第四章 高密度聚乙烯生产
高密度聚乙烯生产工艺
高密度聚乙烯生产工艺“同学们，今天咱们来讲讲高密度聚乙烯生产工艺。
”我站在讲台上对着下面的学生们说道。
高密度聚乙烯是一种非常重要的塑料材料，在我们的日常生活中有广泛的应用。
那它是怎么生产出来的呢？首先呢，是原料准备阶段。
我们需要用到乙烯作为主要原料，通常是通过石油裂解得到的。
就像我们做饭要先准备好食材一样，这乙烯就是我们生产高密度聚乙烯的“食材”。
然后就是聚合反应这个关键步骤啦。
一般是在高温高压的条件下，让乙烯分子发生聚合反应，连接在一起形成长长的分子链，这就慢慢变成了我们要的高密度聚乙烯。
这里给大家举个例子啊，就好比很多小珠子串在一起就变成了一条长链子。
在聚合反应过程中，催化剂起到了非常重要的作用。
它就像是化学反应中的一个小助手，能够加速反应的进行，让我们更快地得到高密度聚乙烯。
不同的催化剂会对产品的性能产生影响哦。
比如说，有些催化剂能让生产出来的高密度聚乙烯更加纯净，质量更好。
接下来就是分离和提纯啦。
因为反应结束后，除了我们想要的高密度聚乙烯，还会有一些其他的杂质呀。
我们得把这些杂质去掉，才能得到高质量的产品。
这就好像我们从一堆混杂的东西里面挑出我们真正需要的宝贝一样。
再说说生产工艺中的一些要点吧。
温度和压力的控制那可是相当关键的，要是控制不好，可能就得不到我们想要的高质量产品啦。
还有反应时间也得把握好，太短了反应不充分，太长了又浪费时间和资源。
我记得之前去参观过一个高密度聚乙烯的生产工厂，他们的工艺就非常先进。
整个生产过程都是自动化控制的，工人们只需要在控制室里监控着各项参数就可以了。
而且他们对产品质量的把控非常严格，每一批产品都要经过严格的检测，确保符合标准才会出厂。
这样生产出来的高密度聚乙烯才能让客户放心使用呀。
同学们，高密度聚乙烯生产工艺是一个很复杂但又很有趣的领域。
希望大家通过今天的学习，能对它有更深入的了解。
以后要是有机会，也可以去相关的工厂实地看看，这样就能更直观地感受这个生产过程啦。
高密度聚乙烯工艺流程
高密度聚乙烯工艺流程好的呀，那咱就开始聊聊高密度聚乙烯的工艺流程吧。
一、原料准备。
然后这些乙烯会被压缩，就像把空气装进小瓶子里一样，把它压缩成液态，这样方便运输和储存，也为后面的反应做好准备。
二、聚合反应。
这可是高密度聚乙烯生产的关键步骤哦。
乙烯在特定的反应釜里进行聚合反应。
这个反应釜就像是一个神奇的魔法锅，里面加了催化剂呢。
催化剂就像一个小魔法师，它能让乙烯分子手拉手，一个接一个地连接起来，慢慢地就形成了大分子的聚乙烯。
这个反应的条件也很讲究，温度呀、压力呀都得控制得刚刚好。
温度就像是火候，要是温度太高了，可能会产生一些不好的东西，就像炒菜火太大把菜炒糊了一样。
压力也是，压力合适了，乙烯分子才能愉快地聚合。
而且在这个过程中，还得不断地搅拌，就像咱们搅面糊一样，让乙烯分子充分接触，这样才能聚合得更均匀呢。
三、产品分离与精制。
反应完了之后，就得到了一堆混合的东西，这里面有我们想要的高密度聚乙烯，还有一些没反应完的乙烯呀，催化剂残渣之类的。
这时候就要把它们分开啦。
首先是把没反应完的乙烯分离出来，这个乙烯还可以回收再利用呢，就像咱们喝完饮料的瓶子可以回收一样，可不能浪费。
然后就是去除那些催化剂残渣，这些残渣要是留在产品里，就像饭里面有沙子一样，会影响产品的质量。
这一步要做得很精细，通过一些过滤呀、洗涤呀的操作，把高密度聚乙烯弄得干干净净的。
四、造粒。
经过前面的步骤，我们得到了纯净的高密度聚乙烯，不过这时候它还不是我们常见的那种一粒一粒的样子呢。
接下来就要进行造粒啦。
