低密度聚乙烯(LDPE)聚合工艺模拟与分析

低密度聚乙烯（LDPE）聚合工艺模拟与分析

摘要：本文利用了Aspen Tech Inc.的Polymer Plus

建立了低密度聚乙烯聚合反应过程模拟，利用其灵敏度分析方法对影响产品产量和分子量的引发剂浓度、反应温度等因素进行了分析，得出了引发剂量的增加可以提高产量同时分子量下降；随着温度的升高数均分子量降低，聚合物产量PE上升；聚合物的分子量，聚合物产量随着聚合压力的升高而不断增大。

关键词: employer plus ；乙烯；聚合，流程模拟

1.介绍

LDPE又叫高压力聚乙烯，是世界上产量和需求量最大的产品之一。由于良好的物理和化学性质、容易成型和加工处理以及低成本，LDPE的应用范围已经深入到国家经济的各个方面。LDPE被广泛应用到工业之中。一般来说，乙烯在高压下经过基本的聚合反应得到LDPE。

在本文中应用到Aspen Tech Inc. 的Aspen Plus是化学工程过程的模拟软件。利用employer Plus 中的聚合模型中的灵敏度分析法来模拟LDPE的聚合过程，以研究聚合过程不同工艺条件对产品的产量和分子量的影响。

2 过程简介

连续搅拌反应器型低密度聚乙烯是乙烯单体在100Mpa~300Mpa的高压下由氧气或者有机过氧化物的催化下聚合的。得到的产品也叫作低密度聚乙烯，其密度一般在0.910g/cm3~0.935g/cm3。

在生产LDPE的反应装置模型是以温度30℃，压力3.3Mpa的高纯度的乙烯为原料，利用双连续反应器本体聚合技术，叔丁基过氧化苯甲酰和3，5，5-三甲基乙酰过氧化物作为引发剂的。反应温度是170℃，压力是200Mpa。在引发技剂的引发作用下，乙烯聚合成LDPE。经过第一个聚合反应过程，乙烯单体和引发剂混合物进入第一个反应器继续聚合反应。

反应获得的LDPE和未反应的乙烯经过反应器底部的减压阀进入产品冷凝器，经冷却后，在一定的温度和20Mpa-25Mpa压力下进入第一个闪蒸罐，在聚乙烯中分离出没有反应的乙烯。经分离得到的聚乙烯进入第二个闪蒸罐，其内部压力为0.1Mpa，在这个压力下残存的乙烯被分离和重新利用。液化的聚合物从低压分离器的底部分离出来，然后通过水下造粒机和脱氢干燥来生产聚乙烯颗粒。经过进一步的过程可以生产出各种具有良好性能的低密度聚乙烯产品成品。

下面的简图是利用ASPEN PLUS 模拟的简要过程图。

图1 aspen模拟的乙烯双连续反应器本体聚合与建模

3.过程模拟

这个设计的重点是在乙烯聚合工段的模拟和优化，因此，这个模拟过程由聚合和分离两部分组成。利用POL YMER PLUS完成这个流程的模拟。

3．1系统组成确定的模拟

图1所示的简要流程图是稳态模拟过程。第一步是确定聚合和分离过程中所有的化学组成。在这个生产过程中聚合部分包括以下组成：乙烯单体（E），引发剂1：叔丁基过氧化苯甲酰（INI1）,引发剂2：3，5，5-三甲基乙酰过氧化物，链转移剂：丙烯（C3H6-1）和产品聚乙烯（PE）。

employer Plus 为描述聚合物的性质提供了一个灵活的方法。在employer Plus中，化学物质分为常见物质，链段，低聚物和聚合物。常见物质是我们常用的小分子化学物质。链段是聚合物中的重复单元。低聚物是聚合物中聚合度小于20的聚合物。聚合物就是一般常见的聚合物。在这些物质当中链段比较特殊。链段可以分为三部分，重复单元，端点，嫁接点。构成聚合物的链段的种类、数量、和组成决定了所有的性质。上面提到的性质指的是共聚物组成，聚合度，分子质量，嫁接速度和热力学性质，比如热容量和焓等。

处理链段的方法是employer Plus的基础。因为聚合的聚乙烯是由不同分子量的聚乙烯组成的。聚合的聚乙烯的分子质量也不相同。在聚合反应过程中，应用Polymer Plus链段处理法来表示所有出现的聚合物种类。用此方法，我们不仅可以方便的表征所有的化学计量方程，并且也可以表征聚合物链段的一些其它的性质。因此，在模拟过程中我们使用E2-SEG来表述乙烯链段和把C2H-R作为分子方程。

3.2物理性能模型

在模拟过程中，高压下乙烯的密度是0.5g/cm3 ,接近于液态烃的密度。高压下乙烯的密度比较接近不可重新压缩的液体。我们使用桑切斯-拉科姆等式来计算气液和理想气体的所有参数，比如焓，熵，吉布斯函数和热能等。应用POLYSL （聚合物物性方法）行为参数，模拟高压下的聚合物，链段，单体之间的相互影

响，计算相平衡和物理性质。

3.3 聚合物的动力学模型

在模拟过程中，考虑到实际的反应条件，应用自由基动力学框架建立下面的基本反应：

1）I nit-DEC Ini1 →n. R*

2）I nit-DEC Ini2 →n. R*

3）链引发 E2+ R*→P1(E2-SEG)

4）链增长 An +E2→An+1

5）Chan-Mon An+E2 →An+Am

6)Term-dis An+Pm→ An+Am

7) Term-comb An+Pm→ Am+n

在工业生产中，，考虑到真实的反应条件的模拟过程，阿累尼乌斯方程中的活化能和指前因子都与每一个真实的反应有关。在上述的反应等式中所有的参数描述如下：

Ii 1 引发剂1

Ii 2 引发剂2

n 分解基本自由基的数量

R* 基本自由基

P1 单元长度链增长

An n个单元长度的链增长

Pm m个单元长度的链增长

An+m n+m个单元长度的终止聚合物

An n个单元长度的终止聚合物

3.4 工艺条件原始值模拟

表1 进料百分比的初始模拟

初始组成进料分数（质量分数）进料率（kg/hr）

乙烯99.947% 801.28 引发剂1 0.025% 0.20

引发剂2 0.00125% 0.01

其中，两个反应器的温度设定在170℃，体积是328L。

4.灵敏度分析

在这个模型中应用灵敏度分析法研究聚合反应过程中所有因素之间的相互关系。

4.1 引发剂进料速率的影响

下面的曲线是产量和分子量随着进料速率的变化曲线，引发剂1的进料速率在0.1kg/hr~15 kg/hr:

