国外全密度聚乙烯生产商的情况对比

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气相法

1 Borealis公司的BORSTAR工艺(淤浆/气相)

1.1 公司业绩简介

Borealis公司开发中的BORSTAR工艺目的是在一种工艺中能够生产全密度的聚乙烯树脂(LLDPE、MDPE及HDPE),得到的树脂具有良好的加工性能和良好的机械性能(如刚性和撕裂强度)。

BORSTAR工艺基于两个串联的反应器,生产出双峰树脂,这就是该公司实现易加工树脂的路线。伴随着双峰技术的开发,进一步强化丙烷超临界状态的应用。工艺中的第一反应器(主反应器)是环管淤浆反应器,接着是气相流化床反应器。

BORSTAR工艺第1套工业化规模的装置在1995年4季度在芬兰的Pouvoo开始运转,铭牌生产能力为265kt/a。该装置实际运转可年产309kt/a,1999年末将脱瓶颈达到353kt/a。Borealis公司指出,根据迄今的操作经验,如果没有原料、挤出机和固体物料处理系统的限制,Pouvoo装置实际上有440kt/a的生产能力。

Borealis公司仿效BORSTAR工艺,改造其在瑞典Stenungsund的UNIPOL气相法装置,包括增加一环管前端。这套装置计划在2000年9月开车,生产能力为225kt/a。此外,Borealis 与阿联酋的阿布扎比国家石油公司(Abu Dhabi National Oil Company,ADNOC)组成合资的Borouge公司,在Ruwais建设225kt/a的生产装置,于2001年11月开车。Borealis最近的许可证领有者是中国的上海石油化工公司,在上海金山的装置生产能力为250kt/a,将于2002年初开始运转。

Borealis公司用特有的齐格勒那塔催化剂家族,生产全密度的LLDPE~HDPE产品(如从0.922g/cm3的膜料到0.960g/cm3的注塑级树脂);双峰产品的MI范围从HLMI(21.6kg下)5~11。因为ESCR、机械强度和可加工性能的改善,Borealis公司目前集中对专用(高级)聚合物进行研究,如用于管材、吹塑、电线电缆和膜的应用,贯穿LLDPE/HDPE整个范围。Borealis 公司在欧洲的市场中,受压管材是个强项。

Borealis公司称,它的HMW HDPE膜料有可挤出性,可以在常用的LDPE设备上使用纯LLDPE。同时,可以在掺混物及/或与所有的聚乙烯树脂共挤出。LLDPE膜是不粘、无光泽的表面,主要用于染色膜或共挤出应用。

所有的BORSTAR树脂都采用丁烯-1作共聚单体,比LDPE和高级。烯烃基聚乙烯有成本优势,这是它的目标。下一代的BORSTAR产品可能包括茂和HAO的产品。它们正在中试装置中进行开发。

1.2工艺说明

如前所述,BORSTAR工艺是以淤浆环管/气相连续反应器的工艺。这种工艺的特点如下:

●在第一阶段采用淤浆环管反应器,以期稳定开车,并使牌号切换时间(停留时间)短。淤浆环管反应器对牌号切换时间的影响可以忽略。

●在第一反应器用超临界丙烷作稀释剂,制得很低分子量的树脂,卸出的淤浆易于脱

除挥发物,在气相反应器中撒热良好。

●第一阶段聚合物的分离(丙烷溶剂的闪蒸)从聚合物中完全脱除单体,以至第二阶段聚合的操作(组成)与第一阶段无关。

●在第二阶段聚合中采用气相反应器使产品性能具有灵活性,烃类发散物少。该反应

器可以空载运转,没有片、块形成。在高分子量区插入共聚单体,与单峰树脂比较,给出“相反(reverse)”的共聚单体分布,导致高的熔体强度。

●反应器尺寸能够可靠地放大,实现世界级的规模。

催化剂淤浆分散在丙烷及共催化剂中,与氢和乙烯一起注入单环管预聚合反应器。预聚阶段确保最终聚合物有良好的形态,完成总聚合的百分之几。在后面的反应器中不需加催化剂。

催化剂的高活性使产品中的含灰量在lppm(LLDPE)到2ppm(HDPE)钛的水平。预聚物与补加的乙烯和控制分子量的氢一起加入淤浆反应器。这个环管反应器中可加入少量丁烯-1,以得到较低密度的组分。

淤浆环管工艺对于HDPE来说已为众所周知,对于管材和吹塑牌号是领先的工艺。然而该工艺从未提供过LLDPE全范围的牌号,因为在操作温度下共聚物趋于软化,溶解在稀释剂中,并粘附在反应器壁上。淤浆环管工艺最早由Phillips公司提供,后来Borealis公司进行了创新。

在BORSTAR工艺与常用的淤浆环管工艺之间的主要不同是BORSTAR工艺在高于临界点的压力下采用液态丙烷,而Phillips在低于临界点下用异丁烷。在高温下聚乙烯在超临界丙烷中的溶解度低于在异丁烷中的溶解度,避免了反应器的结垢。为了制造高熔体树脂,必须用高的氢含量来覆盖聚合物链,这在超临界丙烷中上可能的,没有气泡形成。

