новини

Поліетилен низької щільності (LDPE)полімеризований етилен як мономер полімеризації, пероксид як ініціатор, термопластична смола, отримана реакцією вільнорадикальної полімеризації, молекулярна маса, як правило, становить 100 000 ~ 500 000, щільність 0,91 ~ 0,93 г/см3, є найлегшим різновидом поліетиленової смоли .

Володіє хорошою м'якістю, розтяжністю, електроізоляцією, прозорістю, легкою обробкою і певною повітропроникністю.Хороша хімічна стабільність, стійкість до лугів, стійкість до загальних органічних розчинників, має широкий спектр застосувань, включаючи екструзійне покриття, роздувну плівку, покриття дроту та кабелю, лиття під тиском та роздувне порожнисте формування тощо.

Через короткий термін життя вільних радикалів, що утворюються ініціатором, етилен сильно стискається шляхом підвищення тиску реакції (110~350 МПа), так що його щільність збільшується до 0,5 г/см3, що подібно до рідини, яка не може знову стиснути.Щоб скоротити відстань між молекулами етилену та збільшити ймовірність зіткнення між вільними радикалами або активними зростаючими ланцюгами та молекулами етилену, проводять реакцію вільнорадикальної полімеризації.Виробляється поліетилен низької щільності, тому поліетилен низької щільності також називають поліетиленом низької щільності високого тиску.

Процес виробництва поліетилену низької щільності

Процес виробництва поліетилену низької щільності в основному включає двоступеневе стиснення етилену, впорскування ініціатора та регулятора, систему реакції полімеризації, систему розділення та відновлення високого та низького тиску, екструзійну грануляцію та систему пост-обробки тощо.

Відповідно до різних типів реакторів, його можна розділити на два типи: метод труб високого тиску та метод автоклава.

Трубчастий процес і процес чайника мають свої особливості: трубчастий реактор має просту структуру, зручне виготовлення та обслуговування, і може витримувати більш високий тиск;Конструкція реактора складна, а технічне обслуговування та монтаж відносно складні.При цьому об'єм реактора зазвичай невеликий через обмежену тепловідвідну здатність.

Загалом трубчастий метод використовується для великомасштабних установок, тоді як чайниковий метод використовується для установок, що виробляють продукти з високою доданою вартістю, такі як EVA спеціального сорту та високий вміст вінілацетату.

Завдяки характеристикам різних процесів чайний метод має більш розгалужені ланцюги та кращу ударну міцність, що підходить для екструдування смоли для покриття.Трубковий метод має широкий розподіл молекулярної маси, менш розгалужений ланцюг і хороші оптичні властивості, які придатні для переробки в тонкі плівки.

Технологія виробництва поліетилену низької щільності методом труб високого тиску

Внутрішній діаметр трубчастого реактора зазвичай становить 25 ~ 82 мм, довжина становить 0,5 ~ 1,5 км, співвідношення сторін більше 10000: 1, співвідношення зовнішнього діаметра до внутрішнього діаметра, як правило, не менше 2 мм, а водяна сорочка є використовується для відведення частини теплоти реакції.

Поки що труба приблизно однакова для обробки основного потоку, прийняття різних точок живлення реактора, іншого регулятора молекулярної маси, ініціатора та місця його впорскування, а також різних способів введення добрива, обробки продукту, кількості повернення етилен і посилає позицію, сформував різні особливості процесу.

В даний час зріла технологія трубчастого процесу в основному включає процес Lupotech T LyondellBasell, трубчастий процес Exxon Mobil і процес CTR DSM.