把高密度聚乙烯加热融化，然后通过特殊的模具，就像把面团通过做饼干的模具一样，把它做成一粒粒的小颗粒。
这些小颗粒的大小、形状也都有讲究呢，要符合不同的使用需求。
比如说，有的颗粒大一点，适合做一些大型的塑料制品，有的颗粒小一点，就可以用来做一些精细的小物件。
高密度聚乙烯的工艺流程就是这样啦，每一个步骤都像是一个小关卡，都要小心翼翼地对待，这样才能生产出高质量的产品呢。
高密度聚乙烯的生产工艺与产品现状
高密度聚乙烯的生产工艺与产品现状1953 年，Ziegler 以四氯化钛和三乙基铝为催化剂，用乙烯聚合生成高密度聚乙烯，经历了60 多年的发展，高密度聚乙烯（HDPE）以其优良的综合性能，成为世界产量位列第三的通用塑料，仅次于低密度聚乙烯和聚氯乙烯[1].HDPE 一种无毒、无味、无臭白色粉末颗粒状产品，具有髙结晶度，使用温度可达100℃，密度在0.940 ~ 0.976 g/cm3,分子量介于40000 ~300000,它具有良好化学稳定性，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；优良的耐热性、电绝缘性、耐磨性和耐寒性；较高的机械强度、韧性和刚性；1 HDPE 的生产工艺HDPE 的生产工艺主要有 3 种，分别为淤浆聚合、气相聚合和液相聚合[2]1.1 淤浆聚合HDPE 的淤浆聚合按反应器不同，可以分为釜式淤浆法和环管淤浆法。
1.1.1 釜式淤浆法此法是通过并联或者串联方式的双釜反应器，可以生产单峰和双峰产品，该种方式所需的压力和温度偏低，操作跨度大，产品牌号更替快，对原料的纯度要求不苛刻；Hostalen 工艺、CX 工艺和Equister-Maruzen 工艺是目前发展比较成熟，最具代表性的釜式淤浆法。
Hostalen 工艺的催化剂为改进的钛系Z-N催化剂，裂解乙烯可以直接作为原料，生产双峰HDPE 技术处于世界领先地位。
国内引进该工艺的有中海油壳牌、辽宁华锦、抚顺石化分公司、辽阳石化分公司、吉林石化。
CX 工艺是低压淤浆法，可以生产MDPE 和HDPE, 催化剂为改进的钛系Z-N 催化剂，切换牌号容易，过渡产品少，对分子量及分布控制容易。
扬子石化、北京燕山、兰州石化、大庆石化采用该法。
台湾塑胶采用Equister-Maruzen 工艺，该工艺的催化剂为高活性负载型催化剂，可调控共聚单体分布[4].1.1.2 环管淤浆法环管淤浆聚合是利用两个环管反应器及中间处理单元，可以生产出单峰、双峰高密度聚乙烯产品。
高密度聚乙烯生产技术的研究进展
高密度聚乙烯生产技术的研究进展【摘要】1953年高压合成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。
【关键词】高密度聚乙烯；聚乙烯；生产技术；探讨研究前言高密度聚乙烯的生产工艺技术主要有：浆液聚合、气相聚合和溶液聚合。
1.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。
1.1 搅拌釜式浆液聚合（Z-N催化剂己烷溶剂，双釜聚合工艺）双釜聚合技术主要分为：basell：hostalen技术和CX技术，这两种技术具有很相似的工艺。
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。
1.2 环管反应器工艺（Cr系催化剂异丁烷反应介质）环管反应器工艺主要分为Phillips：Phillips工艺（单环管）和NNOS：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。
2.世界聚乙烯技术的最新进展气相法工艺：Univation公司的Unipol工艺、BP公司的Innovene工艺和Basell 公司的Spherilene工艺。