图2 引发剂1的进料速率对产量和平均分子质量的影响这个图表明随着引发剂进料速率的减少，分子量减少。引发剂的增加可以使链引发阶段的活性端数量增加，使早期聚合阶段的活性链数量增加和参与链增长的单体数量相对增加。在链引发阶段活性端数量的增加可以导致链增长阶段每一个链的重复单元数量的减少。在链终止和链转移阶段,在活性链之间，活性链与单体之间，链转移剂之间的碰撞率增加，可导致反应后每个重复单元中每个链和链的长度数量相对减少。结果是，聚乙烯分子量有相对减少趋势，同时产量有上升趋势。

图3 第一个反应器温度对产量和平均分子质量的影响。

4.2聚合反应器温度的影响

首先，假设温度对每个个反应器中反应结果影响趋势相同，我们对第一反应器温度的敏感性进行分析。应用Aspen Plus 软件对反应条件的敏感性进行分析。反应的温度是443K(170℃)，所以我们在430K~450K 之间选择10个点。在这个范围内温度变化对产量和分子量影响趋势描述如下：

经观察，我们发现随着温度的升高，相对平均分子量减小，聚乙烯产量增加。顾凯等人：低密度聚乙烯聚合反应工艺的模拟和分析

随着温度的升高；

根据阿累尼乌斯方程;

}/]2/)2/[(exp{)('2/1/'RT E E E A A A e A k d t p t d p

RT E ---==-

在这个公式中，E ’是全部的活化能。

2/)2/('d t p E E E E --=,

一般来说，当E d ≈125KJ/mewl ，E ≈29KJ/mewl ，A t ≈17KJ ，E ’≈-41KJ/mewl ，即总活化能是负的，-E ’是正的。聚合反应程度的速率常数，k ，与E ’成反比。这一结论表明了k ，聚合度，分子量都随着温度的增加而减小。这与实际分析相似。

同样的，聚合反应的活化能是2/)2/('d t p E E E E +-=

当E d ≈125KJ/mewl ，E ≈29KJ/mewl ，A t ≈17KJ/mewl ，E ’≈83KJ/mewl,即总活化能是正的，-E ’是负的。根据阿累尼乌斯方程，聚合反应的速率常数，k ，随着温度的上升而增大，组合公式为：

m n t

d p p M I K M I k fk k R ][][][])[(2/32/1== 聚合物产量会由于聚合反应速率常数的增加而增加。这与实际分析相似。很容易得找到规律：仅温度的增加不但可以提高聚合反应的产量，而且可以使得聚合度和分子量的减少。结果是这种产品不是我们需要的种类。因此，需要应用其他的方法调整分子量和产量达到平衡。

4.3 反应压力的影响

这个设计是在高压下进行的，所以反应必须与反应压力有关。因此，对反应压力进行灵敏度分析是必需的。

图4 反应压力对聚合物产量和平均分子质量的影响从图中我们可以看出分子量和聚合物产量随着聚合反应压力的增加而增加。为了分析它的原因，根据文献资粮，实际生产过程中应用200Mpa的压力。压力趋势是上升压力可增加至250Mpa~300Mpa。一般来说，每上升30Mpa将会使转换速率增加1%。高压下乙烯聚合反应是一个附加的系统体积减小的聚合反应。所以随着压力的增加反应速率增大，产量增加。当压力增加时，反应物浓度单体和活性链接触率可导致进一步的反应，分子质量随之增加。

随着压力的增加，聚乙烯在乙烯中的溶解度明显增加，因此生成的聚乙烯溶解在乙烯中，形成了一个均匀的相。由于聚合物浓度的减少，长直链的数量减少，副反应减少。因此，产品的光学特性和加工性能得到提高。一般说来，乙烯的高压聚合反应可在均匀相中生产出高质量的产品。

4.4 第一个反应器体积的影响

为了控制反应的程度和掌握转化率和分子量的测量标准，最好的方法是控制反应时间。一般来说，我们增加反应器体积以调整苯乙烯反应时间。与对第一个反应器温度的灵敏度分析相同，我们只模拟第一个反应器体积，观察其对产量和分子量的影响趋势。然后根据上述曲线假设第二个、第三个反应器的条件。

图5 第一个反应器体积对产量和平均分子量的影响

受反应时间增加限制第一个反应釜体积对聚合反应的作用。在一个给定的时间内，转化率和链增长度是个常数，但是随着反应时间的增加必导致转化率和链长度的增加，结果产量和分子量随着聚合反应器体积的增加而增加。然而，反应器体积增加将会导致反应器表面积增加，会需要更多的钢铁和其它材料来制造聚合反应器，也会使控制聚合反应变得困难。因此，限制聚合反应器体积增加使适合于提高产物产量和分子量，但体积不能太大。