Процес Lupotech T

Процес LyondellBasell Lupotech T використовується для приблизно 60% вітчизняних виробничих потужностей заводів з виробництва поліетилену низької щільності.Тиск реакції 260 ~ 310 МПа, температура реакції 160 ~ 330 ℃, коефіцієнт односторонньої конверсії 35%, щільність продукту 0,915 ~ 0,935 г/см3, індекс плавлення 0,15 ~ 50 г/10 хв, виробнича потужність однієї лінії 45 × 104 т/A, процес має п'ять технічних характеристик:

(1) Технологія імпульсного реактора використовується для реалізації відкриття клапана, тривалості відкриття клапана та частоти перемикання в кінці реактора.Імпульсна робота може покращити ефект змішування в реакторі, хорошу стабільність реакції, високу швидкість конверсії, зменшити адгезію стінки реактора, покращити коефіцієнт теплопередачі та кращий ефект відводу тепла сорочкою води;

(2) Пероксиди вводили в різні зони реактора в чотирьох точках для формування чотирьох секцій реакційної зони;

(3) З пропіленом, пропанальдегідом як регулятором молекулярної маси, що вводиться через впускний отвір компресора, з етиленом у реактор, широкий асортимент продукції;

(4) Система циркуляції газу під високим тиском може реалізувати операцію самоочищення, розчинення та депарафінізації шляхом послідовного керування, зменшуючи вплив на нормальні виробничі операції;

(5) Налаштуйте систему станції гарячої води, щоб зменшити споживання охолоджувальної води та відновити тепло реакції полімеризації та систему циркуляції газу високого тиску для інших пристроїв.

Трубчастий процес Exxon Mobil

Тиск реакції трубчастого процесу Exxon Mobil становить 250~310 МПа, температура реакції 215~310 ℃, коефіцієнт конверсії до 40%, щільність продукту 0,918~0,934 г/см3, індекс плавлення 0,2~50 г/см. (10 хвилин), а виробнича потужність однієї лінії становить 50× 104T/A.Процес має шість технічних характеристик:

(1) Застосовується трубчастий реактор із горизонтальним потоком, і діаметр реактора крок за кроком збільшується вздовж осьового напрямку, щоб оптимізувати швидкість потоку газу та падіння тиску в реакторі.Підвищити стабільність реакції, зменшити реакцію розкладання, зменшити накип всередині реактора, підвищити ефективність теплопередачі реактора;

(2) Ініціатор вводять вздовж осьового напрямку реактора, який може утворювати 4~6 реакційних зон, покращувати швидкість конверсії та робочу гнучкість, а також широкий асортимент продукції;

(3) Як правило, використовуйте пропілен як регулятор для контролю індексу плавлення, виробництва продуктів середньої щільності з використанням пропанальдегіду як регулятора, регулятора через діафрагмовий насос високого тиску, який двічі вводять у вхідний отвір компресора, а потім з етиленом у реактор;

(4) використання гарячого трубчастого реактора з етиленвінілової прямої подачі та холодної багатоточкової подачі комбінації бокового, рівномірного виділення тепла та може також мати ефект видалення тепла реакції, реактор оптимізує навантаження на охолодження в сорочці, зменшує довжину реактора , і зробити розподіл температури реактора плавним, покращити швидкість перетворення етилену.У той же час, завдяки багатоточковій бічній подачі, зменшується кількість прямої подачі гарячого етилену в реактор, зменшується теплове навантаження передпідігрівача на вході в реактор і зменшується споживання пари високого та середнього тиску.

(5) Закрита система регулювання температури води використовується для подачі води в сорочку реактора для відведення тепла реакції.Завдяки оптимізації температури подачі води в сорочці підвищується ефективність теплопередачі, скорочується довжина реактора та підвищується швидкість перетворення;

(6) Відновлення та використання високого тиску та високотеплової енергії рідини, що випускається з верхньої частини сепаратора високого тиску.

процес CTR

Тиск реакції процесу DSM CTR становить 200~250 МПа, температура реакції 160~290 ℃, коефіцієнт конверсії 28%~33,1%, максимум може досягати 38%, щільність продукту 0,919~0,928 г/см3, індекс плавлення 0,3~65 г / (10 хв), максимальна пропускна здатність одного дроту може досягати 40× 104T/A.Процес має п'ять технічних характеристик:

(1) Використовуючи неімпульсну роботу, робочий тиск реактора низький і залишається постійним, швидкість потоку в реакторі висока, він має хороший ефект очищення, не викликає явища прилипання стінки, реактор не потребує очищення та видалення накипу, і знижує вартість експлуатації;

(2) Діаметр труби реактора залишається постійним, використовується принцип прямого «одного проходу», немає складної системи живлення бічної лінії, конструкція реактора та опори простіша, а інвестиції менші;

(3) сорочка реактора охолоджується холодною водою, яка може виробляти пару як побічний продукт;

(4) Використання пероксидного ініціатора, склад гелю продукту невеликий, відсутність залишків каталізатора, ефект захисту навколишнього середовища хороший;Утворювалося менше олігомерів, а процес переробки циркулюючого газу спростився.