气相法工艺由于流程较短、投资较低、生产灵活等特点发展较快，目前的生产能力约占世界聚乙烯总生产能力的34%，新建的LLDPE 装置近70%采用气相法技术。
BP低压气相工艺：与Unipol非常相似。
均采用冷凝态技术。
只是冷凝液送入流化床的方式稍有不同。
BP的方法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则不进行分离，冷凝液随循环物流一起进入流化床反应器。
试论浆液法高密度聚乙烯生产工艺及催化剂
试论浆液法高密度聚乙烯生产工艺及催化剂摘要：浆液法最早出现在20世纪50年代，广泛应用在生产聚丙烯的工艺技术中。
随着该工艺的逐年进步，浆液法也逐渐应用到生产聚乙烯的工艺中，为人类生活和企业生产带来更大的便利。
高密度聚乙烯是生活中经常应用的材料，例如塑料袋。
常见的聚乙烯生产方法包括浆液法、气相法和溶液聚合三种方法。
笔者将详细介绍在生产高密度聚乙烯中浆液法的应用，同时详细探究催化剂种类和生产流程的关系，希望对相关企业与所贡献。
关键词：浆液法生产聚乙烯；催化剂；工艺流程采取浆液法生产高密度聚乙烯时，第一步先制备催化剂，将催化剂和溶剂充分混合并倒入催化剂的储存容器中储存。
完全混合后，液体受到泵的压力从而流入到混合罐中。
之后，固体催化剂进入到进料罐中。
按照比例将固体催化剂放进聚合反应器中完成分离等步骤。
最后的成品就是高密度聚乙烯。
目前，浆液法是生产高密度聚乙烯流程中普遍应用的方法，在产品产出率和质量方面都能得到保证。
一、浆液法高密度聚乙烯生产工艺高密度聚乙烯制作工艺简洁，不需要昂贵的生产成本，因此受到很多工业企业的青睐，并且不断的探究关于高密度聚乙烯物质更宽广的使用范围。
高密度聚乙烯的生产工艺最常见的两种是气相法和浆液法。
现代工业企业的生产中使用最多的就是浆液法。
在生产工艺中，分离过程是最重要的流程之一，涉及到两类设备。
分离过程利用多级分离的方式将己烷和其他溶剂与PE粉料分离。
分离流程所需要的容器主要是蒸发器和离心器，离心器主要运用在分离的第二阶段。
浆液法的生产原理和技术都非常成熟，产出的聚乙烯成品质量比较高。
按照反应发生器的特性和条件，浆液法又分为釜式淤浆法和环管淤浆法。
每年我国的相关产业总产能高达至少110万吨/年。
去年，我国实现了三釜串联的淤浆催化剂全面覆盖，通过自主研究制得了一种特殊的淤浆催化剂，专门利用在三釜多峰聚乙烯产品中，攻克了钛系催化剂在高氢条件下活性持续释放的技术难题。
由此可知，我国在淤浆催化剂的研究上迈出了关键一步，为更高效的工业生产带来便利。
高密度聚乙烯制品的制备与应用
高密度聚乙烯制品的制备与应用高密度聚乙烯（HDPE）是作为制造各种化学、工业和消费品的一种热塑性聚合物的首选材料。
HDPE是由乙烯聚合而成的高分子量聚合物，具有卓越的机械性能、热稳定性、耐化学性和低渗透性。
本文将会介绍高密度聚乙烯制品的制备以及应用。
一、HDPE的制备HDPE的制备主要涉及乙烯单体的聚合过程。
聚合反应有多种方法，其中最常见的是使用Ziegler-Natta催化剂，它以乙烯单体和催化剂之间的化学反应为基础，催化剂是由钛、铝和溶剂组成的一个体系。
该反应引起分子链之间的交联，并在催化剂的作用下形成高分子量聚合物。
HDPE的制备还需要考虑反应条件。
聚合反应的温度、压力和反应物浓度会影响产物的分子量、分布和残留催化剂的含量。
高反应温度会导致分子量较低，高催化剂含量和过程中产生的侧反应会导致颜色加深和材料脆性增加。
因此，要获得合适的HDPE 材料，需要选择适当的反应条件。
