Новости

Полиэтилен низкой плотности (ПЭВД)полимеризуется этилен в качестве мономера полимеризации, пероксид в качестве инициатора, термопластичная смола, полученная в результате реакции свободнорадикальной полимеризации, молекулярная масса обычно составляет 100 000 ~ 500 000, плотность 0,91 ~ 0,93 г / см3, является самой легкой разновидностью полиэтиленовой смолы. .

Он обладает хорошей мягкостью, растяжимостью, электроизоляцией, прозрачностью, легкостью обработки и определенной воздухопроницаемостью.Хорошая химическая стабильность, стойкость к щелочам, стойкость к обычным органическим растворителям, имеет широкий спектр применения, включая нанесение экструзионного покрытия, выдувную пленку, покрытие проводов и кабелей, литье под давлением и выдувное формование, полое формование и т. д.

Из-за короткой жизни свободных радикалов, образующихся инициатором, этилен сильно сжимается при увеличении давления реакции (110~350 МПа), так что его плотность увеличивается до 0,5 г/см3, что аналогично жидкости, которая не может снова сжать.Чтобы сократить расстояние между молекулами этилена и увеличить вероятность столкновения между свободными радикалами или активными растущими цепями и молекулами этилена, проводят реакцию свободнорадикальной полимеризации.Производится полиэтилен низкой плотности, поэтому полиэтилен низкой плотности еще называют полиэтиленом высокого давления и низкой плотности.

Процесс производства полиэтилена низкой плотности

Процесс производства полиэтилена низкой плотности в основном включает двухступенчатое сжатие этилена, впрыскивание инициатора и регулятора, систему реакции полимеризации, систему разделения и восстановления высокого и низкого давления, систему экструзионного гранулирования и последующей обработки и т. д.

В зависимости от типа реактора его можно разделить на два типа: метод в трубке высокого давления и метод в автоклаве.

Трубчатый процесс и котеловый процесс имеют свои особенности: трубчатый реактор имеет простую конструкцию, удобен в изготовлении и обслуживании, выдерживает более высокое давление;Конструкция реактора сложна, а обслуживание и монтаж относительно сложны.При этом объем реактора обычно невелик из-за ограниченной мощности теплоотвода.

Вообще говоря, трубчатый метод используется для крупномасштабных установок, а котеловой метод - для установок, производящих продукты с высокой добавленной стоимостью, такие как ЭВА специального сорта и с высоким содержанием винилацетата.

Из-за особенностей различных процессов метод котла имеет более разветвленные цепи и лучшую ударную вязкость, что подходит для экструзии смолы для покрытия.Трубочный метод имеет широкое молекулярно-массовое распределение, менее разветвленную цепь и хорошие оптические свойства, что подходит для переработки в тонкие пленки.

Технология производства полиэтилена низкой плотности методом труб высокого давления

Внутренний диаметр трубчатого реактора обычно составляет 25–82 мм, длина 0,5–1,5 км, соотношение сторон более 10000:1, соотношение внешнего диаметра к внутреннему диаметру обычно не менее 2 мм, а водяная рубашка используется для отвода части тепла реакции.

На данный момент труба имеет примерно один и тот же метод обработки основного потока, использование различных точек подачи в реактор, другого регулятора молекулярной массы, инициатора и места его впрыска, а также различных способов впрыска удобрений, обработки продукта, количества возврата этилен и отправляет позицию, сформировал различные особенности процесса.

В настоящее время развитая технология производства труб в основном включает процесс Lupotech T компании LyondellBasell, процесс производства труб Exxon Mobil и процесс CTR компании DSM.

Лупотех Т-процесс

Процесс LyondellBasell Lupotech T используется примерно на 60% отечественных производственных мощностей заводов по производству полиэтилена низкой плотности.Реакционное давление 260–310 МПа, температура реакции 160–330 ℃, коэффициент односторонней конверсии 35%, плотность продукта 0,915–0,935 г/см3, индекс плавления 0,15–50 г/10 мин, производственная мощность одной линии 45 × 104 т/А, процесс имеет пять технических характеристик:

(1) Технология импульсного реактора используется для реализации открытия клапана, продолжительности открытия клапана и частоты переключения в конце реактора.Импульсный режим может улучшить эффект смешивания в реакторе, хорошую стабильность реакции, высокую скорость конверсии, уменьшить прилипание стенок реактора, улучшить коэффициент теплопередачи и улучшить эффект отвода тепла от воды рубашки;

