埃克森美孚 气相法 hdpe 技术
埃克森美孚气相法 hdpe 技术
埃克森美孚气相法HDPE技术是一种先进的高密度聚乙烯（HDPE）生产技术。
它采用气相反应法，通过高温、高压的条件下，使得乙烯分子在催化剂的作用下聚合成为HDPE颗粒。
这种技术具有工艺简单、产品优良、环保节能等优点，已经在能源、基础化工、包装等领域得到了广泛应用。
1. 基本原理
埃克森美孚气相法HDPE技术是一种气-固相反应法。
在这种生产过程中，乙烯作为原料被送入反应器中，与特定催化剂在高温、高压的条件下进行催化聚合反应。
反应器内的节流出口上设置压降阀门，使得反应器内气体与聚合物颗粒分别流入高压液体中的分离器，完成气-固相分离。
2. 生产工艺
（1）乙烯输送系统：利用液化乙烯从储罐中输送乙烯，通过旋转透平和工艺气压泵将乙烯送入反应器。
（2）反应器系统：反应器顶部有离心风机，产生较高的氧气含量和气流速度，来维持催化剂的分布状态和温度的均匀。
反应器内壁采用高温陶瓷，以获得最优的气-固质传递效果。
反应器中设置喷射器将催化剂溶液喷入反应器，然后通过特殊的搅拌器将催化剂均匀混合。
（3）分离器系统：分离器是用来实现气-固分离的设备。
通过分离器的中心氮气管内部流入氮气，把聚合物颗粒从气氛和氧气中强制切断，聚合物颗粒通过上部管道被输送到侯里器进行固液分离后取出。
3. 技术特点
（1）节约能源：埃克森美孚气相法HDPE技术使用高压氢气作为溶液催化剂，反应器通过强制循环来保持一定程度的气相催化剂，从而节约能源。
（2）节约成本：生产过程简单，设备材料的使用量减少。
使用气催化反应，比传统的液相催化反应更容易控制，外加制备过程简单，生产成本较低。
（3）品质优良：埃克森美孚气相法HDPE技术制备的HDPE产品分子分布均匀，异构体分布合理，组分准确，具有高的结晶性和热稳定性，优异的物理性质和化学稳定性。
（4）环保节能：使用气相反应法，不需要使用毒性大的溶剂，不会产生危险的废物，同时生产过程中不会排放有害气体和大量污水废气，是一种环保节能的高效生产技术。
综合来看，埃克森美孚气相法HDPE技术是一种具有广泛应用前景的新型生产技术。
该技术以其高效、节能、环保等特点，已经在包装、建筑材料、能源等领域得到了广
泛的应用。
未来，该技术有望进一步发展和完善，以满足市场的需求，促进工业的可持续发展。
埃克森美孚40万吨高压聚乙烯生产线--EXXONMOBIL
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埃克森美孚 埃克森美孚400+ 千吨/年产能设 千吨 年产能设 计的可靠性：
二次压缩机缸体
依据最大的行程长度而非原型的新尺寸增加缸体数量 由于导杆和缸体的限制仍限于以往的经验
现有工厂反应器的管道口径均已测明 控制回注气的量来利用相同的高压转角缸(HPS)作为280千吨/ 年产能设计的一部分 通过行程长度的提高，最小化高压泵密封区也随之加大 借助经验丰富的高压设备供应商的实力，细致操作某些原型设 备
产能 - 高于最低保证量 • 乙烯消耗 – 低于最高保证量 • 能量消耗 - 远远低于最高保证量
•
在维持安全工作环境的同时实现或超过当初的保证!
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项目总结(续):
运作业绩(开工之后): 反应器仍有优化和调整的空间，还会有更多发展 企业和购买及使用产品的首批消费者认为产品质量卓越 已在生产中成功使用多种改性剂 测试了一系列高品味板岩，熔体指数达15
埃克森美孚化 技术许可公司 埃克森美孚化工技术许可公司 400+ 千吨/年高压聚乙烯生产线设计的 背景、 基础 & 经验
Flexpo — 2010年6月 中国，北京
400+ 千吨/年产能设计的成功之路：
设定高密度聚乙烯生产线最大产能的理由 埃克森美孚产能 400+ 千吨/年管式反应器的成功经验 首个年产能超过千吨的项目： 项目总结 未来许可业务可借鉴的项目经验
超越当初的设计，仍有改进空间!
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Hale Waihona Puke 项目经验： 专利许可方服务: 专利许可方服务
当前培训模式的效率确实获得提高 强调和提供最佳范例及以往的项目经验确实具有价值
高效培训带来高回报!