第一反应器(淤浆环管)给出低分子量树脂组分(MFR为200~600)。用超临界丙烷的另一个优点是在高温下允许高活性。淤浆环管反应器的操作条件是85℃~100℃和60~65巴。

淤浆卸出进闪蒸罐,约含60%的聚合物固体物,但超临界流体使之可以使之在更高的固体浓度(接近70%)下操作成为可能。闪蒸罐在2~3巴下操作,干燥的粉末传送到气相反应器。

从闪蒸罐出来的拔顶组分被压缩,并送到重组分洗涤塔,分离出小量的重组分送出,可作锅炉燃料。重组分洗涤塔塔顶馏分送到轻组分洗提塔,轻组分(主要是氢和一些乙烯)被从循环的稀释溶剂中洗提出来。这些轻组分循环回环管反应器,或送回烯烃装置回用。轻组分塔底部馏分主要含丙烷和一些乙烯、丁烯,或循环回淤浆反应器,或送共聚单体塔回收丁烯。共聚单体分离系统仅在LLDPE生产时使用,可以进一步优化。

干燥的聚合物从闪蒸罐出来,经过一个专门设计的气锁/传送系统进入流化床反应器。在第二反应器中,乙烯和丁烯的分压要精确控制,以获得生成的聚合物正确的组成,并保持两个反应器之间生产的分隔。氧用于控制分子量。这个聚合合反应器牛产具有HLMI一般小于1、密度在0.900g/cm3上下的高MW树脂组分。得到的总的LLDPE产品密度低到0.922g/cm3(工业化)和0.918g/cm3(半工业化)。反应器在80℃和20巴下运转,采用塔底搅拌。

总的来说,该工艺生产的树脂是十分均匀的,因为较高分子最馏分的分布在初始形成的低分子量树脂孔隙内。树脂颗粒有均匀的颗粒度分布和均匀的组成分布。

与其他气相法工艺类似,从反应器顶部排出的烃类被压缩、冷却并循环回反应器去聚合热。丙烷用作惰性组分和气相反应器中气氛的主要成分,导致生产率的先进性,因为丙烷的热熔约为氮气的3倍。因此,BORSTAR工艺不进行循环物的冷凝。

在双反应器系统中,第一个反应器生产的聚合物约占50%,其余在第二反应器中进行。淤浆物料几乎上都是均聚物,第二反应器才进行共聚物的制造。所有的共聚物以丁烯—1为基础,因为不要求己烯-1即可得到机械性能优异的产品。

从气相反应器出来的聚合物卸料去产品脱气罐。固体物送到洗提仓,用氮气吹洗除去残余的烃类,用蒸汽使催化剂失活。洗提仓顶部的馏出物去火炬或最好在一个膜分离装置中回收小量的烃。从产品脱气罐出来的拔顶物料被压缩和循环同气相反应器。由洗提仓出来的聚合物被送至下游的挤出和造粒阶段。

Borealis公司目前用一种二氧化硅作载体的齐格勒那塔催化剂进行工业生产。该催化剂

有十分平缓的外形,具有良好的活性,贯穿很宽的聚合物分子量范围。茂基牌号也正在开发中。

2 BP Amoco公司的INNOVENE工艺(气相)

2.1 公司状况简介

1998年,BP Chemical与Amoco公司BP Amoco公司,其聚烯烃业务也随之合并。PE 许可证业务相对独立于Amoco的PP许可证业务。

BP Amoco工艺就是著名的INNOVENE工艺,最早是由Napthachimie(前BP与Rhone-Poulenc的合资公司)在法国的Lavera开发成功的。第一套25kt/a的装置于1975年建成,后来掊瓶颈发行扩大到50kt/a。1994年以后,该装置用作工业规模的中间试验装置,以开发新树脂,包括第二代树脂。第二套气相法装置生产能力100kt/a,1985年建于Lavera。目前己脱瓶颈发行扩大到240kt/a,并采用高产率技术(HPT)。BP Amoco在英国的Grangmouth有一套160kt/a的装置。应用INNOVENE工艺的HPT技术运转中,1998年脱瓶颈后能力达200kt/a。除了这些装置以外,BP Amoco公司在英国还有一套300kt/a的装置己于2000年建成投产,采用的是最新的EHP技术。美国Chevron公司在德克萨斯州的Orange 的新装置是第一家受让许可证应用EHP技术的装置。该装置于1999年开始运转。表1为采用INNOVENE技术的装置一览表。

国家及地区公司或厂址生产能力开工日期

亚太地区

中国兰州62 1991

盘锦125 1990

独山子120 1995

印度Indian Petrochemicals 160(1998,+60) 1991

印度尼西亚PT Peni(BP Amoco合资)250

200 1993(HPT)

1998(1999年采用Dow 的单中心催化剂)

日本Ube 50 1989

韩国Samsung 80 1994

马来西亚PEPE Malaysia(BP Amoco合资) 200 1995

菲律宾Bataan Polyethylene(BP Amoco合资) 250 1999

中国台湾省台塑240 2000

泰国TPE 60/90 1990/1996 中东

埃及Egyptian Ptrochemical 200 1999

伊朗TPC 100 1999 NPC(Arak)60 1996

伊拉克TECHCORP 160

北美

美国Chevron-Cedar Bayou 200/350 1990/1996 Chevron-Orange 250 1999(EHP)