二、HDPE制品的制备HDPE材料的制备是通过浆料或熔融法实现的。
浆料法聚合物颗粒在液体介质中被合并，形成高浓度的浆料；而在熔融法中，颗粒被直接熔掉，在流动性的状态下进行加工。
HDPE的制备通常需要考虑加工方法的不同过程参数，如温度、压力、挤出速度和模具尺寸等。
挤出成型是一种常见的制造方法，其中东西方向的挤压产生了单向的分子取向，改进了材料的力学性能。
另一方面，为了避免对材料造成进一步的残留应力，需要对成型件进行退火处理或热处理。
三、HDPE制品的应用HDPE拥有许多优越的物理和力学性质，它广泛应用于化工、石化、食品食品包装、医疗器械、热带等领域。
在以下几个方面，它的应用是特别重要的。
1.容器制造HDPE可用于制造农业容器、工业容器、医药及化妆品包装、食品包装等，并广泛应用于化工、医药和食品领域。
这些容器具有卓越的耐基性能，对环境污染和人体健康没有不良影响。
2.管道制造HDPE管道具有卓越的耐腐蚀性、抗老化性、耐低温性等，可以被用于城市供水、景观农业灌溉和燃气管主、下水道管及化工管道等领域。
高密度聚乙烯制备工艺
高密度聚乙烯制备工艺
高密度聚乙烯是一种重要的高分子材料，广泛应用于包装、建筑、电子、汽车等领域。
制备高密度聚乙烯的工艺主要包括以下步骤：
1. 原料准备：聚乙烯颗粒料、催化剂、稳定剂等原材料按照一定比例混合。
2. 催化剂注入：将催化剂注入反应器中，根据所需反应的温度和压力选择合适的催化剂。
3. 加热反应器：反应器内的原料加热至一定温度，使其开始反应。
4. 反应过程：反应过程中需要控制反应温度、压力、混合速度等参数，保证反应的完整性和质量。
5. 冷却：反应结束后，将反应器内的高密度聚乙烯冷却至室温。
6. 切割：将高密度聚乙烯块切割成所需的形状和大小。
7. 包装：将切割好的高密度聚乙烯块进行包装，以便存放和运输。
制备高密度聚乙烯的工艺需要注意催化剂选择、反应条件控制、设备选型等方面，以保证产品质量和生产效率。
同时，还需要注意环保和安全等问题，尽可能减少对环境的影响和对工作人员的伤害。
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高密度聚乙烯生产装置的选择及使用
高密度聚乙烯生产装置的选择及使用摘要：高密度聚乙烯是一种具有高强度、耐腐蚀性和优异的物理特性的塑料材料，被广泛应用于包装、建筑、汽车、电子等领域。
想要保证高密度聚乙烯产品质量与生产效率，就必须要重视高密度聚乙烯生产装置的合理选择与使用。
基于此，本文将从高密度聚乙烯生产装置的基本概述出发，然后在此次基础上分别探讨高密度聚乙烯生产装置的选择和使用，以期为相关企业及研究人员提供参考。
关键词：高密度；聚乙烯；生产装置；选择及使用1.高密度聚乙烯生产装置的概述1.1高密度聚乙烯生产装置定义高密度聚乙烯（HDPE）生产装置是一种用于制造高密度聚乙烯的设备，通常由以下几个主要部分组成：（1）反应器。
反应器是高密度聚乙烯生产的核心部件，用于将乙烯单体进行聚合反应，通常采用连续流动式或批量式操作，通过控制反应条件，使乙烯分子逐渐连接形成聚乙烯链；（2）分离系统。
分离系统用于将聚乙烯产物与未反应的乙烯、催化剂残留物等分离开来，包括凝固、热处理、溶解和过滤等过程；（3）粉碎和造粒装置。
生产出的聚乙烯通常以颗粒状形式存在，需要经过粉碎和造粒装置进行处理，使其具有适合使用的颗粒度和形状；（4）控制系统。
高密度聚乙烯生产装置还配备了一套先进的控制系统，用于监测和控制生产过程中的温度、压力、流量等参数，以确保产品质量的稳定性和一致性。
1.2高密度聚乙烯生产装置的重要性高密度聚乙烯生产装置在现代工业中具有重要的意义，主要体现在以下几个方面：（1）材料供应。