5总结

上述的曲线可以对每一个因素在理想结果上提供直观的作用趋势。这将对进一步的优化提供参考依据。

根据上述模拟和分析，我们可以得出以下几点结论：

（1）引发剂进料速率的增加可大大提高产量，但是降低了分子量；

（2）平均分子质量随着温度的上升减少，高密度聚乙烯的产量随着温度的上升而增加；

（3）分子量和聚合物产量随着聚合反应压力的增加而增大；

（4）聚乙烯平均分子质量和产量随着聚合反应体积增加而增大。可以得出结论，单个反应器体积的增加对产品技术参数有类似效果。

高压聚乙烯生产工艺研究

高压聚乙烯生产工艺研究高压聚乙烯的生产，是化工生产的重要的生产工艺。通过对高压聚乙烯生产工艺的优化，获得最佳的聚乙烯收率，使其满足石油化工生产的技术要求。应用高压生产低密度的聚乙烯，向着大型化、管式化的方向发展，促进聚乙烯生产的规模化。高压聚乙烯生产工艺一般采用管式或者釜式工艺技术措施，得到合格的聚乙烯产品，使其满足化工市场的需求。高压聚乙烯的生产工艺，是应用氧或者氧化剂作为引发剂，在高温高压的条件下，生产聚乙烯的工艺技术措施。对比分析管式反应器和釜式反应器的应用，优选最佳的生产工艺技术措施，不断提高聚乙烯产品的质量。 1聚乙烯的性能聚乙烯属于一种热塑性的树脂，是高分子的材料，一般通过乙烯的聚合反应而得到聚合体，满足聚乙烯的生产条件，得到合格的聚乙烯产品，被应用于各个领域。聚乙烯的应用比较多，聚乙烯主要应用于电绝缘材料，被广泛应用于电工产品的绝缘方面。也可以用做包装材料，适应于各种包装工业，如聚乙烯薄膜包装药品等，达到市场上的应用价值。可以将聚乙烯用于化工结构材料，制成管件的衬里，达到最佳的防腐效果。 2高压聚乙烯生产工艺探讨对高压聚乙烯生产工艺进行优化，使其达到最佳的生产条件，生产出更多的合格的聚乙烯产品，才能满足化工市场的要求。生产聚乙烯的装置通常由几大部分组成，分别为乙烯的压缩单元、引发剂的制备及注入单元、聚合反应器、分离净化单元及造粒系统。经过高压聚合反应，生产出聚乙烯颗粒，按照用户的需要，制造出规则的颗粒，达到用户对产品质量的要求，完成聚乙烯生产任务。 2.1釜式法生产工艺技术措施。利用带有搅拌器的高压釜式反应器，进行聚乙烯的生产，将乙烯原料和催化剂进行充分洗搅拌，加快聚合反应发生的速度，促进聚乙烯生产效率的提高。釜式反应器在现场的应用比较少，可以优化设计釜式反应器，才能得到需要的聚乙烯产品，生产工艺控制的难度系数大，给聚乙烯生产带来了难度。釜式法生产工艺技术属于绝热法，没有热能从反应器中移出，而乙烯的聚合反应是高放热反应，为了防止高温发生爆炸事故，必须从不同的点，向釜式反应器内注入冷的乙烯，降低反应器的问题，防止发生安全事故，从而保证反应的顺利实现。釜式反应器技术也在不断的

聚合工艺考试题库

聚合工艺作业-判断题特种作业人员危险化学品安全作业聚合工艺作业1 [ 对 ] 1、干燥机发生断料后,如果是洗涤水泵跳闸所致,应立即打开洗胶罐补水阀,先恢复干燥机的正常进料。 [ 错] 2、汽提是直接通入水蒸汽,水蒸气既作为惰性气体,又作为加热介质的一种脱吸方法。 [ 对 ] 3、爆炸并不是在达到着火的临界条件时就立即发生。 [ 错 ] 4、石油化工装置检修现场,可以用汽油等易挥发性物质擦洗设备或零部件。 [ 对 ] 5、生产中在聚合压力很低情况下,提高聚合压力,聚合反应温度则会有明显增高。 [ 对 ] 6、聚合车间和岗位严禁携带移动、照相机和录像机进入。 [ 对 ] 7、油品从液体变为固体的过程为凝固。 [错 ] 8、防护罩、安全阀不属于安全防护装置。 [ 错 ] 9、仪表风就是压缩空气。 [ 对 ] 10、密封油泵不能空运转。 [ 对 ]11、在对接地连接系统的维护工作中,应重点检查螺栓紧固接点,及时更换腐蚀了的垫片。 [ 对 ] 12、用沸腾床干燥聚合物时,由于多数聚合物的热稳定性小,密度小,粒度细,因而限制了干燥气的流速和温度。 [ 对 ]13、安全阀进行校验和压力调整时,调整及校验装置用的压力表精度等级应不低于Ⅰ级。 [错 ] 14、自由基聚合反应根据引发的方式不同,可分为热引发、光引发、辐射引发、引发剂引发和链引发。 [ 对 ] 15、聚合度越大,聚合物的分子量越大。 [ 错 ] 16、往复泵也可以用安装出口阀门的方法来调节流量。 [ 对 ] 17、凝胶渗透色谱法(GPC)较为常用的各种平均分子量及分子量分布宽度的测试方法。 [ 错 ] 18、在列管换热器中腐蚀性流体应走壳程。 [ 对 ] 19、装置停工大检修就是对装置进行全面检查、检修和工艺改造等。 [ 对 ] 20、吹扫的标准:空气吹扫时,首先是保证气源的压力和吹扫时的流速,当吹扫时从排出口流体中见不到颜色、混浊固体物,或者对塔槽类来说,其部无沉淀物、异物,其吹扫即可停止。 [错] 21、生产中膨胀干燥机突然断料,极易引起聚合物塑化着火,其原因是断料后膨胀干燥机压力直线上升所致。 [ 错 ] 22、当聚合釜系统出现超压时,必须打开事故阀。 [ 错 ] 23、演练要素中宜明确应急演练的规模、方式、频次、围、容、组织、评估、总结等容。 [ 错] 24、生产经营单位应当制定本单位的应急预案演练计划,根据本单位的事故预防重点,每半年至少组织一次综合应急预案演练或者专项应急预案演练。 [ 错 ] 25、单位要根据需要,没有必要引进、采用先进适用的应急救援技术装备。 [ 对 ] 26、现场处置即根据事故情景,按照相关应急预案和现场指挥部要求对事故现场进行控制和处理。 [ 错 ] 27、对于危险性较大的重点设备、重点岗位和重点场所,生产经营单位应当制定重点工作岗位的现场处置方案。 [ 对 ] 28、二氧化硫会引起酸雨。 [ 对 ] 29、设备出厂检修,应进行充分置换,以防治污染物转移。 [ 对 ] 30、接触危险化学品的废包装物应作为危险废物处置。 [ 对 ] 31、工业废水包括生产废水和生产污水。 [ 对 ] 32、氧含量高于40%时,会造成氧中毒,长期吸入可能发生眼损害甚至失明。