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世界上主要的11种聚乙烯PE生产技术
目前世界上拥有聚乙烯技术的公司很多，拥有LDPE技术的有7家，LLDPE和全密度技术的企业有10家，HDPE技术的企业有12家。
从技术发展情况看，高压法生产LDPE是PE树脂生产中技术最成熟的方法，釜式法和管式法工艺技术均已成熟，目前这两种生产工艺技术并存。
发达国家普遍采用管式法生产工艺。
此外，国外各公司普遍采用低温高活性催化剂引发聚合体系，可降低反应温度和压力。
高压法生产LDPE将向大型化、管式化方向发展。
低压法生产HDPE和LLDPE，主要采用钛系和络系催化剂，欧洲和日本多采用齐格勒型钛系催化剂，而美国多采用络系催化剂。
目前世界上主要应用的聚乙烯生产技术用11种，现简单介绍如下：（1）巴塞尔公司气相法Spherilene工艺生产线性PE可从很低密度PE（ULDPE）到LLDPE，也可生产HDPE等。
采用齐格勒-纳塔型钛基催化剂和Spherilene气相法工艺。
在轻质惰性烃类存在下，催化剂和进料先进行本体预聚合，在缓和条件下发生本体聚合。
浆液进入第一台气相反应器，采用循环气体回路冷却器散热，再进入二台气相反应器。
生产产品密度从ULDPE（小于900kg/m3）到HDPE （大于960 kg/m3），熔体流动速率（MFR）从0.01－100。
因采用二台气相反应器，故可生产双峰级和特种聚合物。
Spherilene工艺1992年推向市场以来，现已拥有生产能力180万吨/年。
六套生产装置（美国1套、韩国2套、巴西2套、印度1套）己投入运转，另有二套（印度和伊朗各1套）在建设中，单线生产能力可从10万吨/年－30万吨/年。
目前，中国没有这类技术的生产装置。
（2）北欧化工公司北星（Bastar）工艺北星PE工艺可生产双峰和单峰LLDPE、MDPE（中密度PE）和HDPE。
采用串联的回路、气相低压法反应器。
PE密度为918－970kg/m3，熔融指数0.1－100。
采用Z-N催化剂或SSC（单活性中心）催化剂。
埃克森美孚推出高性能聚合物
T echnological Innovation物医学设备、建筑和运输设计等方面的应用。
该项研究发表在杂志《高级功能材料》中，研究者们将木浆的衍生物和干燥的被囊生物相结合，制备出了具有柔性、可持续、无毒和紫外光反射等性能的新型复合材料。
该项目的最初灵感来自于含有Buligand结构的超韧天然复合材料，这在自然设计的材料中十分常见。
在这样的结构中，由于任何撞击的力都被纳米级曲折推动成一系列迂回的弯道，分子在旋转的微观结构中分层，对裂纹产生弹性，进而使得能量被偏转，从而保持了整个材料的结构和功能。
Jeff Gilman说：“如果开发出合适的产品，其可用于从航空航天复合材料到保鲜食品包装等各方面。
”虽然木材没有天然的Brigigand结构，但通过用酸洗涤木浆来除去木质素和无定形纤维素，可以产生干燥的乳状溶液以形成具有该结构的新材料。
就其本身而言，这些Buligand膜是相当脆弱的，并且难以承受较大的重量。
然而，当短木材衍生的纳米纤维素棒与另一种具有较长杆的天然材料相结合时，得到的新型材料既强又柔软。
通过测试复合材料，可以确定最大韧性的确切点。
加入这些被囊生物意味着纳米晶体以不同的方式扭曲，并增加了木浆中的结构形成，得到的结构也更紧密和更致密，使材料具有紫外线反射性。
正如NIST复合材料项目组长Jeff Gilman所指出：“许多材料如果长期暴露在阳光下就会开始降解，因此这种材料有可能被用作其他表面上的涂层，以反射光并延长材料耐久性。
”该团队将继续探索新型的共混方式，以制造工业用复合材料。
正如Jeff Gilman所说：“如果开发出合适的产品，其可用于从航空航天复合材料到保鲜食品包装等各方面。
”埃克森美孚推出高性能聚合物埃克森美孚推出埃奇得TM XP高性能聚合物，进一步扩展其丰富的聚乙烯产品系列。