高密度聚乙烯生产装置的存在，保证了大规模生产和供应高质量的聚乙烯原料，满足了各个行业对该材料的需求，例如高密度聚乙烯在包装行业有着广泛应用，可用于制作塑料袋、瓶子、容器等，其生产装置的运行可以提供大量的聚乙烯原料，满足包装行业对塑料制品的需求；（2）环保意义。
高密度聚乙烯生产装置可以实现废品回收再利用，通过回收和再生聚乙烯原料，能够有效减少对自然资源的消耗，降低环境污染，这对于可持续发展和环境保护具有重要意义。
高密度聚乙烯制品生产工艺和质量影响因素分析
高密度聚乙烯制品生产工艺和质量影响因素分析目前国内生产高密度聚乙烯制品采用一次加工成型生产工艺主要分类：一、注塑工艺：主要用于包装类制品的生产二、挤出式工艺：多层(三层以上)共挤工艺特征：产量大，高品质制品对PE树脂选择性窄。
压延法生产特征：产量大，外表光泽，对树脂选择性宽，最后工序为热辗压成制品。
平膜挤出的成型原理是：将在挤出机中已经塑化均匀的塑料熔体从平膜机头挤出，经冷却辊接触而冷却固化，最后剪裁成一定宽度的膜，卷取成卷。
共挤膜各层的结构可以是对称的或不对称的，当两层膜之间的粘附性能不佳时，就需要在两层之间加入一层很薄的粘结层，以提高热封性能和边界粘附性能。
用于平膜和流延膜的共挤出机头有三种型式，即多流道共挤出机头、带喂料块共挤出机头以及多流道机头和喂料块组合的共挤出机头。
(1) 多流道共挤出机头：由数台挤出机挤出的熔体从一个拥有多流道的机头进料端分别流入设定宽度及厚度的分流道中，各层熔体在机头口型内复合成型。
采用这种方法人们可以选择流动性和熔点相差较大的塑料原料制取复合制品。
但复合层数不能太多，否则共挤出机头过于庞大。
(2) 带共挤出喂料块的机头：由数台挤出机挤出的熔体经喂料块分流道，通过其内设置的熔体流率比调节阀和厚度调节栓调节，然后汇合进入衣架机头挤出成型。
这种方法允许人们生产较多层数的复合薄膜，共挤出机头小巧而精密。
其缺点是只有流动性和加工温度相近的塑料才能彼此复合，加工范围较窄。
(3) 多流道机头和喂料块组合的共挤出机头。
它是由德国Reifenh妘ser公司开发的专门用来加工五层以上热敏性物料的共挤出机头。
共挤出复合成型同其他复合成型工艺相比，各层厚度的控制和调节比较困难，层间界面不够清晰，界面处两层料流有可能发生相互干扰，尤其是机头内各层物料流汇合处到口型之间距离比较长的情况下更容易发生。
共挤吹膜法主要用于生产高阻隔性包装膜、收缩膜、中空保鲜膜、土工膜等，在食品、药品、日化产品包装、农用大棚、水利工程、环境工程等领域有广泛应用。
高密度聚乙烯简介介绍
聚合反应通常是加成聚合，这意味着乙烯单体在反应中互相加成， 形成长链分子。
控制因素
为了得到高质量的HDPE，反应温度、压力、催化剂种类和浓度等 因素需要被精确控制。
后续处理
01
02
03
冷却和切割
聚合反应后，得到的聚乙 烯材料需要经过冷却，然 后切割成适当的大小。
洗涤和干燥
为了去除催化剂残留和其 他杂质，聚乙烯材料通常 会被洗涤，并在特定条件 下干燥。
高密度聚乙烯简 介介绍
汇报人： 2023-11-20
目录
• 高密度聚乙烯概述 • 高密度聚乙烯的物理和化学特性 • 高密度聚乙烯的生产工艺 • 高密度聚乙烯的应用与市场前景 • 高密度聚乙烯的环境影响与可持
续发展
01
高密度聚乙烯概述
定义与性质
定义
高密度聚乙烯（HDPE）是一种线 性聚乙烯，具有高分子量和密度 高于0.94 g/cm³的特性。
容器制品
HDPE还可用于制造各类容器，如塑料瓶、桶、盒等。其高刚 度、耐冲击性和优异的耐化学腐蚀性使得HDPE制品在包装领 域具有广泛的应用前景。
建材领域应用
管材