尼龙6聚合工艺

PA6聚合生产技术本文叙述了国外PA6聚合生产工艺与设备，介绍了几种常用的聚合方法及特点，并进行了对比。德国Zimmer公司，Kart Fischer公司，瑞士 Inventa 公司，意大利Noy公司，德国Aqufil公司等的工艺技术设计合理，所生产的产品质量较好，分子量分布均匀。其设备特点是在聚合管内广泛采用静态混合器或整流器。萃取塔采用狭缝式结构，干燥塔采用热氮气干燥，聚合过程采用DCS集散系统控制，生产过程全部连续化。关健词：PA6聚合先进工艺比较 1938年，德国的P Schlack发明了已内酰胺聚合制取聚已内酰胺（PA6）和生产纤维的技术，并于1941年投入工业化生产。迄今，已内酰胺聚合工艺在长达半个多世纪的生产过程中，经历了从小容量到大容量，从间歇聚合到连续聚合，设备结构不断改进、完善，工艺技术日趋合理、成熟。本文就国外几个有代表性的公司所设计的PA6聚合工艺及设备的特点作一综合性的介绍。

1、PA6聚合方法随着新技术的发展，PA6生产装置（包括切片萃取、干燥和废料回收）已进入大型化、连续化，自动化的高科技之列。PA6聚合技术有代表性的公司有德国Zimmer公司，Kart Fischer公司，Didier公司，Aqufil公司，瑞士 Inventa公司，意大利Noy公司，以及日本东丽、龙尼吉卡公司等。其聚合工艺根据产品用途不同而有几种不同的方法，表1列出了德国吉玛公司有关VK管能力、单耗、质量指标及切片用途等参数。表1Zimmer公司PA6聚合工艺参数

＊不包括回收的已内酰胺 -

1.1常压连续聚合法该方法用于生产PA6民用丝。NOY公司特点：采用大型VK管（○1440mm×1690mm）连续聚合，聚合温度260℃，时间20h。热水逆流萃取切片中残余单体及低聚物、氮气气流干燥、DCS集散系统控制，单体回收采用萃取水连续三效蒸发浓缩，间断蒸馏浓缩液工艺。具有生产连续化、产量高、质量好、占地面积少的特点。是当前世界普遍采用的生产民用丝PA6切片的典型工艺。 1.2二段聚合法该法由前聚合与后聚合二个聚合管组成，主要用于生产高粘度的工业帘子布用丝。二段聚合法又分为前聚合高压、后聚合常压；前聚合加压、后聚合减压；前、后聚合均为常压三种方法。在三种方法中从聚合时间及产物中含单体和低聚体量等比较则以加压、减压聚合法最好（但设备投资大，操作费用最高），高压、常压次之，前、后聚合均为常压最差（但设备投资最省，操作费用最低）、巴陵石化

线性低密度聚乙烯

线性低密度聚乙烯 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

线性低密度聚乙烯(LLDPE)，是乙烯与少量高级α-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，密度处于～0.940克/立方厘米之间。但按ASTM 的D-1248-84规定，～0.940克/立方厘米的密度范围属中密度聚乙烯(MDPE)。新一代LLDPE将其密度扩大至塑性体～0.915克/立方厘米)和弹性体(<0.890克/立方厘米)。但美国塑料工业协会(SPI)和美国塑料工业委员会(APC)只将LLDPE的范围扩大至塑性体，不包括弹性体。上世纪80年代，Union Carbide和Dow Chemical公司将其早期销售的塑性体和弹性体称之为非常低密度的聚乙烯(VLDPE)和超低密度聚乙烯(U L D P E)树脂。常规LLDPE的分子结构以其线性主链为特征，只有少量或没有长支链，但包含一些短支链。没有长支链使聚合物的结晶性较高。通常，LLDPE树脂用密度和熔体指数来表征。密度由聚合物链中共聚单体的浓度决定。共聚单体的浓度决定了聚合物中的短支链量。短支链的长度则取决于共聚单体的类型。共聚单体浓度越高，树脂的密度越低。此外，熔体指数是树脂平均分子量的反映，主要由反应温度(溶液法)和加入链转移剂(气相法)来决定。平均分子量与分子量分布无关，后者主要受催化剂类型影响。 LLDPE在20世纪70年代由Union Carbide公司工业化，它代表了聚乙烯催化剂和工艺技术的重大变革，使聚乙烯的产品范围显着扩大。LLDPE用配位催化剂代替自由基引发剂，以及用较低成本的低压气相聚合取代成本较高的高压反应器，在比较短的时间内，便以其优异的性能和较低的成本，在许多领域已替代了LDPE。目前LLDPE几乎渗透到所有的传统聚乙烯市场，包括薄膜、模塑、管材和电线电缆。 LLDPE产品无毒、无味、无臭，呈乳白色颗粒。与LDPE相比具有强度高、韧性好、刚性强、耐热、耐寒等优点，还具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度等性能，并可耐酸、碱、有机溶剂等。 2005年，我国LLDPE产量为188万吨，约占PE总产量的%；消费量355万吨，约占PE总消费量的%。预计未来2～3年内，LLDPE消费量将保持8%左右的速度继续增长。按照当前市场价格12000元/吨计算，我国LLDPE的市场规模已经超过了400亿元。 (一)、LLDPE的应用领域 LLDPE的主要应用领域是农膜、包装膜、电线电缆、管材、涂层制品等。线形低密度聚乙烯由于较高的抗张强度、较好的抗穿刺和抗撕裂性能，主要用于制造薄膜。2005年世界LLDPE消费量为1617万吨，同比增长%。在消费结构中，薄膜制品仍占最大比例，消费量为1190万吨，占总消费量的%，其次为注塑，消费量为万吨，约占LLDPE总消费量的%。

聚乙烯生产工艺讲课讲稿

聚乙烯生产工艺

聚乙烯结构:CH2=CH2+CH2=CH2+……-CH2-CH2-CH2-CH2…. 简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。聚乙烯是结构简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。它是由重复的?CH2?单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯(CH2=CH2)的加成聚合而成的。聚乙烯（PE）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）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）及一些具有特殊性能的产品。用途十分广泛，主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。也适用于各种浆点、粉点、撒粉、涂布机及喷胶机产品；广泛用于服装、服装面料复合、制鞋、包装、书籍、无线装订、儿童玩具、家电等行业。合剂的首选材料。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、线性低密度产品分子量：低分子量、普通分子量、超高分子量生产方法：高压法、低压法、中压法高压法用来生产低密度聚乙烯，这种方法开发得早，用此法生产的聚乙烯至今约占聚乙烯总产量的2/3,但随着生产技术和催化剂的发展，其增长速度已大大落后于低压法。低压法就其实施方法来说，有淤浆法、溶液法和气相法。淤浆法主要用于生产高密度聚乙烯，而溶液法和气相法不仅可以生产高密度聚乙烯，还可通过加共聚单体，生产中、低密度聚乙烯，也称为线型低密度聚乙烯。近年来，各种低压法工艺发展很快。本设计中采用高压淤浆法合成低密度聚乙烯。