(2) Пероксиды вводили в различные зоны реактора в четырех точках, образуя четыре секции реакционной зоны;

(3) С пропиленом и пропанальдегидом в качестве регулятора молекулярной массы, вводимыми через вход компрессора, с этиленом в реактор, широкий ассортимент продукции;

(4) Система циркуляционного газа высокого давления может осуществлять операции самоочистки, растворения и депарафинизации посредством последовательного управления, снижая влияние на обычные производственные операции;

(5) Настройте систему станции горячего водоснабжения, чтобы уменьшить потребление охлаждающей воды и рекуперировать тепло реакции полимеризации и систему циркуляционного газа высокого давления для других устройств.

Трубчатый процесс Exxon Mobil

Реакционное давление трубчатого процесса Exxon Mobil составляет 250–310 МПа, температура реакции 215–310 ℃, степень конверсии до 40%, плотность продукта 0,918–0,934 г/см3, индекс плавления 0,2–50 г/см3. (10 минут), а производственная мощность одной линии составляет 50 × 104 т/А.Процесс имеет шесть технических характеристик:

(1) Применяется горизонтальный трубчатый реактор с выталкивающим потоком, диаметр реактора постепенно увеличивается в осевом направлении для оптимизации скорости потока газа и падения давления в реакторе.Повысьте стабильность реакции, уменьшите реакцию разложения, уменьшите накипь внутри реактора, улучшите эффективность теплопередачи реактора;

(2) Инициатор вводится в осевом направлении реактора, что позволяет сформировать 4-6 реакционных зон, повысить скорость конверсии и эксплуатационную гибкость, а также расширить ассортимент продукции;

(3) Обычно используют пропилен в качестве регулятора для контроля индекса плавления, производства продуктов средней плотности с использованием пропанальдегида в качестве регулятора, регулятор через диафрагменный насос высокого давления дважды впрыскивается на вход компрессора, а затем с этиленом в реактор;

(4) использование горячего трубчатого реактора с прямой подачей этиленвинила и холодной многоточечной подачи, сочетание бокового, равномерного тепловыделения, а также может иметь эффект отвода тепла реакции, оптимизированная охлаждающая нагрузка реактора с рубашкой, уменьшение длины реактора и сделать распределение температуры в реакторе более плавным, улучшить скорость конверсии этилена.В то же время, благодаря многоточечной боковой подаче, количество подаваемого вперед горячего этилена в реактор уменьшается, снижается тепловая нагрузка на входной подогреватель реактора и снижается потребление пара высокого и среднего давления.

(5) Закрытая система регулирования температуры воды используется для подачи воды в рубашку реактора для отвода тепла реакции.За счет оптимизации температуры подачи воды в рубашку повышается эффективность теплопередачи, сокращается длина реактора и увеличивается степень конверсии;

(6) Рекуперация и использование энергии высокого давления и высокой температуры жидкости, сбрасываемой из верхней части сепаратора высокого давления.

Процесс CTR

Давление реакции процесса DSM CTR составляет 200–250 МПа, температура реакции 160–290 ℃, степень конверсии 28–33,1%, максимум может достигать 38%, плотность продукта 0,919–0,928 г/см3, индекс плавления 0,3–65 г. / (10 минут). Максимальная однопроводная емкость может достигать 40 × 104 Т/А.Процесс имеет пять технических характеристик:

(1) При неимпульсном режиме рабочее давление реактора низкое и остается постоянным, скорость потока в реакторе высокая, он имеет хороший очищающий эффект, не вызывает явления прилипания к стенкам, реактор не требует очистки и удаления накипи, и снижает стоимость эксплуатации;

(2) Диаметр трубы реактора остается постоянным, применяется прямой принцип «одного прохода», нет сложной системы подачи боковой линии, конструкция реактора и опоры проще, а инвестиции ниже;

(3) рубашка реактора охлаждается холодной водой, которая может производить пар в качестве побочного продукта;

(4) Использование пероксидного инициатора, состав геля продукта небольшой, без остатков катализатора, хороший эффект защиты окружающей среды;Образовалось меньше олигомеров, упростился процесс переработки циркулирующего газа.

