丁烷反应介质）Phillips：Phillips工艺(单环管) INNOS：Innovene S工艺（双环管）环管反应器工艺特点：设备较少，投资成本低；细粉少和颗粒形态好。
原料要求高气相聚合法典型代表：DOW化学公司的univation技术和INNOS公司的innovene技术工艺特点：操作温度、压力低；可生产全密度聚乙烯；催化剂体系包括Ti，Cr系；茂金属催化剂；原料需要精制；不需要溶剂。
溶液聚合法典型代表：NOVA公司的sclairtech工艺、DOW工艺和DSM公司的Compact工艺。
工艺特点：原料要求低；反应停留时间短，产品切换快；采用溶剂，转化率高。
双峰高密度聚乙烯双峰PE中高相对分子质量成分可赋予其良好的力学性能和耐环境应力开裂性能,而低相对分子质量成分起到润滑作用,改善其加工性能。
因此,双峰PE 与单峰产品相比,有更好的力学性能、耐环境应力开裂性能及良好的加工性能,综合性能优异。
添加剂对双峰型HDPE熔体质量流动速率测试的影响
2.1 当前 PE100N 的 MFR 测试情况
使 用 现 有 标 准 样 品（PE-T ：3.01±0.11 g/10 min）对 3 台经常工作的熔融指数仪进行标定，测试 值 为 3.05 g/10min、3.08 g/10 min、3.00 g/10min 均在合格范围以内。同一人严格按照国家标准《GB/ T 3682.1—2018 塑料 热塑性塑料熔体质量流动速率 （MFR）和熔体体积流动速率（MFR）的测定 第 1 部
橡塑技术与装备（塑料）
CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)
添加剂对双峰型 HDPE 熔体质量流动 速率测试的影响
张强，张仲明 ( 中国石油四川石化有限责任公司，四川 成都 611930)
摘要 ：熔体质量流动速率（MFR）是树脂生产过程中重要的控制指标，本文主要分析四川石化产双峰型 100 N 高密度聚乙
100N 粒料试样，结果如表 1。
试验条件 MFR/5kg
仪器编号 1# 2# 3#
试验 1 0.234 0.245 0.265
表 1 同一人使用 3 台熔指仪对同一 100N 试样测试结果
试验 2 0.235 0.256 0.264
试验 3 0.236 0.255 0.265
试验 4 0.232 0.256 0.278
2021年 第47卷
·37·
橡塑技术与装备（塑料）
CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)
（ 实 验 中 用 的 新 口 模 ）， 在 出 现 异 常 的 仪 器 上， 测 试 数 值时正常的。即口模具有 “ 记忆效应 ”，会携带异常 的分析结果到其它正常的仪器上。
HDPE工艺技术进展
HDPE工艺技术进展摘要：介绍了高密聚乙烯生产技术即淤浆法，气相法，溶液法，综述了各自的特点，工艺路线，产品方案，尤其是双峰高密度聚乙烯技术的发展。
关键词：高密度聚乙烯淤浆法气相法溶液法高密聚乙烯（HDPE）因其综合性能优良，原料来源丰富，成本较低而得到广泛应用。
HDPE于70年代开始推向市场，产品密度为0.94～0.97g/cm3，习惯称之为聚乙烯（PE）第二代产品。
目前，双峰技术的出现带来新的市场发展。
采用双峰技术生产的树脂，高分子量部分有较高的强度，低分子量部分使树脂的加工性能更好，其产品性能明显优于一般的宽分子量分布的树脂，被称作新一代的HDPE产品[1]。
HDPE是目前世界生产能力和需求量位居第三大类的聚烯烃品种。
预计到2002年，世界HDPE生产能力将超过20Mt/a,比1990年净增2.78Mt，年均增长3.1％。
当前，世界上HDPE生产能力超过1Mt/a的公司有：Equistar(1.52Mt/a),Phillips(1.38Mt/a)和Solvay(1.16Mt/a),全部集中在欧美。
亚洲国家目前还没有超过300Kt/a的大厂。
HDPE的生产技术有3种，即淤浆法，气相法和溶液法。
淤浆法根据反应器不同，分为釜式以应与管式反应2种工艺路线。
HDPE产品主要用途为膜料，压力管，大型中空容器和挤压板材。
1、淤浆法淤浆法是最早开发的生产技术，技术工艺比较成熟，产品性能好，反应压力较低，易于控制，但撤热问题一直制约着单线生产能力的提高。
环管反应器的产生较好地解决了撤热问题，提高了单线生产能力。
目前，采用釜式反应的生产厂家，为了提高单线生产能力，采用浆液外循环的措施。