台塑240 1995

Quantum 100 1998

Texas Eastman 117 1993

Westlake 200 1998

国内外线型低密度聚乙烯装置及产品基本情况

LLDPE/LL0209AA/独山子石化 特性备注:运输应清洁不可抛掷,不可雨淋,应放于通风,清洁的仓库内,不得露天存放 用途:适用于制作重包装膜,农膜,建筑卷筒及共挤膜等,也可用于掺混以提高 LDPE 的性能. 重要参数:熔体流动速率:1 g/10min 密度:0.92 g/c m3 缺口冲击强度:90 拉伸强度:10 MPa 断裂伸长率:620 % LLDPE(线型低密度聚乙烯)LL0209AA/上海赛科 吹塑薄膜 生产厂商:上海赛科石油化工有限责任公司 用途:掺混,重负荷袋,农膜,内衬袋,吹塑缠绕膜 重要参数:熔体流动速率:0.9 g/10min 密度:0.92 g/c m3 拉伸强度:32 MPa 断裂伸长率:840 % LLDPE(线型低密度聚乙烯)LL0209AA/伊朗石化 吹塑薄膜 生产厂商:伊朗国家石化公司 重要参数:熔体流动速率:0.9 g/10min 密度:0.92 g/c m3 拉伸强度:28 MPa 断裂伸长率:800 % LLDPE(线型低密度聚乙烯)LL0209AA/BP. 薄膜级 生产厂商: 英国石油化学有限公司 重要参数:熔体流动速率:0.9 g/10min 密度:0.92 g/c m3 LLDPE(线型低密度聚乙烯)LL0209AA/盘锦乙烯 吹塑薄膜 生产厂商: 盘锦乙烯工业公司 特性备注:类型:薄膜(吹膜)特性:抗拉强度好、减薄、抗穿刺强度高、抗紫外线、标准收缩好。 用途:用途:包裹袋、建筑工人保护带、大棚膜、地膜、灌溉用管、共挤出膜的韧层、收缩包装膜。 重要参数:熔体流动速率:0.9 g/10min 密度:0.919 g/c m3 LLDPE(线型低密度聚乙烯)LL0209AA/英力士 薄膜 生产厂商:英力士公司 特性备注:改进的热粘性,更好地撕裂强度,高拉伸应力和断裂伸长率 用途:一般用途的薄膜 重要参数:熔体流动速率:0.9 g/10min 密度:0.92 g/c m3 拉伸强度:32 MPa 断裂伸长率:840 %维卡软化 点:100 ℃ LLDPE(线型低密度聚乙烯)LL0209CA/盘锦乙烯 薄膜级 生产厂商: 盘锦乙烯工业公司 特性备注:类型:薄膜(吹膜)特性:减薄,耐穿刺能力高,拉伸强度好,尤其膜向撕裂强度好。 用途:用途:缠绕包装膜(吹薄) 重要参数:熔体流动速率:0.9 g/10min 密度:0.919 g/c m3

案例五 大庆石化公司低密度聚乙烯装置的风险管理

案例五大庆石化公司低密度聚乙烯装置的风险管理 问题1.根据大庆石化公司对LDPE 项目的敏感性分析表看,请回答什么是敏感性分析,从敏感性分析表中能得出什么结论? 答:根据大庆石化公司对LDPE项目的敏感性分析表,请回答什么是敏感性分析,从敏感性分析表中能得到什么结论? 答:敏感性分析法是指从众多不确定性因素中找出对投资项目经济效益指标有重要影响的敏感性因素,并分析、测算其对项目经济效益指标的影响程度和敏感性程度,进而判断项目承受风险能力的一种不确定性分析方法。 敏感性分析法目的 1、找出影响项目经济效益变动的敏感性因素,分析敏感性因素变动的原因,并为进一步进行不确定性分析(如概率分析)提供依据; 2、研究不确定性因素变动如引起项目经济效益值变动的范围或极限值,分析判断项目承担风险的能力; 3、比较多方案的敏感性大小,以便在经济效益值相似的情况下,从中选出不敏感的投资方案。 敏感性分析法因素 根据不确定性因素每次变动数目的多少,敏感性分析法可以分为单因素敏感性分析法和多因素敏感性分析法。 1、单因素敏感性分析法 每次只变动一个因素而其他因素保持不变时所做的敏感性分析法,称为单因素敏感性分析法。 例:(计算题)某公司规划项目的投资收益率为21.15%,财务基准收益率为12%。试对价格、投资在±20%,成本、产量在±10%范围进行敏感性分析。 规划方案价格 变动 投资 变动 成本 变动 产量 变动 -20 % 20% -20% 20% -10% 10% -10% 10% 投资收21.1 5 7.72 33.6 2 25.2 6 18.1 9 25.9 16.4 1 17.9 5 24.2 4