在建筑领域，HDPE被用作制造给水管、排水管、燃气管等管道材料。HDPE管 道具有优异的耐腐蚀性、耐磨损性、抗老化性和环保性能，逐渐替代传统金属 管道和混凝土管道。
物理特性
01
02
03
04
密度高
高密度聚乙烯的名字即来源于 其高密度，通常密度在0.941 到0.965克/立方厘米之间。
机械强度高
具有优良的耐冲击性和抗压性 ，因此常用于制作需要承受一
定外力的产品。
硬度大
高密度聚乙烯的硬度比低密度 聚乙烯大，有更好的耐磨性。
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高密度聚乙烯 （HDPE）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ简介
• 英文名称为“High Density Polyethylene”，简称为“HDPE”。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。某些种类的化学 品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃 （四氯化碳）。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。 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。 某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲 苯）和卤化烃 （四氯化碳）。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。各种 等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合：密度、分子量、分子量分布和 添加剂。不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不 同用途的HDPE品级；在性能上达到最佳的平衡。高密度聚乙烯为无毒、无味、无 臭的白色颗粒，熔点约为130℃，相对密度为0.941~0.960。它具有良好的耐热性和 耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环 境应力开裂性亦较好。熔化温度220~260℃。对于分子较大的材料，建议熔化温度 范围在200~250℃之间。高密度聚乙烯是种白色粉末火颗粒状产品，无毒、无味， 密度在0.940～0.976 g/cm3范围内；结晶度为80％～90％，软化点为125～135℃， 使用温度可达100℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝
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(2)环管反应器浆液聚合
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环管反应器工艺的典型代表是Phillips公司的Phillips工艺和INNOS公司 的Innovene S工艺。Phillips工艺以异丁烷为稀释剂，采用铬系催化剂， 催化剂在使用前要进行活化，活化后的催化剂粉末在氮气保护下与高纯度 的异丁烷形成催化剂淤浆，然后进入环管反应器，原料乙烯单体经过精制 后，与氢气、共聚单体己烯一1进行预混合然后注入环管反应器，乙烯在 催化剂的作用下生成聚乙烯。轴流泵保持反应器内物料的高速流动和非常 均匀地混合，反应热由夹套冷却水均匀地撤出。