通过采用先进的催化技术、工艺研究和应用专业技术，埃奇得XP旨在为各种薄膜应用提供非凡的性能并提高生产效率。
简析全密度聚乙烯生产工艺
简析全密度聚乙烯生产工艺大庆石化公司塑料厂全密度聚乙烯二套装置采用美国UNIV ATION公司的UNIPOL低压气相法聚乙烯生产工艺专利技术，文中简单的介绍了其生产工艺及特点。
标签：全密度聚乙烯;特点;生产工艺大庆石化公司塑料厂全密度聚乙烯二套装置前系统采用美国UNIV ATION 公司的UNIPOL低压气相法聚乙烯生产工艺专利技术，以乙烯为原料，1-丁烯或1-己烯为共聚单体氢气为分子量调节剂，以异戊烷为诱导冷凝剂，可以生产高中低密度的聚乙烯产品，产品的密度范围为0.915g/cm3至0.963g/cm3。
后系统采用德国CWP公司双螺杆挤出造粒技术及挤出机组。
一工艺特点本装置主要由原料精制系统聚合反应系统树脂脱气和排放气回收系统造粒系统风送系统及产品储存包装系统等组成。
具有以下特点：1.1安全可靠UNIPOL聚乙烯工艺所需原料相对无毒，适中的操作条件，无需反应溶剂，从而减少了溶剂回收系统和可燃液态烃处理带来的危险。
流化床反应动力学具有自减活效应，消除了失控情况下设备超压的危险性。
1.2工艺简单聚合反应在较低温度压力下进行，其工艺流程较短。
高催化活性和准确的分子量的控制，可始终如一地生产出高质量树脂，使系统兼有稳定性和灵活性。
1.3产品灵活根据市场的需要，较易调节产品质量和产量。
在生产能力不变的情况下，用单一的反应器可生产出各种不同密度的聚乙烯产品。
二生产工艺本装置的生产工艺可以分为原料精制反应系统树脂脱气排放气回收树脂添加剂处理造粒风送PPB循环系统等单元。
2.1原料精制本装置的主要原辅料除乙烯和氢气外，还有共聚单体1-丁烯1-己烯以及诱导冷凝剂异戊烷。
乙烯（C2H4）是生产聚乙烯的主要原料。
聚乙烯树脂是乙烯分子在聚合反应器中发生聚合反应形成长链分子而组成的聚合物。
己烯或丁烯用作共聚单体以使聚合链出现分支，并影响聚合物的性能。
氢气在聚合反应中用作链终止剂以控制聚合物分子的分子量，并影响聚合物的性能。
聚乙烯工艺技术简介
2020/11/18
5
BP公司的气相法Innovene工艺
2020/11/18
6
Univation技术公司低压气相法Unipol工艺
Univation技术公司用低压、气相UnipolPE工艺生产LLDPE、 HDPE。采用浆液催化剂和气相法结合流化床反应器。产品 无需脱除催化剂。投资和操作费用较低，对环境污染较少。 乙烯、共聚单体和催化剂进入流化床反应器，操作条件为 约100℃和2.5MPa。产品密度为0.915－0.970g/cm3，熔融 指数（MFR）从0.1－200g/10min。根据催化剂类型可调节 窄或宽分子量分布。
聚乙烯工艺技术简介
陆小义 扬子石油化工有限公司研究院
二○一○年十一月
聚乙烯工艺技术进展
目前世界上拥有聚乙烯技术的公司很多，拥有LDPE技术的有7家， LLDPE和全密度技术的企业有10家，HDPE技术的企业有12家。
从技术发展情况看，高压法生产LDPE是PE树脂生产中技术最成熟的方 法，釜式法和管式法工艺技术均已成熟，目前这两种生产工艺技术并 存。发达国家普遍采用管式法生产工艺。此外，国外各公司普遍采用 低温高活性催化剂引发聚合体系，可降低反应温度和压力。高压法生 产LDPE将向大型化、管式化方向发展。
已有89条生产线投运或建设。单线能力可为4万－45万吨/ 年。目前国内采用该技术的装置较多，主要为茂名、吉化、 扬子、天津、中原、广州、大庆、齐鲁等。
埃克森美孚技术报告57号
Rhenogran SF—具有尺寸稳定性的预分散、精制母胶粒1.Rhen o gran SF—高品质原材料成功应用于橡胶工业高品质产品生产的其中一个领先概念就是预分散化学品。
在粉状产品外加上油质涂层材料意味着给产品加入相容剂，以改善其混入复合物的能力。
实现高品质混炼的第一步，是引入聚合物载体——Rhenogran。
在惰性橡胶载体中通过预分散的方法准备粉状材料，使其包裹上与橡胶完全相容的涂层。