高密度聚乙烯生产工艺开发进展

高密度聚乙烯生产工艺开发进展 概述世界聚乙烯工业生产和消费现状,了解高密度聚乙烯(HDPE)生产工艺的最新进展,提出本地该行业发展建议。 标签:聚乙烯;生产工艺;现状 高密度聚乙烯(HDPE)是一种不透明白色腊状材料,密度比水小,柔软而且有韧性,被广泛应用于制备诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑,吹塑、注塑和滚塑等。 在聚乙烯生产工艺技术领域,一直是多种工艺并存,各展其长。目前并存的液相法工艺有Nova公司的中压法工艺、Dow化学公司的低压冷却法工艺和DSM 公司的低压绝热工艺。应用最为广泛的浆液法工艺是科诺科菲利浦斯、索尔维公司的环管工艺和赫斯特、日产化学、三井化学的搅拌釜工艺。气相法工艺主要有Univation公司的Unipol工艺、BP公司的Innovene工艺和Basell公司的Spherilene 工艺。近年来,气相法由于流程较短、投资较低等特点发展较快,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。近年来,在各工艺技术并存的同时,新技术不断涌现。其中冷凝及超冷凝技术、不造粒技术、共聚技术、双峰技术、超临界烯烃聚合技术以及反应器新配置等新技术的开发,极大地促进了世界聚乙烯工业的发展。 1 冷凝及超冷凝技术 冷凝及超冷凝技术是UCC、Exxon化学和BP公司开发的,是指在一般的气相法PE流化床反应器工艺的基础上,使反应的聚合热由循环气体的温升和冷凝液体的蒸发潜热共同带出反应器,从而提高反应器的时空产率和循环气撤热的一种技术。冷凝操作可以根据生产需要随时在线进行切换,使装置可以在投资不需要增加太大的情况下大幅度提高装置的生产能力,装置操作的弹性大,使得该技术具有无可比拟的优越性。通过采用该技术不仅将单线最大生产能力从22.5wt/y 提高到45wt/y年以上,而且进一步降低了单位产品的投资和操作费用,操作稳定性也得到了进一步提高。国外已有大量采用冷凝和超冷凝技术对气相法PE装置扩能的实绩,最高扩能达到原有能力的2.5倍以上。我国扬子石化公司、天津石化公司、广州石化公司以及吉林石化公司、中原石化有限责任公司、新疆独山子石化公司等的聚乙烯装置采用该技术也取得扩能成功。 2 不造粒技术 随着催化剂技术的进步,现在已出现了直接由聚合釜中制得无需进一步造粒的球形PE树脂的技术。直接生产不需造粒树脂,不但能省去大量耗能的挤出造粒等步骤,而且从反应器中得到的低结晶产品不发生形态变化,这样有利于缩短加工周期、节省加工能量。Montell公司的Spherilene工艺采用负载于MgCl2上的钛系催化剂,由反应器直接生产出密度为0.890-0.970g/cm3的PE球形颗粒,

线性低密度聚乙烯

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0.915~0.940克/立方厘米之间。但按ASTM 的D-1248-84规定,0.926~0.940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(0.890~0.915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35.5%;消费量355万吨,约占PE总消费量的33.8%。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6.4%。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73.6%,其次为注塑,消费量为114.8万吨,约占LLDPE总消费量的7.1%。 2005年,我国LLDPE和LDPE消费总量为598万吨,其中LLDPE消费量为355万吨,同比增长25.4%,占LLDPE/LDPE消费总量的59.4%;LDPE消费量为243万吨,同比增加0.7%,占LLDPE/LDPE 消费总量的40.6%。

低压聚乙烯装置简介和重点部位及设备(通用版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 低压聚乙烯装置简介和重点部 位及设备(通用版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

低压聚乙烯装置简介和重点部位及设备 (通用版) 一、装置简介 (一)装置发展及类型 1.装置发展 低压装置始于20世纪50年代中期,Ziegler、Natta等人发现了金属有机络合引发体系,在较低的压力和温度下,制得了高密度聚乙烯(1953—1955)。低级烯烃得到了利用,在高分子合成方面进入了新的领域。 自我国1979年引进三井油化的CX(淤浆法)工艺以来,国内(扬子、大庆、兰州、燕化)共计四套采用三井技术生产高密度聚乙烯装置。三井油化的CX工艺是淤浆聚合生产HDPE树脂的著名工艺,工艺成熟,与气相法生产的IIDPE、高压法生产的LDPE并驾齐驱。产

品覆盖面广,同一种催化剂体系,通过改变产品的相对分子质量、相对分子质量分布、密度,可以生产出薄膜、吹塑、注塑、窄带、单丝、管材等一系列产品。 2.装置的主要类型 低压聚乙烯装置采用两条生产线,装置的核心部分为四台聚合釜,四台聚合釜可以串联也可以并联生产。 (二)装置单元组成与工艺流程 1.组成单元 本装置按工艺流程可分为以下七个部分: (1)催化剂配制进料系统;(2)聚合系统;(3)分离干燥系统;(4)混炼造粒系统;(5)溶剂回收系统;(6)低聚物处理系统;(7)公用工程。 2.各单元作用及流程介绍 低压聚乙烯装置工艺流程见图5—1。 (1)催化剂配置进料系统 BCH(国内生产的四氯化钛催化剂)主催化剂通过罐车运至车间,