聚乙烯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。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，碳黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。聚乙烯的生产工艺 1主要原料乙烯是最简单的烯烃，常压下是略带芳香气味的无色可燃性气体。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。 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 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

PP聚合工艺

题目 :聚丙烯聚合工艺的研究学院:化工学院班级:高分子专10-2 姓名:朱东毅学号:50

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and control conditions 中国聚丙烯的工业生产始于20世纪70年代，经过30多年的发展，已经基本上形成了溶剂法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多种生产工艺并举，大中小型生产规模共存的生产格局。现在中国的大型聚丙烯生产装置以引进技术为主，中型和小型聚丙烯生产装置以国产化技术为主。聚丙烯，英文名称:Polypropylene，日文名称:ポリプロピレン分子式:C3H6nCAS 简称:PP由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯（isotaeticPolyProlene）、无规聚丙烯（atacticPolyPropylene）和间规聚丙烯（syndiotatic PolyPropylene）三种。目前，聚丙烯的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、本体法和气相法和本体法-气相法组合工艺5大类。具体工艺主要有BP公司的气相Innovene工艺、Chisso公司的气相法工艺、Dow公司的Unipol工艺、Novolene气相工艺、Sumitomo气相工艺、Basell公司的本体法工艺、三井公司开发的Hypol 工艺以及Borealis公司的Borstar工艺等。

聚乙烯的特点及其生产工艺教学教材

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）。

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。聚乙烯单晶通常可以通过把高密度聚乙烯在130摄氏度以上的环境中溶于二甲苯中制备。聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的介电性能。易燃烧且离火后继续燃烧。透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下，透明度随分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔点范围为132-135oC，低密度聚乙烯熔点较低（112oC）且范围宽。常温下不溶于任何已知溶剂中，70oC以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀，电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。1.2聚乙烯化学性质聚乙烯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。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，碳黑对聚乙烯有优异的 7 第三章聚乙烯加工与应用 3.1加工与应用可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工，广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等。在实际生产中，为了提高聚乙烯对紫外线和氧化作用的稳定性，改善加工及使用性

低密度聚乙烯(LDPE)介绍

低密度聚乙烯(LDPE)介绍低密度聚乙烯（LDPE）是高压下乙烯自由基聚合而获得的热塑性塑料。LDPE是树脂中的聚乙烯家族中最老的成员，二十世纪四十年代早期就作为电线包皮第一次商业生产。LDPE综合了一些良好的性能：透明、化学惰性、密封能力好，易于成型加工。这决定了LDPE是当今高分子工业中最广泛使用的材料之一。化学和性能乙烯是聚乙烯制品的基本结构单元。它是从炼油厂气、液化的石油气或液态烃中获得的无色气体。因为它是许多其它工业化学品和聚合物的成分，所以不断地存在乙烯供应的竞争。这种获得乙烯的竞争具有戏剧性地影响着聚乙烯的价格和有效价值。例如：1990年，国内乙烯生产能力约为465亿磅，其中51％用于象聚乙烯这样的聚合物的生产。常规的LDPE可用两种方法生产：管式法或釜式法。两种制法都是将高纯度乙烯通入高压（103到276MPa）高温（300到500F）含有引发剂的反应器中。引发剂或是氧气或是一种有机过氧化物。反应终止的实现是通过加入链终止剂或靠两个分子链的连结。与其它聚乙烯（HDPE和LLDPE）制法获得的线性结构不同，通过高压手段制得的聚合物是分支结构。这种分支结构赋与常规LDPE优异的透明性、曲挠性及易于挤出的性能。为满足不同应用而特制的LDPE树脂是通过分子量、结晶度及分子量分布MWD 的平衡与控制而得到的。分子量是表示构成聚合物的所有分子链的平均长度。为了方便，熔融指数（MI）被选作塑料工业分子量大小的量度。熔融指数用克/10分钟给出，它与分子量的大小成反比。对于LDPE，熔融指数反映了树脂的流动性能和涉及成品大形变的性质。降低MI （增大分子量）在增加大部分强度性能的同时，降低了LDPE的流动性和制造过程中树脂流向薄壁的能力。LDPE中的结晶度是树脂中存在的分支短链数量的函数。对于LDPE，结晶度正常浮动范围为30—40％。增加LDPE的结晶度将增大LDPE的刚度、抗化学腐蚀性、透气性能、拉伸强度、耐热性；同时，降低了LDPE的冲击强度、撕裂强度和抗应力开裂性。分子量分布（MWD）或聚合度分布性定义为重均分子量与数均分子量的比值。塑料工业中，MWD值3—5的树脂被认为是具有窄的分子量分布，MWD值6—12为中等分子量分布，MWD值在13以上视为宽分子量分布。MWD主要反映与流动相关的性能。具有相等平均分于量的树脂，宽分子量分布的在加工过程显示了比窄分子量分布的树脂具有更好的流动性。WD对最终使用性能有些影响。但是，MWD的影响一般都被分子量的变化影响掩盖。加工 LDPE级别可以满足大部分热塑性成型加工技术的要求。包括：薄膜吹制、薄膜铸制、挤压贴胶、电线电缆贴胶、注射成型、吹塑成型。