本工艺生产MI范围为 0．1 5—1 00，密度0．936—0．972 g／cm3。环管反应器工艺的特点 是：设备较少，流程短，投资成本低；不产生蜡和齐聚物，不粘壁；粉料 形状好，易于输送；反应热依靠反应器夹套冷却水取出，撤热容易，调整 方便；原料要求较高，需净化；共聚单体采用己烯；采用异丁烷作溶剂， 易于脱出残留溶剂。 其工艺流程为：新鲜的聚合级乙烯在干燥后将配制分子量调节剂氢，防冻 剂和循环稀释剂异丁烷混合后送入多环管连续流程反应器中，并将催化剂 补充异丁烷充入反应器内。反应温度为106.7摄氏度，压力为3.9MPa。聚 合物和稀释剂余浆借助轴流泵在6m/s的速度下通过环管反应器。反应器 夹套中的水冷却控制反应温度，聚合物固体由环管反应器中竖式沉降口排 出。从而使淤浆浓度可达到55%，转化率为98%—99%。聚合物排出后去
(1)搅拌釜式浆液聚合
• 搅拌釜式浆液聚合典型代表为Basell公司的Hostalen技术和三井油化公司的 CX技术，Hos．talen技术采用Hoeehst公司首创的搅拌釜工艺，使用双反应 器，可以进行串联和并联使用，该工艺中，聚合反应溶剂为正已烷，催化剂为 高活性z—N催化剂，乙烯和氢气混合后进入第一反应器，与催化剂混合发生聚 合反应，反应器内聚合物以淤浆形式悬浮在己烷中，聚合温度约为80℃ ，聚 合压力小于10 bar，此工艺可以生产产品密度范围为0．942～0．965 g／cm3， 熔融指数范围为0．2～80，共聚单体为丙稀和丁烯一1，生产传统HDPE和双 峰HDPE，高密度管材性能优异，适合制作受压管材，达到PE100+。淤浆法釜 式反应器连续聚合工艺的特点是：操作压力和操作温度低；双釜反应器可通过 采用并联及串联不同的形式生产单峰及双峰产品；工艺操作弹性高，产品牌号 转换快，对原料纯度要求不高；共聚单体采用丙烯，1一丁烯；采用已烷作溶 剂，回收单元简单。目前该方法被世界上许多生产厂家采用。该工艺的特点是 聚合在惰性烃稀释剂中进行的。 工艺流程为：将聚合乙烯（乙烯99.9%，乙烷0.1%）送入干燥器后与由正己烷 组成的循环稀释剂一起再进入釜式反应器，催化剂采用载体上含有钛和锰、三 乙基铝为助催化剂的牌号。加入少量的氢控制分子量，聚合反应形成的是聚乙 烯颗粒，反应温度为90℃，压力为1.8MPa，反应可分两步在两个聚合釜中进 行，生产的浓度为34%（质量分数）的淤浆固体，单体转化率可达97%。聚合 物从第二反应器流出闪蒸至压力0.14MPa，闪蒸出来的未反应的乙烯、排出物 中的乙烷及2%的环己烷稀释剂经两次压缩冷却到2.5MPa，去气提塔将乙烷回 收去再循环中。闪蒸后留下来的淤浆经离心分离回收大部分稀释剂，固体滤饼 送至干燥器中将挥发组分含量降至5%（质量分数）左右。该干燥器是以氮气
3 、溶液聚合法
• 溶液聚合法将乙烯溶解于溶剂中，反应生成的聚合物溶解于溶剂中，典型 代表为NOVA公司的Sclairtech工艺，DOW 化学公司的DOW 工艺和DSM 公司的Compact工艺。Sclairtech工艺为溶液聚合工艺，乙烯原料经过分 子筛脱出杂质后，与溶剂及共聚单体进行混合后进人反应器，在催化剂作 用下产生聚合反应，聚合反应在温度160～200。【=，压力80 bars条件下 进行，通过多反应器、高强度混合，高效Z／N催化剂的作用下，控制产品 的结构，生产产品MI范围为0．2～150，密度范围为0．905～0．970 g／ cIn3。溶液聚合反应工艺的特点是：原料要求较低，不需要特殊的精制； 反应器停留时间短，聚合反应速度快产品切换快；采用溶剂，反应稳定， 反应器不结垢；装置开停工易于操作；转化率高，乙烯的单程转化率为95 ％ ，总利用率为98．