高密度聚乙烯

高密度聚乙烯 聚乙烯,聚乙烯英文名称:polyethylene ,简称PE,是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。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,电绝缘性能优良。 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。采用不同的生产方法可得不同密度(0.91~0.96 g/cm3)的产物。聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。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。随着石油化工的发展,聚乙烯生产得到迅速发展,产量约占塑料总产量的1/4。1983年世界聚乙烯总生产能力为24.65Mt,在建装置能力为3.16Mt。 聚乙烯(PE)塑料一种,我们常常提的方便袋就是聚乙烯(PE).聚乙烯是最结构简单的高分子,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Ziegler-Natta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。 高密度聚乙烯,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、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好,但与低密度绝缘性比较略差些;化学稳定性好,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;薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低;耐老化性能差,耐环境开裂性不如低密度聚乙烯,特别是热氧化作用会使其性能下降,所以,树脂需加入抗氧剂和紫外线吸收剂等来提高改善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下的热变形温度较低,这 一点应用时要注意 一、合成工艺 HDPE的生产技术有3种,即浆液聚合,气相聚合和溶液聚合。 1、浆液聚合法 淤浆法技术是将乙烯与脂肪烃溶剂混合,生产的聚合物悬浮于溶剂中,生产过程中压力、温度较低,浆液聚合是生产HDPE主要方法,浆液法工业化时间早,工艺技术成熟,使用浆液法生产技术主要有Hostalen、Phillips、Irmovene S、Equistar、Borieas、cx、Equistar 等,浆液法根据反应器形式可以分为搅拌釜式和环管反应器2种。 (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;

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。

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

低密度聚乙烯

【低密度聚乙烯】 1.物化性质 低密度聚乙烯low density polyethylene;LDPE。CAS No.9002-88-4。通常又名高压聚乙烯,相对密度0.91~0.93。软化点105~120℃。熔点取决于分子量,通常在130~145℃之间。闪点221℃。结晶度60%~80℃。在几种聚乙烯中,LDPE耐热性较差,耐化学品性最好,耐溶剂性、透气性、透湿性较差,电性能优良,机械性能较差。 LDPE是种半透明固体,有象蜡一样的表面,能耐弱酸和碱,粉尘会刺激眼睛,鼻子和咽喉。 2.技术进展 LDPE采用高压法工艺生产,反应器有2种类型,一种是带搅拌的高压釜式反应器,主要专利商有Enichem、埃克森美孚、Equistar ( Lyondell )等;另一种是管式反应器,主要专利商有巴塞尔、DSM、Equistar (L yondel )、埃克森美孚等。二者生产流程大致相同。 (1)巴塞尔公司Lupotech高压管式法工艺。Lupotech高压聚乙烯技术是该公司的核心技术之一,其技术的特点是有多个单体进料点,反应器的这种构造适合于生产EV A。Lupotech工艺可在较高转化率的情况下直接从反应器生产很宽范围的牌号,MI从0.2到50,密度由0.915到0.932g/cm3,可以工业化生产V A含量高到30%、丙烯酸酯含量高到20%的共聚物。该高压LDPE Lupotech技术转让一直非常活跃,目前全世界采用该技术的装置能力约400万吨/年,单线能力可高达32万吨/年。 (2)DSM公司CTR高压管式法工艺。DSM的高压法管式法LDPE专利技术( CTR) 1995年开始由其子公司Stamicarbon 负责转让,该工艺的主要特点是使用混合的过氧化物引发剂,可以得到较高的单程转化率,较低的峰温,反应管不易结焦,产品具有更好的光学性质。目前采用该技术已建成的最大装置能力为30万吨/年,最大单线设计可达40万吨/年。 (3)Equistar管式法工艺。Equistar技术的特点是采用反应器脉冲技术,有机过氧化物作引发剂,侧线进料,可实现较高的转化率,转化率可高达30%;可选择两个峰、三个峰和四个峰的操作模式;提供牌号转化控制系统,装置可快速地进行产品转换。已售出的装置的最大单线规模是25万吨/年。世界采用其技术的总生产能力约200万吨/年。世界有5套装置采用其管式法技术,分布在西欧、东欧、中东、远东和南美。Equistar在过去的40年内不断改进其LDPE生产技术。Equistar高压工艺的改进主要集中在降低能耗、不结焦的管式反应器设计、先进的工艺控制、模拟搅拌器设计和催化剂进料装置的改进。 (4)埃克森美孚管式法工艺。埃克森美孚管式法技术的特点是反应器采用多侧线进料口,两个单体侧线进料口、4个或更多的引发剂进料口,单程转化率可达34%-36%;可生产产V A含量达28% 或更高的EV A产品;用35℃的冷水夹套冷却反应器并在排出阀后用乙