1.1、北欧北星Borealis工艺北欧化工公司北星双峰Borealis工艺可以采用Ziegler～Natta(Z-N)催化剂，也可用单中心催化剂，用环管反应器和气相应器串联组合生产双峰型线型低密度聚乙烯（LLDPE）和HDPE（见图1）。
双峰管材料结构与性能的核磁共振分析
材料 基体树 脂 的相 结 构进 行 分 析 ， 与管 材 料 定 并 级测 试所得 到 的长 期力 学 性 能进 行 关 联 ， 以期从
图 １ 两种 Ｐ １０管材料基体树脂的分子量分布 Ｅ０
１２ 固体核 磁共振 测试 ．
文献 。
收 稿 日期 ：０ ０ — ３— ２ ２ １ ０ ０。
所 用聚 乙烯管材 料 的树 脂形 态包 括反应 器粉 料、 自然色造 粒料 、 添加炭 黑造粒 料 以及 热模 压片
作者 简介 ： 高道春 ， １６ 年 出生 ， 男， ８ ９ 工程师， 长期从事聚烯烃
产品的生产和新产品开发工作。
聚乙烯样品的固体氢谱、 质子纵向弛豫时间、
双量 子建立 曲线 以及质 子 自旋 扩散实 验 在 Ｂｕｅ ｒｋｒ Ｄ Ｘ ０ 器上 进 行 ， 谱 频 率 为 ２００ ｚ样 Ｓ ２ ０仪 氢 ０ ．２ Ｈ ， 品不经 旋转 ， 所有 实验均 在室 温下进 行 。９ 。 冲 ０脉 宽度 为 ３５ ｓ采样 间隔为 ２ ５ ｓ脉 冲恢复 时 间 ． ， ． ，
第２ 卷 ６
第２ 期
石 油 化 工 技 术 与 经 济
Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｈ ｏｏ ｙ＆ Ｅ ｏ ｏ ｃ ｎ Ｐ ｔｏ ｈ ｍｉａｓ ｃ ｎ ｍｉｓ ｉ ｅｒ ｃ ｅ ｃ ｌ
２ １ 年 ４ 月 ００
双 峰 管材 料 结 构 与性 能 的核磁 共 振分 析
高道春
（ 中国石化上海石油化工股份有限公 司塑料事业部 ， ０４ ） ２ ５ ０ ０
利用 Ｈ固体核磁共振技术对不 同类型部分
结 晶 聚乙烯 的研 究 已有 广 泛 报 道 ， 过 其 中 通 宽线氢谱 解析 、 弛豫 时 间测 定 以及 自旋 扩散 实 验
Hostalen工艺HDPE装置反应器进水原因分析及对策
6 某HDPE装置运用德国Basell公司Hostalen ACP工艺，设计年产本色HDPE粒料300 kt，催化剂采用AVANT Z系列，用己烷为分散剂，使反应原料和HDPE 料分散均匀，能定制生产满足应用需求的单峰和多峰聚合物产品，产品应用范围包括膜料、注塑料、吹塑料、管材料等[1]。
由于具有生产灵活，稳定性好，操作弹性大，单程转化率高，反应条件相对温和等优点，该工艺已被国内十数个公司引进并顺利投产。
为了稳定生产，降低进水对聚合反应造成影响，本文分析罗列了导致聚合进水的潜在风险点；并结合该装置出现过的聚合系统进水案例，描述了相应的工艺表现，分析了原因，并提出了应对措施。
1 聚合系统进水的危害AVANT Z系列催化剂主要是由三氯化钛、乙醇镁、三乙醇铝、氯化烷基铝等物质按一定比例混合得到，其活性对进入反应器中的水、氧气、甲醇、一氧化碳等杂质含量要求非常严格，当水与催化剂接触后，催化剂中的乙醇镁和三乙醇铝与水反应生成氢氧化物；氢氧化物会进一步与钛的化合物发生反应，导致催化剂中毒甚至失活。
同时，水含量超标时会使反应器中三乙基铝的浓度降低，严重还会导致三乙基铝饥饿，导致催化剂活性中心引发不足，使未反应的催化剂停留在反应器中。
如果向反应器补加过量三乙基铝，又会使聚乙烯粉末灰分超标，甚至引发多余催化剂突然急剧反应，轻则结块造成出料管线堵塞，重则爆聚导致反应器大面积结块事故[2]。
如果水等杂质浓度长时间超标会使得催化剂和助催化剂的加入量增大，提高了生产成本，且树脂密度、熔融指数等产品指标也难以保证，使过渡料等不合格产品增多，降低产品售价，减少公司效益。
2 工艺分析2.1 工艺简介聚合反应在搅拌反应器R1、R2和R3中发生，反应温度为 70~85 ℃，反应压力为0.1~1.0 MPaG。
原料乙烯、氢气和1-丁烯连续加入到反应器，在AVANT Z501/9催化剂的作用下生成聚乙烯产品。
每个反应器的聚合物悬浮液都含有聚乙烯、己烷和少量未反应的共聚单体和氢气。
单反应器双峰PE100管材料UHXP4806的结构与性能
单反应器双峰PE100管材料UHXP4806的结构与性能王建军【摘要】采用凝胶渗透色谱分析(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)及旋转流变分析等手段,通过和进口料对比,研究了单反应器双峰聚乙烯(PE100)管材料UHXP4806的结构与性能.结果表明:与进口料相比,UHXP4806的相对分子质量呈现双峰分布,且相对分子质量分布较窄;但重均相对分子质量含量较高,长链支化较多,系带分子的含量较高.【期刊名称】《现代塑料加工应用》【年(卷),期】2019(031)001【总页数】3页(P47-49)【关键词】双峰聚乙烯;气相工艺;管材料;性能【作者】王建军【作者单位】中国石油天然气股份有限公司大庆石化公司塑料厂全密度(二)车间,黑龙江大庆,163714【正文语种】中文聚乙烯耐压管材(PE100)的优点主要有耐环境应力开裂性能好、抵抗慢速裂纹增长和快速开裂扩展能力强等,在燃气、给水等高压力等级要求的领域中应用比较广泛[1]。