这种方法在橡胶工厂的生产过程中具有以下优势：——运输与储存过程中需防止任何形式冲压的化学品。
可避免污染环境，改善储存稳定性。
——操作简单干净。
通过使用自由流动的粒子，可避免凝聚与结块。
——由于使用不发生反应的无害载体，工人不再与有害化学品直接接触。
——可有效的避免混炼设备中产生的粉尘与污染——易于清理污渍与溢出物这些优势使得预分散产品独具魅力。
预分散化学品的其他特色，影响着橡胶复合物生产品质与效率：——显著缩短混炼周期。
一方面，这意味着更短的混入时间，即填料与化学品的加入时间；另一方面，减少了完成分散均匀的时间。
这是具有可再生物理性能的弹性体均一混合物的，其中一个最主要的特点。
——使用预分散产品，可实现更小的制造公差并减少质量检查的工作量。
——降低橡胶制品的生产废品率与生产误差率，优化机械与动力学性能。
同样的，还可改善产品的光学性能。
——促进剂，硫磺抗氧化剂与金属氧化物的制成预分散化学品，使得弹性体制品，特别是可提供高表面品质与最佳性能的产品之生产实现了简化。
而那些粗糙的粉状材料会造成制品的不均匀，增加废品率。
因此，现在的橡胶助剂在许多时候都倾向于制成预分散精制粉末材料，并具有杰出的分散性能。
而Rhenogran SF是具有更高的品质的橡胶化学品（如图1）。
Rhenogran SF是经过精炼之后，压缩混入橡胶相容性载体中所得到的产品。
该材料是一种易于操作的粒状产品。
2.Rhenogran SF的性能与生产Rhenogran SF最突出的特色就是适宜且稳定的粒径：与普通材料相比，其粒子直径约缩小十倍。
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）。
解析国内LLDPE生产工艺
解析国内LLDPE生产工艺LLDPE各生产工艺介绍国内目前用于生产LLDPE的工艺为气相法工艺及溶液法工艺。
气相法工艺主要有联碳公司（UCC）的Unipol工艺、英国石油公司（BP）的Innovene工艺和德国巴塞尔公司（Basell）的Spherilene工艺。
UCC的Unipol工艺是目前世界应用最广泛的聚乙烯生产工艺，在生产中可实现LLDPE及HDPE 间的切换。
该工艺的特点为反应器采用气相流化床，可生产出质量较为均匀的产品。
反应操作压力通常为2.4MPa，反应温度在100℃左右。
可使用铬系催化剂、钛系催化剂、茂金属催化剂和双峰催化剂。
产品的密度通常在0.916~0.970g/cm3。
BP公司的Innovene工艺与Unipol工艺非常相似，只是冷凝液送入流化床的方式稍有不同。
Innovene工艺是先将冷凝液与循环物流分离，然后用置于流化床内的喷嘴雾化，将其送入流态化床层。
Unipol工艺则不进行分离，冷凝液随循环物流一起进入流化床反应器。
Basell的Spherilene工艺由两台反应器构成，分别是预聚合反应器和气相流化床反应器。
该工艺的一大特点是省去了挤出造粒步骤，降低了能耗，同时其过渡料产生较少。
目前国内仅有中海壳牌采用此种工艺。
溶液法工艺中加拿大NOVA化学公司的Sclairtech工艺较具代表性，该种工艺操作温度为300℃，操作压力约为14Mpa，操作压力较大，优势是反应器停留时间短，生产产品牌号切换非常快。
我国抚顺石化一期全密度装置的技术为Sclairtech工艺，但目前主要以生产HDPE为主。
生产工艺的未来发展趋势国内与国际发展趋势的比较从聚乙烯产生以来，人们一直为如何改善产品的性能质量、如何拓宽产品品种及范围、如何提高装置的工作效率以及如何减少生产能耗而努力。
催化剂技术为聚乙烯发展的核心之一，自1952年齐格勒-纳塔催化剂被发现及应用后，聚乙烯工业开始蓬勃发展，此后经历了数十年的发展历史，现如今已出现多种高性能催化剂。
生产全密度聚乙烯的工艺
生产全密度聚乙烯的工艺有以下三种。
(1) .浆液法聚合工艺以美国ChevronPhillips 公司的CPC 工艺、英国INEOS 公司的InnoveneS 工艺（用异丁烷稀释剂的连续流动的环管反应器）、日本三井公司的CX 工艺、BASELL公司的HOSTALEN 工艺（搅拌釜反应器）等为代表。