高密度聚乙烯(HDPE) 主要特点及加工方法

https://www.360docs.net/doc/7e8472388.html, 高密度聚乙烯(HDPE)主要特征及加工方法 高密度聚乙烯(HDPE)又称低压聚乙烯,英文名称igh Density Polyethylene,简称 为“HDPE”),是一种结晶度高、非极性面呈一定程度的半透明状。 高密度聚乙烯(HDPE)的发展史 本世纪在管道领域发生了一场革命性的进步,即“以塑代钢”。在今天,塑料管材已 不再被人们误认为是金属管材的“廉价代用品”。在这场革命中,聚乙烯管道倍受青睐,日益发出夺目的光辉,广泛用于燃气输送、给水、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送,以及油田、化工和邮电通讯等领域,特别在燃气输送上得到了普遍的应用。 高密度聚乙烯(HDPE)是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。虽然HDPE在1956年 就已推出,但这种塑料还没达到成熟水平。这种通用材料还在不断开发其新的用途和市场。我国国内高密度聚乙烯(这里的高密度聚乙烯不包括全密度聚乙烯装置生产的高密度聚乙烯)的生产商有中石油、中石化、中海油三大企业,截至2006年年底,属于中石油的高密度聚乙烯装置有4套,即兰州石化高密度聚乙烯装置、大庆石化高密度聚乙烯装置、辽阳石化高密度聚乙烯(HDPE)装置、吉林石化高密度聚乙烯(HDPE)装置。 高密度聚乙烯(HDPE)通常使用Ziegler-Natta聚合法制造,其特点是分子链上没有 支链,因此分子链排布规整,具有较高的密度。该过程在管式或釜式低压反应器中以乙烯为原料,用氧或有机过氧化物为引发剂引发聚合反应。 高密度聚乙烯(HDPE)属环保材质,加热达到熔点,即可回收再利用。须知塑胶原料 可大分为两大类:“热塑性塑胶”(Thermoplastic)及“热固性塑胶”(Thermosetting),“热固性塑胶”是加热到一定温度后变成固化状态,即使继续加热也无法改变其状态,因此,有环保问题的产品是“热固性塑胶”的产品(如轮胎),并非是“热塑性塑胶”的产品(如塑胶栈板注:栈板在港澳被称为“夹板”),所以并非所有“塑胶”皆不环保。 高密度聚乙烯(HDPE)材料特点 【基本特性】 高密度聚乙烯是一种不透明白色腊状材料,比重比水轻,比重为0.941~0.960,柔软而且有韧性,但比LDPE略硬,也略能伸长,无毒,无味。 【燃烧特性】 易燃,离火后能继续燃烧,火焰上端呈黄色,下端呈蓝色,燃烧时会熔融,有液体滴落,无黑烟冒出,同时,发出石蜡燃烧时发出的气味。

高密度聚乙烯HDPE

高密度聚乙烯HDPE 聚乙烯,聚乙烯英文名称:polyethylene ,简称PE,是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。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,电绝缘性能优良。 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。采用不同的生产方法可得不同密度(0.91~0.96 g/cm3)的产物。聚乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法(见塑料加工)加工。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。随着石油化工的发展,聚乙烯生产得到迅速发展,产量约占塑料总产量的1/4。1983年世界聚乙烯总生产能力为24.65Mt,在建装置能力为3.16Mt。 聚乙烯(PE)塑料一种,我们常常提的方便袋就是聚乙烯(PE).聚乙烯是最结构简 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Ziegler-Natta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。 高密度聚乙烯,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

高密度聚乙烯的合成工艺研究

绵阳职业技术学院 材料工程系 高分子材料应用技术专业毕业论文 论文题目:高密度聚乙烯的合成工艺研究 学院:绵阳职业技术学院 系部:材料工程系 班级:高分子111班 学生:石鑫 指导老师:唐云、王燕 时间:2013.9.30——2013.11.05

高密度聚乙烯的合成工艺研究 摘要:自1953 年在低压下使乙烯聚合生成HDPE, 迄今已有50 多年, 高密度聚乙烯的开发生产突飞猛进, 技术进展突出表现在催化剂开发的进展、生产工艺技术的进展。本文介绍了高密度聚乙烯在工业生产中所采用的技术、所采用的设备及其用途、发展前景等内容。主要研究高密度聚乙烯的合成方法及工艺条件。关键词:高密度聚乙烯,合成工艺

Abstract: Since 1953, in the ethylene polymerization under pressure HDPE, far more than 50 years, the development of high-density polyethylene.Production by leaps and bounds, technological advances outstanding performance in catalyst development progresses, the progress of production technology. This article describes the high-density polyethylene used in the industrial production of the latest technology, using equipment and its use, development prospects and so on.The synthesis and processing conditions of high density polyethylene. Keywords: high-density polyethylene synthesis process