PE100管材要求在20 ℃、在使用50年后的最小要求强度(MRS)仍然要大于10 MPa。
随着对PE100管材需求量的增长,促进了国内外生产厂家对PE100管材料的开发[2]。
中国石油天然气股份有限公司大庆石化公司的30万t/a气相全密度聚乙烯装置,引进UCC公司的Unipol气相工艺,采用茂金属双中心催化剂,通过聚合工艺优化,成功开发出PE100管材专用料UHXP4806,产品各项性能达到国内最好水平,同时通过了国家化学建筑材料检测中心(北京)的PE100等级认证。
下面选取了市场认可度高、性能较为突出的的2种进口料为对比产品,一是采用双釜串联淤浆工艺生产的PE100管材料CRP100,二是采用双环管淤浆工艺生产的PE100管材料HE-3490-LS,通过性能及结构的对比分析,考察PE100管材专用料UHXP4806的产品性能特点与结构特性。
1 试验部分1.1 主要原料及仪器设备PE100管材料,UHXP4806,中国石油天然气股份有限公司大庆石化公司;PE100管材料,HE-3490-LS,阿拉伯博禄公司;PE100管材料,CRP100,德国Basell公司。
Hostalen ACP工艺PE100级管材料生产提高第一反应器融指的影响分析
Hostalen ACP工艺PE100级管材料生产提高第一反应器融
指的影响分析
王鹏;李泽博;张勇;韩杰
【期刊名称】《石化技术》
【年(卷),期】2024(31)5
【摘要】在Hostalen ACP工艺低压淤浆法高密度聚乙烯装置多峰PE100级管材料生产过程中,在不影响最终产品的各项参数情况下,通过适当提高第一反应器聚乙烯粉料的熔融指数研究对装置正常运行的影响。
运行发现:随着第一反应器淤浆熔指的提高,高密度聚乙烯粉料中细粉含量升高,粉料粒径分布开始变化,离心机分离效果下降,流化床干燥系统细粉夹带严重,同时也造成了最终产品熔指调整难度加大的情况;根据试验,当第一反应器熔指长时间位于85-90之间时,粉料粒径分布会有明显变化,细粉含量大幅升高造成装置运行艰难;第一反应器熔指控制在70-85之间,对装置运行影响可控。
【总页数】3页(P225-227)
【作者】王鹏;李泽博;张勇;韩杰
【作者单位】陕西延长石油延安能源化工有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ3
【相关文献】
1.Hostalen工艺生产聚乙烯管材料的工艺改进
2.釜式法淤浆工艺生产的PE100级管材专用树脂的性能
3.注塑工艺对管件专用PE100级聚乙烯TUB121N3000M收缩率的影响
4.Hostalen ACP工艺装置上采用SEL催化剂生产的PE100级管材专用树脂的性能
5.Hostalen工艺HDPE装置反应器进水原因分析及对策
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淤浆聚乙烯聚合工艺及催化剂的进展
近年来，我国聚乙烯产业保持快速发展势头，产量、消费量增速世界领先，是世界上最大的聚乙烯进口国。
2021年国内聚乙烯表观消费量达到3697.55万吨，产量达2289.84万吨，进口量1458.87万吨。
其中高密度聚乙烯（HDPE）表观消费量为1656.16万吨，产能1476万吨，占PE总产能的55.5%。
HDPE进口量为663.36万吨，占我国聚乙烯进口总量的45.5%。
HDPE的生产工艺有淤浆法、气相法和溶液法等，以淤浆法为主。
根据反应器形式的不同，淤浆工艺可分为釜式法和环管法。
釜式淤浆工艺主要有Mitsui公司的CX工艺和LyondellBasell公司的Hostalen/ACP工艺。
环管淤浆工艺主要有Chevron Phillips Chemical公司的MarTECH® ADL工艺和Ineos公司的Innovene S工艺[1]。
本文针对上述淤浆法HDPE生产工艺的现状、技术特点及催化剂应用情况进行了详细介绍，对HDPE技术的发展进行了展望。
1 釜式淤浆聚合工艺1.1 CX工艺CX工艺由日本Mitsui公司开发，于1958年工业化。