(5) Хорошие условия эксплуатации и отсутствие колебаний давления во время полимеризации обеспечивают высокое качество продукции, особенно пленочную продукцию, с отличными оптическими свойствами и технологическими свойствами, позволяющую производить пленочную продукцию с минимальной толщиной пленки 10 мкм, но ассортимент продукции узок, не может производить продукцию из сополимера (ЭВА) с низким индексом плавления.

Технология производства полиэтилена низкого давления автоклавным методом.

В автоклавном процессе используется резервуарный реактор с системой перемешивания, соотношение сторон может составлять от 2:1 до 20:1, объем резервуарного реактора составляет 0,75 ~ 3 м3.Температура реакции обычно составляет 150–300 ℃, давление реакции обычно составляет 130–200 МПа, степень конверсии составляет 15–21%.

Поскольку котеловой реактор представляет собой толстостенный сосуд, передача тепла через стенку реактора более ограничена, чем в трубчатом реакторе, поэтому реакция в основном представляет собой адиабатический процесс, и из реактора не отводится очевидное тепло.Температура реакции в основном контролируется путем многоточечного впрыска холодного этилена для балансирования тепла реакции.Реактор оснащен мешалкой с приводом от двигателя, чтобы сделать смесь в реакторе однородной и избежать локальных горячих точек.Инициатором является органический пероксид, который можно впрыскивать в разные места в осевом направлении реактора для образования множества реакционных секций с разными рабочими температурами.Отсутствие обратного смешивания между реакционными секциями, гибкая работа и широкий ассортимент продукции позволяют производить сополимеризованный этиленвинилацетат с содержанием винилацетата до 40%.

Лупотех А процесс

В процессе Lupotech A используется реактор с мешалкой, объем реактора 1,2 м3, сырье и инициатор вводятся в реактор из нескольких точек, давление реакции 210 ~ 246 МПа, самая высокая температура реакции 285 ℃, регулятор - пропилен или пропан, добавляемый на входе вторичного компрессора, может производить различные продукты из ПЭНП/ЭВА. Плотность продукта составляет 0,912–0,951 г/см3, индекс плавления 0,2–800 г/(10 минут), содержание винилацетата может увеличиваться. до 40%, односторонняя степень конверсии реактора составляет 10% ~ 21%, максимальный проектный масштаб одной линии может достигать 12,5×104 т/год.

Процесс LupotechA позволяет не только производить экструдированную смолу с покрытием с более разветвленной цепью и лучшими ударными нагрузками, но также производить тонкопленочные продукты с широким распределением молекулярной массы.Индекс плавления и плотность продуктов из ПЭНП/ЭВА можно хорошо контролировать с помощью системы управления APC, что позволяет получать однородные продукты.Основными отечественными внедрениями этого процесса являются нефтехимические предприятия Sirbon, нефтехимические предприятия Yangzi, нефтехимические предприятия Шанхая и т. д., производительность устройства составляет 10 × 104T/год.

Процесс котла Exxon Mobil

В резервуарном процессе Exxon Mobil используется многозонный резервуарный реактор емкостью 1,5 м3 собственной разработки.Реактор имеет большее соотношение сторон, более длительное время удерживания, более высокую эффективность инициатора и более узкое молекулярно-массовое распределение продукта, что способствует производству тонкопленочных продуктов с качеством, аналогичным качеству трубчатого процесса.

Регулятор отличается от трубчатого метода Exxon Mobil.Используется изобутен или н-бутан, давление которого повышается до 25–30 МПа с помощью диафрагменного насоса высокого давления, дважды впрыскивается на вход компрессора и поступает в реактор вместе с этиленом.

Диапазон давления в реакторе широк, а максимальное реакционное давление составляет 200 МПа, что позволяет производить гомополимер ПЭНП с низким индексом плавления и сополимер ЭВА с высоким содержанием винилацетата.

Резервуарный процесс Exxon Mobil позволяет производить гомополимерные продукты ПЭНП с индексом плавления 0,2–150 г/(10 минут) и плотностью 0,910–0,935 г/см3.Индекс плавления 0,2~450 г/(10 минут), содержание винилацетата до 35%, продукты из сополимера этилена и винилацетата (ЭВА).Основным отечественным внедрением этого процесса является Lianhong Group (ранее Shandong Hauda), производительность устройства 10 × 104T/год, TRINA, производительность устройства 12× 104T/год и т. д.