高密度聚乙烯土工膜(HDPE土工膜)施工搭接工艺

1 平整度:±2cm/m2,平整顺直; 2 压实度:95%,经碾压后方可在其上铺设土工膜; 3 纵、横坡度:纵、横向坡度宜在2% 以上,填埋场底部的轮廊边界和结构必须有利于渗沥液的导流; 4 清洁度:垂直深度2.50cm内不得有树根、瓦砾、石子、砼颗粒等尖棱杂物。 气候要求 1 气温 5—40℃为宜,考虑到土工膜的热胀冷缩性,根据经验,天冷时,土工膜的铺设应紧一些;天热时应松弛;但要注意,在夏天应避免中午时的高温。 2 风力及雨天:风力超过4级或雨天应停止施工;风小时,宜用砂袋压住土工膜,以利施工。 铺设施工安装步骤 高密度聚乙烯土工膜(HDPE土工膜)铺设施工步骤: 1)应从底部向高位延伸,不要拉得太紧,应留有1.50%的余幅以备局部下沉拉伸。单考虑到本工程的实际情况,边坡采取从上到下的铺设顺序。 2)相邻两幅的纵向接头不应在一条水平线上,应相互错开1M以上。 3)纵向接头应距离坝脚、弯脚处1.50M以上,应设在平面上。 4)先边坡后场底。 5)边坡铺设时,展膜方向应基本平行于最大坡度线。 注意事项 * 边坡的铺设控制:防渗土工膜在边坡铺设前,先对铺设区域进行检查、丈量,根据丈量的尺寸将仓库内尺寸相匹配的防渗膜运至一期锚固沟平台,铺设时根据现场实际条件,采取从上往下“推铺”的便利方式。在扇形区应合理裁剪,使上下端都得到牢固的锚固。 * 场底铺设控制:防渗土工膜在铺设前,先对铺设区域进行检查、丈量,根据丈量的尺寸将仓库内尺寸相匹配的防渗膜运至相应的位置:铺设时,用人工按一定的方向,进行“推铺”。 * 对正、搭齐:HDPE土工膜的铺设不论是边坡还是场底,应平整 顺直,避免出现褶皱、波纹,以使两幅土工膜对正、搭齐。搭接宽 按设计要求,一般为左右10cm。

国外全密度聚乙烯生产商的情况对比

国外全密度聚乙烯生产商的情况对比 气相法 1 Borealis公司的BORSTAR工艺(淤浆/气相) 1.1 公司业绩简介 Borealis公司开发中的BORSTAR工艺目的是在一种工艺中能够生产全密度的聚乙烯树脂(LLDPE、MDPE及HDPE),得到的树脂具有良好的加工性能和良好的机械性能(如刚性和撕裂强度)。 BORSTAR工艺基于两个串联的反应器,生产出双峰树脂,这就是该公司实现易加工树脂的路线。伴随着双峰技术的开发,进一步强化丙烷超临界状态的应用。工艺中的第一反应器(主反应器)是环管淤浆反应器,接着是气相流化床反应器。 BORSTAR工艺第1套工业化规模的装置在1995年4季度在芬兰的Pouvoo开始运转,铭牌生产能力为265kt/a。该装置实际运转可年产309kt/a,1999年末将脱瓶颈达到353kt/a。Borealis公司指出,根据迄今的操作经验,如果没有原料、挤出机和固体物料处理系统的限制,Pouvoo装置实际上有440kt/a的生产能力。 Borealis公司仿效BORSTAR工艺,改造其在瑞典Stenungsund的UNIPOL气相法装置,包括增加一环管前端。这套装置计划在2000年9月开车,生产能力为225kt/a。此外,Borealis 与阿联酋的阿布扎比国家石油公司(Abu Dhabi National Oil Company,ADNOC)组成合资的Borouge公司,在Ruwais建设225kt/a的生产装置,于2001年11月开车。Borealis最近的许可证领有者是中国的上海石油化工公司,在上海金山的装置生产能力为250kt/a,将于2002年初开始运转。 Borealis公司用特有的齐格勒那塔催化剂家族,生产全密度的LLDPE~HDPE产品(如从0.922g/cm3的膜料到0.960g/cm3的注塑级树脂);双峰产品的MI范围从HLMI(21.6kg下)5~11。因为ESCR、机械强度和可加工性能的改善,Borealis公司目前集中对专用(高级)聚合物进行研究,如用于管材、吹塑、电线电缆和膜的应用,贯穿LLDPE/HDPE整个范围。Borealis 公司在欧洲的市场中,受压管材是个强项。 Borealis公司称,它的HMW HDPE膜料有可挤出性,可以在常用的LDPE设备上使用纯LLDPE。同时,可以在掺混物及/或与所有的聚乙烯树脂共挤出。LLDPE膜是不粘、无光泽的表面,主要用于染色膜或共挤出应用。 所有的BORSTAR树脂都采用丁烯-1作共聚单体,比LDPE和高级。烯烃基聚乙烯有成本优势,这是它的目标。下一代的BORSTAR产品可能包括茂和HAO的产品。它们正在中试装置中进行开发。 1.2工艺说明 如前所述,BORSTAR工艺是以淤浆环管/气相连续反应器的工艺。这种工艺的特点如下: ●在第一阶段采用淤浆环管反应器,以期稳定开车,并使牌号切换时间(停留时间)短。淤浆环管反应器对牌号切换时间的影响可以忽略。 ●在第一反应器用超临界丙烷作稀释剂,制得很低分子量的树脂,卸出的淤浆易于脱 除挥发物,在气相反应器中撒热良好。 ●第一阶段聚合物的分离(丙烷溶剂的闪蒸)从聚合物中完全脱除单体,以至第二阶段聚合的操作(组成)与第一阶段无关。 ●在第二阶段聚合中采用气相反应器使产品性能具有灵活性,烃类发散物少。该反应 器可以空载运转,没有片、块形成。在高分子量区插入共聚单体,与单峰树脂比较,给出“相反(reverse)”的共聚单体分布,导致高的熔体强度。