CX工艺是一种连续搅拌釜式反应器（CSTR）工艺（图1）[1]。
该工艺采用Ziegler-Natta催化剂，正己烷为聚合介质，丙烯或1-丁烯为共聚单体。
CX装置有两个聚合釜，可通过调节聚合釜的串、并联模式生产单峰或双峰聚乙烯，采用单一催化剂体系即可生产双峰聚乙烯等多种牌号的树脂[2]。
CX工艺以正己烷蒸发撤热为主，辅以水冷夹套等方式撤热。
其中70%的聚合反应热通过正己烷蒸发撤除。
这种方式限制了CX工艺单线产能的提高[3]。
因此，近年来，不少企业给装置增加了釜外循环撤热，使装置产能大幅提高[4]。
图1 CX工艺典型流程图（并联）CX工艺的催化剂主要有Mitsui公司的PZ[5]催化剂、RZ催化剂[6]和北京化工研究院的BCH、BCE系列催化剂[3，7，8]。
1-己烯共聚双峰聚乙烯产品开发研究
第36卷第3期化学反应工程与工艺V ol 36, No 3 2020年6月 Chemical Reaction Engineering and Technology June 2020文章编号：1001—7631 ( 2020 ) 03—0253—08 DOI: 10.11730/j.issn.1001-7631.2020.03.0253.081-己烯共聚双峰聚乙烯产品开发研究管炳伟中国石油化工集团公司，北京 100020摘要：介绍了双峰聚乙烯发展现状，并对自主生产的1-丁烯共聚料与进口1-己烯共聚料进行对比，通过凝胶渗透色谱（GPC），差示扫描量热分析（DSC）和红外光谱（FTIR）等表征方法，研究微观结构上的差异，发现短支链的长度比短支链的数量对双峰聚乙烯牌号的抗慢性裂纹增长有着更为显著的影响，含有较长短支链和较短支链间链段的双峰聚乙烯拥有较好的抗慢性裂纹增长性能。
基于此，提出高性能双峰高密度聚乙烯（HDPE）燃气管专用料质量指标：重均分子量（M W）为200 000～240 000，共聚单体为C6及其以上α-烯烃，共聚单体含量（质量分数）为0.8%～2.5%，结晶度为50%～57%，分子量分布为15～35。
同时进行了工业试生产，发现产品的耐慢速裂纹增长性能优异。
关键词：双峰聚乙烯 双峰聚乙烯 微观结构 质量指标中图分类号：TQ325.1+2 文献标识码：A聚乙烯（PE）是国民经济建设的重要基础材料。
通过在生产过程中加入碳原子数大于3的不饱和烯烃作为共聚单体与乙烯共聚，可显著改善聚乙烯的机械加工性能和耐热性能等综合性能，且改善效果随共聚单体的含碳数目增加而增加。
如以1-己烯为共聚单体生产的高密度聚乙烯（HDPE）或线型低密度聚乙烯（LLDPE）树脂，较以1-丁烯为共聚单体的共聚树脂具有更好的拉伸强度、流变性、耐快速/慢速开裂性以及抗冲击性[1]。
因此，用1-己烯代替l-丁烯作为共聚单体生产高性能的LLDPE和HDPE树脂已成为聚乙烯产品发展的主要趋势[2]。
PE燃气管材料-总结---复制资料
聚乙烯(PE)燃气管专用料介绍一、中国PE燃气管材专用料概况1.中国PE燃气管的需求(1)中国快速的城市化建设以及对环境质量越来越高的要求，促进了城市燃气的飞速发展。
据有关资料介绍，2010年我国天然气管道总长仅3.5万公里，但到2015年天然气管道总长将达到10万公里。
(2)近几年PE燃气管材用量已超过30万吨/年，且其发展仍然处于黄金时期。
根据设计要求，PE燃气管道必须保证50年的使用寿命，因此对原材料的选用、管材、管件、配套件的加工以及施工技术都有较高的要求。
2.PE燃气管的特性聚乙烯(PE)管道具有许多优异的性能，如耐低温性好、韧性好、抗腐蚀性、可焊接性以及“非开挖定向钻孔”等，特别是其具有良好的快速裂纹传递抵抗能力，使其成为城镇中低压埋地燃气管材的首选材料。
3.PE燃气管的现状(1)根据国际标准ISO 4437:2007与欧洲标准EN 1555-1:2010的要求，生产燃气用埋地PE管材的原料应采用混配料，即基础PE树脂与添加剂，如抗氧剂、颜料、炭黑、紫外线稳定剂等的均匀挤出混合物。
(2)聚乙烯燃气管要求所用原料必须为黑色或黄色的专用料，且原料必须有适当的炭黑含量与炭黑分散度。
(3)目前，PE 燃气管材主要采用PE 80与PE 100等级的中密度聚乙烯(MDPE)与高密度聚乙烯(HDPE)树脂为原料。
(4)PE 80级树脂的颜色为黄色或者黑色，生产的管材颜色为黄色或黑色管材加黄色标记，PE 100级树脂的颜色为橙色或黑色，生产的管材颜色为橙色或黑色管材加橙色标记。
制造标记色条的混配料的基础树脂，必须与生产管材的混配料的基础树脂相同。
二、国内PE燃气管的市场情况(1)相对于其他塑料管道，国内PE燃气管的应用与管理相对比较规范。