乙烯气体分散溶解于溶剂中，在催化剂作用下，乙烯聚合形成悬浮在烃类稀释剂中的聚合物粒子。
淤浆法工艺是生产高密度聚乙烯的重要方法。
此法工业化时间早，工艺技术成熟，产品质量较好，聚合中乙烯溶于脂肪烃稀释剂，生成的聚乙烯悬浮于其中，反应压力、温度较温和，乙烯单程转化率为95％～98％，可生产超高分子量的产品和双峰产品。
该工艺按反应器形式分为搅拌釜式聚合和环管聚合两种。
1) 搅拌釜式聚合工艺该工艺的代表有德国Hoechst工艺和日本三井油化工艺。
Hoechst公司首创的搅拌釜式工艺使用两个反应器，主催化剂为乙氧基镁为载体的TiCl4，助催化剂为有机铝，正己烷作为溶剂，乙烯的转化率达到98%。
该工艺利用改变催化剂组分的方法调节产品的分子量，用共聚单体调节产品密度，产品的熔体指数为0.2-80g/10min，密度范围在0.942-0.965g/cm3，其优势产品是管材专用料和超高分子量的MDPE。
2) 环管聚合工艺环管聚合工艺的典型代表是美国的Phillips工艺。
该工艺采用铬系催化剂，以异丁烷为稀释剂，乙烯在环管反应器内聚合，用轴流泵使淤浆组分循环，用夹套冷却水撤除反应热，通过精确控制反应温度保证产品质量。
该工艺具有建设费用少，操作成本低，反应物不易粘在反应器壁上等优点，可生产分子量很高的产品，分子量分布可宽可窄，产品密度范围0.92-0.97 g/cm3。
(2) 溶液聚合工艺乙烯在溶剂中聚合，聚合物溶解在反应溶剂（一般为环己烷或脂肪烃）中。
有三种反应器类型，即中压（10.3MPa）反应器（如Nova 公司的Sclairtech 工艺）、低压（2.76MPa）冷却型反应器（如道化学）和低压绝热反应器（如DSM 公司的Stamicarbon工艺）。
聚乙烯生产工艺简介
有关聚乙烯生产工艺的介绍来源：罗春燕的日志4.2.1.1.1 气相法工艺目前世界上比较先进成熟的气相法工艺主要包括Univation公司的Uniopl工艺、BP Amoco公司的Innovene工艺和Basell公司的Spherilene 工艺及Lupotech G工艺。
●Univation公司Unipol工艺Univation技术公司是Dow Chemical 和埃克森美孚公司50/50的合资企业，该公司基于原埃克森和联碳（Unipol）有关的EXXPOL茂金属和超冷凝态技术相结合的工艺技术。
Unipol技术己在美国大量应用，2004年又转让给俄罗斯Kazanorgsintez公司，用于使两台Unipol 聚乙烯反应器能力翻3番，达到22万吨/年，从而使该聚乙烯装置总能力达到51万吨/年。
Unipol聚乙烯装置的单线能力不断增加，现有9条产能为40万吨/年的生产线运行，还有3条在设计和建设中。
目前，最大的单线产能为53万吨/年，也可达60万吨/年。
Unipol气相法聚合技术，以乙烯为原料，丁烯-1或已烯-1为共聚单体，氢气为链转移剂，采用美国UCC的专利催化剂，在气相流化床反应器中聚合，生产高、中、低密度的聚乙烯树脂。
UCC公司是气相流化床聚乙烯生产技术的开发者。
该工艺采用超冷凝技术，使用单台反应器生产LLDPE和HDPE。
该工艺无需预聚合，没有溶剂，完全返混，使用高效催化剂。
同时，由于反应系统转动设备少，反应循环气无需旋风分离，设备结构简单，产品牌号多，应用广泛。
特别是薄膜和吹膜产品性能良好，工艺流程短、成本低、安全、灵活。
Unipol工艺装置主要由单体净化、催化剂制备、聚合反应、树脂脱气和挤出造粒等工段组成。
反应器操作温度90～100℃，压力2.07MPa，由于反应热靠循环气体移出，单程转化率2％左右，乙烯停留时间约3小时。
早期的Unipol装置在整个工艺过程中始终保持反应物在气体状态，随着催化剂的改进及冷凝式操作进展，改进后的Unipol工艺装置以液化的共聚单体（丁烯-1/己烯-1）喷入粉料气体流化床，以其潜热帮助移出反应热，使反应器单位生产能力大幅提高。