全密度聚乙烯催化剂生产监控系统工艺流程及图示

全密度聚乙烯催化剂生产监控系统工艺流程及图示 聚乙烯是乙烯原料通过催化剂的聚合,从而得到的一种热塑性树脂。它可以用在各种医疗器械、抵抗化学试剂侵蚀材料、电绝缘材料、包装材料以及喷涂金属等方面,用途广泛,商业价值大。而要生产聚乙烯,就需要用到另一种化工产品即全密度催化剂。目前,在国内的全密度催化剂生产过程中,还存在着自动化程度偏低、安全水平不高、工作环境较差等一系列问题。因此,设计一套具有良好的先进性、安全性、高效性的全密度催化剂自动生产监控系统是非常有必要的。 全密度催化剂的生产流程主要有填料,化学反应,过滤等几大步骤,以全密度聚乙烯催化剂为例,如下图所示。 图 1.1 系统生成流程

根据该化工企业提供其现用的全密催化剂生产步骤,并以此为依据绘制基本步骤流程,具体如图所示,下面列出全密催化剂实际生产的具体步骤: 首先要将原料四氯化钛从计量罐中量取出来,并按照工艺要求的用量添加到R3001母液釜中。 然后确定工艺所要求的用量后,在其中加入四氢呋喃和氯化镁原料,并且要在工艺规定的反应温度以及压力下,把四氯化钛,四氢呋喃以及氯化镁原料通过搅拌机充分搅拌,最终得到的原料称为母液。 母液是生产全密催化剂的中间过程产品,对其中杂质进行去除以后,得到下一阶段需要的产品滤清液,最终必须要在配置釜内将其进行充分的搅拌。在对母液与滤清液进行生产的同时,生产过程中的干燥步骤也需要在相对应的干燥釜内同步进行。 在原料准备完毕后,要使用四氢呋喃来对原料输送管道内的杂质进行清理,以避免出现杂质。 最后一个步骤就是要将之前生产过程中得到的滤清液,以及经过干燥釜内干燥步骤的硅胶加上原料四氯化钛共同在配置釜内进行加压搅拌,反复进行搅拌后,最终可以得到的全密催化剂产品。 根据工艺要求,上述的生产过程中,需要选用氮气或排空的方式来对釜内压力进行控制,而且需要选用蒸汽以及水冷的方式来对母液釜以及配置釜的温度进行控制。 原材料中液态的四氢呋喃具有清洁性[6]。它是一种化学性能突出的化工原料,可以采取与其化学性能匹配的措施进行清洁方面的应用,化

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。 4主要工艺条件

全密度聚乙烯生产工艺及发展趋势

全密度聚乙烯生产工艺及发展趋势 1 前言 1977年美国UCC公司在原有Unipol低压气相法HDPE装置上,通过改进原有的催化剂体系,成功实现LLDPE的工业化生产。线型低密度聚乙烯(LLDPE)的问世打破了高压法生产低密度聚乙烯(LDPE),低压法生产高密度聚乙烯(HDPE)的传统观念[1]。由于LLDPE的分子结构与HDPE相似,也是呈线型,在生产工艺上与一部分HDPE的生产工艺上有相同的地方,因此,许多新设计的装置,通过改变进料组成和工艺参数,来生产0.910~0.960g/cm3的全密度聚乙烯(简称LLDPE/HDPE),这种装置称为全密度聚乙烯装置。这种装置可以生产不同熔体流动指数(MI)和分子量分布很宽的树脂,对市场的需求灵活地做出反应,因此,世界各国都优先发展全密度PE装置。总部位于瑞士苏黎世的SRI咨询公司的最新研究报告显示,未来几年全球高密度聚乙烯(HDPE)的需求有望以年均4.4% 的速度快速增长,到2009 年全球HDPE 需求量有望达到3130 万吨/ 年[2]。目前,国内主要的全密度聚乙烯装置有16套(包括2006年投产的装置)。产能约2.8Mt/ a,均为引进技术[3]。 2 全密度聚乙烯装置技术介绍 线性聚乙烯为乙烯和α-烯烃的共聚物。目前工业化的全密度聚乙烯工艺技术主要有:气相法、溶液法、浆液法、高压法。各种生产工艺及代表公司见表1。 表1 全密度聚乙烯主要生产工艺 2.1气相法 气相法是指乙烯和共聚单体气体在流化床反应器或搅拌床反应器中直接聚合生成固体聚乙烯。气相法不需要溶剂,因此不需要分离回收溶剂。气相法具有流程短、装置占地面积小、设备投资低、操作条件温和、生产单耗和环境污染小等优点,因此,自上世纪70年代开发出来,经30年的迅猛发展,现已成为聚乙烯生产的技术主流。1994年气相法技术占世界聚乙烯生产能力的24%,2002年大约提高至34%,新建的LLDPE装置70%采用气相法[4]。我国现有气相法聚乙烯装置13套,采用美国UCC公司的Unipol工艺或者英国BP公司的Innovene工艺。 2.1.1 Unipol工艺 UCC 是气相流化床PE工艺的开发者。Unipol工艺采用冷凝技术, 使用单台反应器生产LLDPE/ HDPE。现在,世界上有25个国家的100多套装置在使用Unipol 工艺,生产聚乙烯18000Kt/a。我国目前有包括大庆石化等@@套Unipol工艺装置。 在此工艺中,乙烯和共聚单体(丁烯-1或己烯-1)在流化床反应器中聚合,生成颗粒状聚合物,循环物流通过外部冷却器冷却,除去反应热。Unipol工艺主要

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