国家质检总局在《特种设备安全技术规范》中对PE燃气管材与管件的生产与应用都有明确要求，并实行认证制度。
(2)国内燃气公司对生产PE燃气管材、管件与阀门等原材料牌号，一般都具体指定，比较大的燃气公司对加工企业还实行定点生产，甚至采用驻厂监造以保证产品质量。
高性能的多峰高密度聚乙烯
中国办事处 • 北京:
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双峰晶粒结构
双峰晶粒结构
双峰晶粒结构是一种复杂的晶粒组合结构，是以自身介导性特性为特
征的一种结构。
它是一种复杂的力学系统，它的双峰形状更加突出。
下面介绍双峰晶粒结构的特性：
1. 双峰晶粒结构的物理结构极其复杂，结构形状畸变，晶粒多少相互
联系，存在较大强度和弹性差异。
2. 双峰晶粒结构可以减少晶粒对材料力学性能的影响，具有良好的均
匀性和耐磨性。
3. 双峰晶粒结构的强度和韧性得到极大的改善，能够满足高强度材料
的要求。
4. 双峰晶粒结构可以减少冲击和疲劳损伤，承受均匀或者大角度冲击。
5. 低温处理使得双峰晶粒结构的隙缝结构更加密实，明显提高了它的
冲击强度和弹性，减少了塑料不良现象。
6. 由于双峰晶粒结构具有较大的抗拉和抗压优势，可以用于制造高强度、高弹性的塑料模型、零件等。
因此，双峰晶粒结构的特点是高强度、复杂的结构，以及耐磨性和坚硬度等优点，使得它广泛应用于汽车舱内件、外壳等行业。
它的特性使其成为一种极具竞争力的塑料材料，可以提供给用户更高的性能，更优质的体验。
高密度聚乙烯反应的影响因素和优化控制
高密度聚乙烯反应的影响因素和优化控制摘要：近年来，我国高密度聚乙烯产能持续增长，新建改建扩建项目不断增加，但对高端材料的依赖程度仍较高。
国产装置要与时俱进，在确保稳定的生产的同时，不断地研发新的产品，在改进和创新方面下功夫。
关键词：高密度聚乙烯；优化条件；整改措施1装置概要该装置是利用 Hostalen的低压淤浆技术，能够同时进行单峰型和双峰型高密度聚乙烯的生产，该装置具有世界上最先进的双峰型高密度聚乙烯技术，它具有良好的机械和力学特性，能够很好地适应国际市场的需求。
该方法是利用具有（41）级搅拌桨的齐格勒﹣纳塔催化剂，利用已烷作分散剂，将乙烯、丁烯﹣1、催化剂和聚乙烯颗粒进行均匀的分散。
乙烯，共聚单体氢气，催化剂，活化剂，己烷和循环利用的母液，依次由底部进入反应器。
聚合反应快速，在整个过程中，包含后反应器在内的单体转化速率较高，且无需进行乙烯回收步骤。
Hostalen流程中的催化剂通常可以使用 THT/THE/THB等自主配制技术，此外，巴塞尔公司最新研制的新型高效催化剂Z501已成功地用于PE100管的制造，开拓了新的销售领域。
Hostalen低压淤浆技术特征：采用正丁烯共聚物制备高密度聚乙烯的高性能制品；本机采用特殊的反应方式，制造出优质的管、膜制品，利用外部循环的制冷系统，实现了对聚合系统的高效率的传热。
在78-85摄氏度的反应温度和0.3-1.0 MPa （G）的反应压力的两个反应器中进行。
全部反应器都配备了（41级）的搅拌机，其旋转速度在120 r/min左右.该聚合反应放出热量很大，因而要求更强大的冷却体系（880-900 kcal/kg乙烯）。
该反应器装有盘绕夹套管，两台外部的冷却装置能吸收80%的反应热量。
高密度聚乙烯的悬浊液占90%~95%的容积，采用放射性检测技术进行液面的检测。
在聚合压力和淤浆泵的驱动下，聚乙烯悬浮液从一个受液面高度的反应器排出进入后反应器。
该浆液在后反应室中进行反应，再由泵送入离心装置，将粉末与母液进行分离，粉末则进入到流化床中除去烃类杂质。
双峰聚乙烯树脂产品特点及市场前景
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目次
一：双峰聚乙烯树脂产品的性能特点 二：双峰聚乙烯树脂产品的主要用途 三：国内双峰聚乙烯树脂主要生产厂家
及产品简介 四：双峰聚乙烯树脂市场前景 五：双峰聚乙烯制品展示
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一：双峰聚乙烯树脂产品的性能特点
1：普通聚乙烯的分子量分布只有一个峰,
而双峰聚乙烯的分子量分布曲线却出现两个峰值. 由于聚乙烯树脂的可加工性和力学性能相互矛盾, 提高分子量可使产品具有更好的力学性能,但同 时树脂又变得难以加工,而双峰聚乙 烯可以 很好地解决这个问题,使材料的刚性和韧性达到 很好的平衡,比普通聚乙烯树脂制品具有更高的 强度、抗应力开裂和成型加工性能,同样的条件 下,有更长的使用寿命,如双峰聚乙烯管材使用寿 命可达50年以上.