5％。未反应的乙烯返回到乙烯装置精制。 又称为中压溶液法是溶液法的一种类型，这里还包括绝热低压法和冷却低 压法。中压溶液法的乙烯单体转化率可高达95%，用环己烷作为乙烯稀释 剂。三乙基铝，四氧化钛和氧氨化钒为催化剂。反应器为搅拌釜式反应器， 反应器压力为10.3MPa，温度为300℃。从反应釜出来的物料去分离器进 行闪蒸，闪蒸压力至0.9MPa，其中90%的溶剂和残余乙烯被蒸发并从聚 合物中分离出来。再经过第二次闪蒸分离，闪蒸压力至0.12MPa，这些蒸 汽的热量在回收后冷却至49℃，经压缩机送往气体塔。气体塔中轻组分从 塔顶压缩机至乙烯分馏塔。气提塔的釜液送往重质尾馏分分馏塔分离重馏 分作废物处理，塔顶馏分连同乙烯分馏塔塔底部分液一块去催化剂制备。
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4、3种HDPE技术比较
• 浆液法工艺生产HDPE成熟，产品性能优异，双峰PE产品 具有良好的力学性能，便于加工，在薄膜、管道吹塑成型、 注射成型、电线电缆等领域均有广泛的用途，可以做出 PE高强度级别的管材牌号，但此方法工艺流程长，有溶 剂回收单元，还产生部分低聚物蜡。溶液法工艺生产的 HDPE生产流程较长，高温高压，生产产品及投资方面均 不具有优势；气相法工艺生产的HDPE产品在高强度薄膜 和通讯电缆料方面有一定特色，投资方面具有优势；从世 界高密度聚乙烯的生产看，淤浆法装置具有一定优势，特 别是吹塑、薄膜和管材等产品性能优异，近10年世界新建 的HDPE装置中，约有70％的能力采用该工艺。尽管气相 法装置在注塑料生产中具有成本较低的优势，但在中空、 管材等产品上却不具有竞争力。特别是在双峰产品中，淤 浆法成功实现了商业化，而气相法仍在研究之中。
2 、气相聚合法
• 气相聚合法（气相流化床法）工艺典型代表为DOW化学公司的univation技术和 INNOS公司的Innovene技术univation技术工艺采用低压气相流化床反应器，采 用z／n催化剂及铬系催化剂，净化的原料注入反应器，在催化剂贮作用下产生聚 合反应，反应在85～110。【=．压力为2．41 MPa下进行，乙烯单程转化率约为 1％ ～2％ ，反应热的撤除主要通过循环物流的冷却，生产产品MI范围为0．01～ 150，密度范围为0．915～0．970 g／cm3。气相流化床聚合反应工艺的特点是： 操作压力低，温度低；可生产全密度聚乙烯；催化剂体系包括钛系、铬系；茂金 属催化剂；对原料纯度要求高，所有原料均要精制；不需用溶剂，能耗低，维修 和运行费用低。生产工艺是：干燥的单体与氢气一道加到反应器系统中，原料加 进一个大循环蒸汽流回路，并通过气体分配由进入大型流化床反应器的底部，根 据设计反应器原料有69.57%乙烯（乙烯含量为99.9%，0.1%为乙烷）、10.43% 氢、7.56%乙烷和12.44%氮。这一原料气组成生产出来额产品具有8g/10min的熔 体指数和0.964g/cm³ 的密度。催化剂由三氯化钛和四氢呋喃为促进剂的二氧化镁 混合物，助催化剂为三乙基铝。催化剂以固态形式同氮气一道从不痛反应器部位 进入器内。操作温度为105℃，具体温度根据产品牌号定。反应器操作压力为 2.0MPa，反应气体从反应的顶部出来经旋风分离器讲含有固体物末的催化剂分离 出来送回反应器去。然后从旋风分离器出来的气体经压缩和循环冷却器后循环至 反应器底部。反应器排料通过一气闸系统间歇地将产品颗粒送到料罐。进入出料 罐的部分气体经上部的缓冲罐、过滤器、气体冷却器、分离罐进入压缩机循环系 统。聚合物从出料罐下部出来进入吹洗罐及后处理系统中去。后处理系统包括向