高密度、低密度和线性低密度聚乙烯的区别

高密度、低密度和线性低密度聚乙烯的区别低密度聚乙烯（LDPE）相对密度为0.910-0.925的聚乙烯称为低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene),而密度介于低密度与高密度之间的成为中密度聚乙烯. 传统的低密度聚乙烯是用聚合级的乙烯用氧或过氧化物为引发剂，在高温高压下进行游离基聚合而制得的.因此低密度聚乙烯又称做高压聚乙烯. 低密度聚乙烯是一种具有蜡感的白色树脂，其结构特点是非线形的.分子量一般在100000~500000.因此，与中密度，高密度聚乙烯相比，它具有较低的结晶度和软化点，有较好的柔软性，伸长率，电绝缘性，透明性，以及较高的耐冲击强度.低密度聚乙烯机械强度较差，耐热性差，此外另一个明显的弱点是耐环境应力开裂性较差. 高密度聚乙烯(HDPE) 密度在0.941~0.965的聚乙烯称为高密度聚乙烯（High Density Polyethylene）.高密度聚乙烯用低压法生产，因此有称为低压聚乙烯.生产方式有液相法，气相法两种.液相法又包括了溶液法和淤浆法. 高密度聚乙烯有均聚物和共聚物之别，所谓共聚就是在聚合是渗入少量的а-烯烃，这些少量的а-烯烃的加入可以降低聚乙烯的密度和结晶度，因而相对于均聚物来说有更优良的乃环境应力开裂性能，较高的表面硬度和较好的尺寸稳定性. 高密度聚乙烯比低密度聚乙烯提高了耐热性和机械强度（如拉伸，弯

曲，压缩和剪切强度）并且提高了对水蒸气和气体的阻隔性. LDPE、LLDPE和HDPE这三种PE的区别： LDPE（中文名：低密度高压聚乙烯）：感官鉴别：手感柔软：白色透明，但透明度一般，燃烧鉴别：燃烧火焰上黄下蓝；燃烧时无烟，有石蜡的气味，熔融滴落，易拉丝 LLDPE(线性低密度聚乙烯)：线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯，因为不存在长支链。LLDPE的线性度取决于LLDPE和LDPE 的不同生产加工过程。LLDPE通常在更低温度和压力下，由乙烯和高级的a烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚过程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布，同时具有线性结构使其有着不同的流变特性。LLDPE的熔融流动特性适l应新工艺的要求，特别是用薄膜挤出工艺，可产出高质的LLDPE产品。LLDPE应用于聚乙烯所有的传统市常增强了抗伸、抗穿透、抗冲击和抗撕裂的性能使LLDPE适于作薄膜。更高的抗伸强度、抗穿透性、抗撕裂性和伸长率增加是LLDPE的特性，使其特别适用于制薄膜。 HDPE(高密度聚乙烯)：HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此线性低密度聚乙烯（LLDPE）对化学反应几乎是惰性的,不与任何物质

PMMA溶液聚合生产工艺

PMMA溶液聚合生产工艺摘要：本文阐述了用MMA溶液聚合法生产PMMA的工艺特点以及各种添加剂的作用，对于PMMA的生产具有指导意义。关键词：溶液聚合工艺用MMA生产PMMA的聚合方法有本体法、悬浮法、乳液法和溶液法。前三种聚合法早已在国内外实现工业化生产，而我公司的溶液法生产模塑料则是由美国聚合物技术公司开发的新工艺。 1 工艺简述本溶液聚合法生产工艺包括下列几个工段 1.1 进料及添加剂制备本工段包括三个单独的系统即单体制备和循环进料系统；第一级反映器进料、进料添加剂混合制备系统；添加剂制备系统。 1.2 聚合脱挥发和循环回收脱气的进料单体和循环液经过连续计量和过滤进入第一级反映器。在第一级反映器中部分聚合的物料用第泵连续输送到第二级反应器。脱挥发器是在真空下操作，用以脱除

熔融粘稠聚合物中的未反应单体和溶剂。脱除的溶剂和未反应的单体经进化冷凝，然后循环回到进料脱器系统进而进入第一级反应器。用聚合物挤压泵将聚合物从脱挥发器中经过静态混合器送入精制线。 1.3 精制经过脱挥发后熔融的聚合物经聚合物挤压泵从脱挥发室中泵出，由尾线添加剂计量泵将尾线添加剂注入到熔融的聚合物中。熔融的聚合物从模头送到造粒系统，颗粒在一个振动的三网分离器中分出等级，将粉尘和较大的颗粒除掉，追终产品颗粒被输送到颗粒运输和储存工段。 1.4 导热油系统导热油系统为装置提供所需的全部热量。 2 溶液聚合法生产工艺特点 ①原料及能量消耗少，生产成本低。 ②生产稳定性和安全性好。 ③公司的溶剂聚合工艺通过控制进料比例和使用高浓度溶剂，有效地控制了反应速度并能及时移出反映热，提高了该工艺的安全程度。 ④通过选择组分和操作条件，保证了在容器壁上或输送管线中不会有聚合物积存。

PVA聚合工艺流程

第一章醋酸乙烯的溶液聚合工艺流程醋酸乙烯溶液聚合的工艺流程如图51所示。首先把一定量的甲醇加入引发剂配制槽1中，开动搅拌器，再把称量好的偶氮二异丁腈徐徐投入，继续搅拌，待完全溶解后，取样分析偶氮二异丁腈的浓度。如果浓度达不到 1.2%，再补加甲醇或偶氮二异丁腈，浓度合格后，放入引发剂贮槽2中。为了防止高温下偶氮二异丁腈的分解，贮槽2的夹套通入－7℃的冷冻盐水保冷。引发剂溶液用双柱塞计量泵3连续加入预热器4。图51 醋酸乙烯溶液聚合工艺流程图 1—引发剂配制槽2—引发剂贮槽3—定量泵4—预热器5—第一聚合釜6、8—尾气冷凝器9—第二聚合釜7、10—泵11—脱单体塔12—第二精馏塔溶剂甲醇用泵也连续加入预热器4，其量用仪表自动调节。单体醋酸乙烯经过流量自动调节后，也连续加入预热器4中。预热器4为立式，内有五层泡罩式塔板，并且带有夹套。开车时，夹套内通水蒸汽，把三种物料加热到60℃，然后流入第一聚合釜5。正常运转中，夹套内蒸汽停止。聚合过程中产生的热量，把甲醇蒸发。甲醇蒸汽从聚合釜上升至预热器4中，在此与物料直接接触，甲醇冷凝放出热量把物料加热。在预热器中没有冷凝的甲醇蒸汽继续上升至尾气冷凝器6中，用地下水冷却，甲醇冷凝液回流至 1