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一：双峰聚乙烯树脂产品的性能特点
5.2 双反应管串联生产聚合物具有 不同的特性.在环管中生产的聚合物具有高 熔体指数、低分子量、改善了可加工性； 较窄的分子量分布无烟、低气味.在气相反 应器中生成的聚合物具有低熔体指数、高 分子量、较低密度等特点,有提高力学强度 的联接分子,分子量控制精确,产品均一性 好；
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二：双峰聚乙烯树脂产品的主要用途
4、双峰聚乙烯编织带和单丝 拉丝级树脂适用于在高性能薄膜拉伸机上生产,拉伸比可 高达8:1,力学强度极高,可以用于水果和蔬菜的包装,或用于农 业及建筑业的机编织物,单丝可用于制绳及鱼网.
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二：双峰聚乙烯树脂产品的主要用途
5、双峰聚乙烯挤出涂覆料 挤出涂覆是在非常高的线速度下进行的,对材料的要求较高. 双峰聚乙烯具有平衡收缩的功能,在一定混合比的纸/纸板/PE混 合物中,可在不降低加工性能的同时获得良好的力学性能,而且 在纸板厚度降低的情况下性能并不下降,从而节约了原料.涂覆 级双峰聚乙烯被广泛应用于食品包装和可弯曲包装的涂层材料.
SEL催化剂在Hostalen ACP工艺HDPE装置上的工业应用
工业技术CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2022， 39（2）： 50DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2022.02.12高密度聚乙烯（HDPE）因其综合性能优良、原料来源丰富和成本较低而得到广泛应用，主要用于制作薄膜、中空容器、管材、电缆和板材等。
特别是近年来双峰和多峰聚乙烯技术的出现以及对管材专用双峰HDPE需求的增长，对HDPE的需求有了更大的增长［1］。
Hostalen ACP工艺因其独特的三釜优势，可以开发更多更高等级的多峰产品［2］。
陕西延长石油延安能源化工有限责任公司（简称延能化公司）420 kt/a的HDPE装置采用Lyondell Basell公司Hostalen ACP淤浆法HDPE工艺的专利生产技术，是国内首套Hostalen ACP工艺HDPE装置，可生产单峰或多峰分布的多种树脂产品；但是该装置采用的催化剂全部依赖进口，采购成本高、周期长，制约了高性能、高附加值产品的开发，不利于产品的降本增效和企业竞争力的提升。
2020年7月，延能化公司采用任丘市利和SEL催化剂在Hostalen ACP工艺HDPE装置上的工业应用张 勇1，程林杰2，王 鹏1，李泽博1，王德玉1，张 波1，张军伟2（1. 陕西延长石油延安能源化工有限责任公司，陕西 延安 716000；2. 任丘市利和科技发展有限公司，河北 任丘 062550）摘要：国产SEL催化剂首次在420 kt/a Hostalen ACP淤浆法高密度聚乙烯工艺装置上进行了工业应用试验，分别生产了PE100级管材专用聚乙烯23050和中空吹塑专用聚乙烯ACP 5531B。
结果表明：SEL催化剂试用期间装置运行平稳；与参比催化剂相比，SEL催化剂聚合活性基本相当，1-丁烯单耗较低，氢气单耗较高，副产物蜡产量相当；所制聚乙烯粉料的粒径分布窄，细粉含量低，生产的树脂产品性能优良；SEL催化剂的应用大幅降低了生产成本。
双峰异质结构
双峰异质结构是一种特殊的微观结构，具有两个不同的峰或峰谷结构。
这种结构通常在材料科学、地质学、生物学等领域中出现，并且被认为具有独特的性能和功能。
例如，在材料科学中，双峰异质结构可以指两种不同的材料或相组成的微观结构，如在合金中同时存在两种不同的相或相组成。
这种结构可以导致材料具有更高的强度、硬度和耐磨性等性能。
在地质学中，双峰异质结构可以指具有两个不同峰高或峰顶位置的地震波速度结构。
这种结构可以用于描述地下结构和地震波传播规律等。
在生物学中，双峰异质结构可以指具有两个不同峰高或峰顶位置的生物结构或功能。
例如，神经元的树突和轴突可以被视为双峰异质结构，它们共同参与神经信号的传递和处理。
总的来说，双峰异质结构是一种具有特殊形态和性能的微观结构，在不同的领域中具有广泛的应用和研究价值。
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Hostalen双峰和多峰管材料的结构和性能对比分析李连鹏;王硕;王忠山;陈光岩;杨俊峰;宋尚德;曹晶磊【摘要】利用高温凝胶渗透色谱仪(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)和哈克流变仪等分析仪器,对比分析了双峰PE100管材料JHMGC100S和多峰耐热聚乙烯管材料Hostalen 4731B的结构和性能.结果表明,JHMGC100S具有较高的重均相对分子质量和较宽的相对分子质量分布;相对于JHMGC100S而言,Hostalen 4731B的短支链更有效地分布在高分子链上,片晶厚度相对较薄,同时其加工性能略好.%In this paper,structural characteristics and processibility of bimodal PE100 pipe JHMGC100S and multimodal PE-RT pipe Hostalen 4731B were studied by means of gel permeation chromatography(GPC),differential scanning calorimetry(DSC)and HAAKE rheometer and so on.The results showed that the weight-averge molecular weight of JHMGC100S was higher and the molecular weight distributions were broader than those of Hostalen pared with JHMGC100S,the short chains of Hostalen 4731B were effectively inserted into the polymer chains and it had thinner lamella and better processibility.【期刊名称】《弹性体》【年(卷),期】2017(027)005【总页数】5页(P57-61)【关键词】聚乙烯;PE100管材料;耐热聚乙烯;结构和性能【作者】李连鹏;王硕;王忠山;陈光岩;杨俊峰;宋尚德;曹晶磊【作者单位】中国石油吉林石化公司研究院,吉林吉林132021;中国石油吉林石化公司研究院,吉林吉林132021;中国石油吉林石化公司联力公司,吉林吉林132021;中国石油吉林石化公司研究院,吉林吉林132021;中国石油吉林石化公司研究院,吉林吉林132021;中国石油吉林石化公司研究院,吉林吉林132021;中国石油吉林石化公司乙烯厂,吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1+2Hostalen釜式淤浆聚合工艺技术由德国赫斯特(Hostalen)公司开发，目前该工艺归利安德巴塞尔(LyondellBasell)公司所有。
Hostalen工艺采用串联或并联的两台釜式反应器进行淤浆聚合反应，用于生产具有双峰或单峰的高密度聚乙烯(HDPE)产品[1-2]。
2004年，LyondellBasell公司成功地开发了先进的三釜串联聚合工艺(Hostalen ACP工艺)，如图1所示。
该工艺生产的HDPE产品性能较双峰产品有着不可比拟的优势，产品具有良好的韧性/刚度平衡，优异的抗冲性，耐环境应力开裂尤为突出，能够生产如耐热聚乙烯(PE-RT)、耐开裂聚乙烯等高端管材产品[3-5]。
图1 Hostalen ACP工艺流程简图中国石油吉林石化公司300 kt/a HDPE装置采用Hostalen淤浆聚合工艺，目前以生产双峰PE100管材料JHMGC100S为主。
近几年来，随着国内聚乙烯产能的增加，能够生产PE100管材的企业越来越多。
同时，国内有多家企业引进Hoatalen ACP工艺技术，使得中国石油吉林石化公司的聚乙烯产品面临较大的市场竞争压力。
为了提高聚乙烯产品的市场竞争力，需要对现有Hostalen工艺进行改造升级，开发附加值更高的产品。
本文对比了双峰PE100级管材料JHMGC100S和多峰耐热聚乙烯管材料Hostalen 4731B的结构和性能，为今后新产品的开发积累相关的技术数据。
1 实验部分1.1 原料双峰PE100级管材料JHMGC100S：中国石油吉林石化公司；PE-RT：Hostalen 4731B，利安德巴塞尔公司。
1.2 仪器设备DC2密度梯度柱：美国阿美泰克公司；GT-7100-M1B2熔体流动速率仪：台湾高铁检测仪器有限公司；WDW-20电子万能试验机：上海华龙测试仪器股份有限公司；ZBC1251-C摆锤冲击试验机：美特斯工业系统(中国)有限公司；DSC204热分析仪：德国NETZSCH公司；PL-GPC220高温凝胶渗透色谱仪：英国Polymer Laboratories公司；COESFELD Compact6维卡软化点/热变形仪：美国科斯菲尔德公司；RC9000流变仪：德国哈克公司；CF-350B平板硫化仪：昶丰塑胶机械有限公司。
1.3 测试样条制备利用平板硫化仪，按照GB/T 1845.2―2006进行压片，然后制作拉伸实验和冲击实验用的样条。
1.4 分析测试1.4.1 基础物性分析测试密度按照GB/T 1033.1―2008进行测试；熔体流动速率(MFR)按照GB/T 3682―2000进行测试，测试温度为190 ℃，砝码质量分别为5 kg；拉伸强度按照GB/T 1040.1—2006进行测试，拉伸速率为50 mm/min；冲击强度按照GB/T 1043.1—2008进行测试，试样类型和缺口采用1eA。