聚合釜5中，未凝气通过氮封（或液封）排至大气。年产一万吨的聚乙烯醇聚合装置，聚合釜为两个系列（也可以为一个系列，聚合釜大，这里不再重复介绍），每个系列有两台串联的聚合釜。第一聚合釜5直径1.8米，筒体部分高4米，全容积10米3。聚合釜带有上下两段夹套。下段夹套开车时通水蒸汽或热水升温，正常运转时，可停止通蒸汽或热水。上段夹套在正常运转中通冷却水，把聚合釜上面空间的甲醇、醋酸乙烯蒸汽部分冷凝下来。第一聚合釜带有搅拌器，它由两根直径300毫米的不锈钢管和横梁组成。两根立管的中心距聚合釜的中心距离不等，一个为400毫米，另一个为744毫米。搅拌器转动时，由于两根立管的回转半径不同，一根管走大圆，另一根管走小圆，这样可使物料搅拌均匀，传热效果好，温度分布均匀。回转半径大的立管还起刮壁的作用，防止聚合物粘壁。搅拌器设有下轴承，保证搅拌器在转动中稳定。搅拌器的转速为每分钟8转。聚合釜的材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢。第一聚合釜5的液面一般控制在2.7米高，上面还有1.3米高的空间。当釜内发生爆聚时，物料呈沸腾状态，这部分空间起缓冲作用，防止物料通过上升管流至预热器中。聚合釜上设有安全板（爆破膜），为椭圆形铝板，有十字形刻痕、耐压 1.5~2公斤/厘米2。当聚合过程发生爆聚，釜压上升，达到一定压力时，安全板破裂，将压力泄出，可以保护聚合釜的安全。物料在第一聚合釜5中进行引发（诱导期约为20分钟）和初聚合，聚合率约20%。在聚合釜内，除了醋酸乙烯的聚合反应外，还进行下列副反应： VAC+CH3OH—→CH3COOCH3+CH3CHO VAC+H2O—→CH3COOH+CH3CHO 副反应所生成的乙醛，能够从回流液中分析出来。在第一聚合釜的回流液中，开车初期为0.1%左右，正常运转时为0.03~0.06%左右；第二聚合釜的回流液中，开车初期乙醛含量约0.25%左右，正常盍中约为0.08~0.1%左右。开车初期乙醛含量大，因为新的不锈钢表面有杂质，促使了乙醛的生成。经过一段时间的运转，不锈钢表面钝化，乙醛生成量下降。 2

高压聚乙烯装置(LDPE)工艺说明

高压聚乙烯装置(LDPE)工艺说明高压聚乙烯装置由调聚剂储存、乙烯压缩、引发剂配制及加料、聚合反应、聚合物分离及气体循环、挤压造粒和颗粒干燥、批量掺混等单元组成。装置设计可生产54个牌号，熔融指数范围为0．2～65克／10分，密度范围为918～926kg／m3的高压聚乙烯产品。装置控制系统采用H0NNYWELL公司的TPS—502系统。装置具有工艺流程短、反应温度低、单点进料、反应物料流速快、四点纯过氧化物引发单和转化率高、单线生产能力大、控制先进合理、操作安全等特点。化学反应 LDPE是通过乙烯的自由基聚合合成的，在高温、高压和引发剂的作用下，使乙烯形成乙烯自由基，Stamicarbon 工艺应用过氧化物作为聚合的引发剂，这些自由基与其它乙烯单体聚合生成带有长链分支的链状聚合物，加入少量的a—烯烃，可产生少量的短链分支，丙烯和丙烷则用来终止聚合反应。乙烯自由基聚合的基本反应如下：引发：引发剂分解生成能够引发聚合反应的自由基： 1→2R’（引发剂分解）引发剂基团使用的引发剂如下：过氧化双叔丁基（引发剂A）过氧化苯甲酸叔丁酯（引发剂C）过氧化—2—乙基已酸叔丁酯（引发剂S） R’*十CH2=CH2→R’，—CH2—CH3 基团乙烯基团链增长：基团与乙烯连续反应生成分子链 R’—CH2＋CH2 *+n CH2＝CH2→R—CH2—CH2 * 基团乙烯聚合基团链终止：

活性聚合物基团并非无限增长下去，而是通过基团的偶合或歧化来终止反应。 a，偶合终止 2R—CH2—CH2 *→R—CH2—CH2—CH2—CH2—R 聚合基团聚合物 b．歧化终止 2R—CH2—CH2*→R—CH= CH2十R—CH2—CH3 聚合基团聚合物聚合物链转移：乙稀自由基聚合，可发生下列链转移： a。向单体的链转移： R一CH2一CH2* + CH2 = CH2→R一CH＝CH2十CH3一CH2*或 R一CH2一CH2* + CH2 = CH2→R CH2一CH3+CH2＝CH* 聚合基团乙烯聚合物基团 b．向链转移剂的链转移： R一CH2一CH2*＋CH3一CH2一CH3→R—CH2一CH3+ CH3—CH*—CH3或聚合基团丙烷聚合物基团 R一CH2一CH2*＋CH2=CH一CH3→R一CH2一CH3＋CH2＝C·一cH9 聚合基团丙烯聚合物基团 c，分子间链转移：这种与其它分子间的链转移，可生成长链分支： R一CH2一CH＝＋It’一CH2一R”一R一CH2一CH3十R。0H。一R” 聚合基团聚合物聚合协聚合基团 6．分子内链转移：这种在同一分子内的链转移，可生成短链分支： R一CH2一CH2一CH。一CH2。c痴～R一CH”一CH2一CH2一cH2一cH。聚合基团聚合基团生产过程中控制的聚合物特性有：一密度一分子量一分子量分布（MWD）