1.4.2 相对分子质量及其分布测试以邻二氯苯为溶剂，在135 ℃条件下，以1.0 mL/min的速度进样，标样采用聚苯乙烯。
1.4.3 热性能测试(1) 熔点和结晶度测试[6-11]：取5.0 mg左右的树脂，在N2氛围下(N2流量为20 mL/min)，以10 ℃/min速率由30 ℃升至180 ℃，恒温5 min消除热历史，以10 ℃/min速率降温至60 ℃，观察结晶过程，最后以同样的升温速率升到180 ℃。
(2) 连续自成核-退火(SSA)实验：取5.0 mg左右的树脂，在N2氛围下(N2流量为20 mL/min)，以10 ℃/min速率由30 ℃升至180 ℃，恒温5 min消除热历史，以10 ℃/min速率降温至20 ℃，停留1 min后以10 ℃/min速率由20 ℃升至132 ℃，停留5 min后以10 ℃/min速率降温至20 ℃，停留1 min，最后将样品分别在127 ℃、122 ℃、117 ℃、112 ℃、107 ℃、102 ℃进行自成核退火，最后以10 ℃/min速率升温至180 ℃，记录最终的熔融曲线。
(3) 维卡软化点：按照GB/T 1633—2000进行测试，负荷为50 N，升温速率为50 ℃/h；热变形温度按照GB/T 1634.1—2004进行测试，负载为0.45 MPa，升温速率为120 ℃/h。
1.4.4 加工流变性能测试采用RC9000哈克流变仪进行测试，测试温度为210 ℃。
2 结果与讨论2.1 相对分子质量及其分布利用高温凝胶渗透色谱仪，对JHMGC100S和Hostalen 4731B两种管材料的相对分子质量及其分布进行了测试，具体结果如图2、表1和表2所示。
log Mw图2 相对分子质量分布曲线表1 两种管材料相对分子质量分级相对分子质量分级质量分数/%JHMGC100SHostalen4731B>100000017.4915.39500000～100000012.1112.45100000～50000027.7031.1510000～10000031.2631.62<1000011.459.37表2 两种管材料相对分子质量及其分布项目JHMGC100SHostalen4731B数均相对分子质量2027125655重均相对分子质量611867522536相对分子质量分布30.220.4从图2、表1和表2可以看出，JHMGC100S的数均相对分子质量低于Hostalen 4731B，但是重均相对分子质量高，相对分子质量分布也比较宽。
相对Hostalen 4731B而言，JHMGC100S在高相对分子质量部分(>1 000 000)和低相对分子质量部分(<10 000)的含量相对较高，因此相对分子质量分布相对较宽。
利用计算机软件，对相对分子质量测试结果进行分峰处理，具体结果如图3和图4所示。
log Mw图3 JHMGC100S相对分子质量分峰结果log Mw图4 Hostalen 4731B相对分子质量分峰结果从图3和图4可以看出，Hostalen 4731B的相对分子质量由三种相对分子质量构成，而JHMGC100S的相对分子质量由两种相对分子质量构成。
2.2 热性能分析2.2.1 SSA分析测试结果SSA热分级通过熔融再结晶过程使亚甲基序列长度相同的链段凝聚在一起，从而形成和退火温度相对应厚度的稳定晶片。
对JHMGC100S和Hostalen 4731B两种管材料进行SSA热分级实验，结果如图5所示。
从图5可以看出，经过SSA热分级后，两种管材料的热曲线均呈现多重峰，这是不同厚度晶片的熔融结果，但是Hostalen 4731B的SSA热分级结果各个峰型比较明显。
温度/℃图5 两种样品SSA热分级结果利用分峰拟合软件对SSA热分级进行拟合处理，根据Thomson-Gibbs方程式(1)计算片晶厚度l。
(1)式中：Tm为热分级曲线每个熔融峰的峰值温度；为片晶厚度为∞时的结晶熔点，聚乙烯取值为414.5 K；σe是表面能，聚乙烯取值为8.7×10-2 J/m2；Δh为单位体积的熔融热，聚乙烯取值为2.9×104 J/m3。
两种样品的SSA热分级对应峰值、晶片厚度以及相对含量计算结果如表3所示。
表3 两种管材料SSA热分级结果级分JHMGC100SHostalen4731B温度/℃片晶厚度/nm质量分数/%温度/℃片晶厚度/nm质量分数/%P1138.8097.541.14133.4631.542.59P2133.1430.329.85129.4420.929.72P3 127.0817.414.20124.0814.413.71P4120.8712.17.86118.5610.97.05P5114.29 9.24.64113.048.84.26P6107.247.32.70107.337.32.69从表3可以看出，JHMGC100S晶片的厚度比Hostalen 4731B要大一些。