聚合工艺题库汇总

-判断题聚合工艺作业1 特种作业人员危险化学品安全作业聚合工艺作业[ 对] 1、干燥机发生断料后,如果是洗涤水泵跳闸所致,应立即打开洗胶罐补水阀,先恢复干燥机的正常进料。 [ 错] 2、汽提是直接通入水蒸汽,水蒸气既作为惰性气体,又作为加热介质的一种脱吸方法。[ 对] 3、爆炸并不是在达到着火的临界条件时就立即发生。 [ 错] 4、石油化工装置检修现场,可以用汽油等易挥发性物质擦洗设备或零部件。 [ 对] 5、生产中在聚合压力很低情况下,提高聚合压力,聚合反应温度则会有明显增高。 [ 对] 6、聚合车间和岗位严禁携带移动电话、照相机和录像机进入。 [ 对] 7、油品从液体变为固体的过程为凝固。 [错] 8、防护罩、安全阀不属于安全防护装置。 [ 错] 9、仪表风就是压缩空气。 [ 对] 10、密封油泵不能空运转。 [ 对]11、在对接地连接系统的维护工作中,应重点检查螺栓紧固接点,及时更换腐蚀了的垫片。[ 对] 12、用沸腾床干燥聚合物时,由于多数聚合物的热稳定性小,密度小,粒度细,因而限制了干燥气的流速和温度。 [ 对]13、安全阀进行校验和压力调整时,调整及校验装置用的压力表精度等级应不低于Ⅰ级。[错] 14、自由基聚合反应根据引发的方式不同,可分为热引发、光引发、辐射引发、引发剂引发和链引发。 [ 对] 15、聚合度越大,聚合物的分子量越大。 [ 错] 16、往复泵也可以用安装出口阀门的方法来调节流量。 [ 对] 17、凝胶渗透色谱法(GPC)较为常用的各种平均分子量及分子量分布宽度的测试方法。[ 错] 18、在列管换热器中腐蚀性流体应走壳程。 [ 对] 19、装置停工大检修就是对装置进行全面检查、检修和工艺改造等。 [ 对] 20、吹扫的标准:空气吹扫时,首先是保证气源的压力和吹扫时的流速,当吹扫时从排出口流体中见不到颜色、混浊固体物,或者对塔槽类来说,其内部无沉淀物、异物,其吹扫即可停止。[错] 21、生产中膨胀干燥机突然断料,极易引起聚合物塑化着火,其原因是断料后膨胀干燥机压力直线上升所致。 [ 错] 22、当聚合釜系统出现超压时,必须打开事故阀。 [ 错] 23、演练要素中宜明确应急演练的规模、方式、频次、范围、内容、组织、评估、总结等内容。 [ 错] 24、生产经营单位应当制定本单位的应急预案演练计划,根据本单位的事故预防重点,每半年至少组织一次综合应急预案演练或者专项应急预案演练。 [ 错] 25、单位要根据需要,没有必要引进、采用先进适用的应急救援技术装备。 [ 对] 26、现场处置即根据事故情景,按照相关应急预案和现场指挥部要求对事故现场进行控制和处理。 [ 错] 27、对于危险性较大的重点设备、重点岗位和重点场所,生产经营单位应当制定重点工作岗位的现场处置方案。 [ 对] 28、二氧化硫会引起酸雨。 [ 对] 29、设备出厂检修,应进行充分置换,以防治污染物转移。 [ 对] 30、接触危险化学品的废包装物应作为危险废物处置。 [ 对] 31、工业废水包括生产废水和生产污水。 [ 对] 32、氧含量高于40%时,会造成氧中毒,长期吸入可能发生眼损害甚至失明。

高分子材料聚合工艺综述

高分子材料聚合工艺综述姓名：王庆阳班级：高分子材料与工程1301班学号：0707130104

高分子材料聚合工艺综述高分子材料与工程1301班王庆阳 0707130104 摘要:介绍高分子材料的主要工业合成工艺，以及产品的形貌及使用性能。关键词:高分子材料；合成工艺；自由基聚合；缩合聚合；逐步加成聚合一、前言高分子材料作为新时期的全新全能型材料，是现代人类发展的重要支柱，是发展高新科技的基础与先导，高分子材料的应用将会使人类支配改造自然的能力和社会生产力的发展带到一个新的水平，对人类的发展将会出现前所未有的促进。而作为高分子材料生产的工业基础，高分子材料的合成工艺及其重要，因为它不仅关乎到高分子材料后续产品的性能，并且易于改良、优化从而提高材料的综合性能；因此，本文将对高分子材料的主要合成工艺，即：自由基聚合工艺、缩合聚合工艺、逐步加成聚合工艺，作简单的探讨，为今后在高分子材料工业合成方面的学习及工作奠定基础。二、自由基聚合工艺 2.1综述自由基聚合反应是当前高分子合成工业中应用最广泛的化学反应之一。工业中，我们将自由基聚合工艺定义为：单体借助于光、热、辐射、引发剂的作用，使单体分子活化为活性单体自由基，再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应；通过高分子化学的学习，我们知道自由基聚合化学反应主要包括链引发、链增长和链终止三个“基元反应”；同时，在链引发阶段，我们通常选择引发剂作为产生自由基的物质，并通过改变自由基的种类来适应不同的聚合生产工艺。通常而言，我们将自由基聚合工艺，以实施方法的为分类标准，继续细分为本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合。每种聚合方法聚合体系、产品形态、产品用途各具特色，具体可见表2-1高聚物生产中采用的聚合方法、产品形态与用途。下面，我们将对这几种自由基聚合工艺的聚合体系组成、产品形貌及性能、适用范围做详细介绍。

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。以有机过氧化物为引发剂时，将有机过氧化物溶解于液体石蜡中，配置成1％~25％的引发剂溶液。 1.4.3相对分子质量调节剂工业生产中为了控制聚乙烯的相对分子质量（或熔融指数），适当加入调节剂（如烷烃中的乙烷、丙烷、丁烷、己烷环己烷；烯烃中的丙烯、异丁烯；氢；丙酮和丙醛等），最常用的是丙烯、丙烷、乙烷。其纯度要求为：丙烯>99.0％（体积）；丙烷纯度>97％（体积）；乙烷纯度>95％。它们的杂质含量：炔烃<4033/cm m ；S 含量＜0.333/cm m ；氧含量＜0.233/cm m 。 1.4.4聚合温度取决与引发剂种类。以氧为引发剂温度控制在230℃以上；以有机过氧化物为引发剂时，温度控制在150℃左右。 1.4.5聚合压力 108~245MPa ，高低依据聚乙烯生产牌号确定。压力愈大，产物的相对分子质量愈大。