(5) Хороші робочі умови та відсутність коливань тиску під час полімеризації роблять продукцію високої якості, особливо продукцію з плівки, з відмінними оптичними властивостями та властивостями обробки, можуть виробляти плівку з мінімальною товщиною 10 мкм, але асортимент продукції вузький, не може виробляти сополімерні (EVA) продукти з низьким індексом розплаву.

Технологія виробництва поліетилену низької щільності автоклавним способом

У процесі автоклавування використовується резервуарний реактор із системою перемішування, співвідношення сторін може бути від 2:1 до 20:1, об’єм резервуарного реактора становить 0,75~3м3.Температура реакції зазвичай становить 150 ~ 300 ℃, тиск реакції зазвичай становить 130 ~ 200 МПа, коефіцієнт конверсії становить 15% ~ 21%.

Оскільки чайниковий реактор є товстостінною посудиною, передача тепла через стінку реактора більш обмежена, ніж у трубчастому реакторі, тому реакція в основному є адіабатичним процесом, і тепло не відводиться з реактора.Температура реакції в основному контролюється за допомогою багатоточкового впорскування холодного етиленового живлення, щоб збалансувати тепло реакції.Реактор оснащений мішалкою з приводом від двигуна, щоб зробити суміш у реакторі однорідною та уникнути локальних гарячих точок.Ініціатором є органічний пероксид, який можна впорскувати в різні місця вздовж осьового напрямку реактора для формування кількох реакційних секцій з різними робочими температурами.Відсутність зворотного змішування між реакційними секціями, гнучка робота та широкий асортимент продукції, яка може виробляти кополімеризований EVA з вмістом вінілацетату до 40%.

Процес Lupotech A

У процесі Lupotech A використовується резервуарний реактор з перемішуванням, об’єм реактора становить 1,2 м3, сировина та ініціатор вводяться в реактор кількома точками, тиск реакції становить 210 ~ 246 МПа, найвища температура реакції становить 285 ℃, регулятором є пропілен або пропан, доданий на вході вторинного компресора, може виробляти різноманітні продукти LDPE/EVA. Щільність продукту становить 0,912~0,951 г/см3, індекс плавлення — 0,2~800 г/(10 хв), вміст вінілацетату може збільшуватися до 40%, коефіцієнт односторонньої конверсії реактора становить 10% ~ 21%, максимальний проектний масштаб однієї лінії може досягати 12,5 × 104 т/год.

Процес LupotechA може не тільки виробляти екструдовану смолу з покриттям з більш розгалуженим ланцюгом і кращим впливом, але також виробляти тонкоплівкові продукти з широким розподілом молекулярної маси.Індекс плавлення та щільність продуктів LDPE/EVA можна добре контролювати системою керування APC, і можна отримати однорідні продукти.Основним вітчизняним впровадженням цього процесу є нафтохімічна компанія Sirbon, нафтохімічна промисловість Yangzi, нафтохімічна промисловість Шанхая тощо, потужність пристрою становить 10 × 104T / год.

Процес чайника Exxon Mobil

Процес резервуару Exxon Mobil використовує багатозонний резервуарний реактор власної розробки об’ємом 1,5 м3.Реактор має більший аспектний коефіцієнт, довший час утримування, вищу ефективність ініціатора та вужчий розподіл молекулярної маси продукту, що сприяє виробництву тонкоплівкових продуктів із такою ж якістю, як і трубчастий процес.

Регулятор відрізняється від методу трубки Exxon Mobil.Використовується ізобутен або н-бутан, який підвищується до 25~30 МПа через мембранний насос високого тиску, двічі впорскується на вході компресора та надходить у реактор разом з етиленом.

Діапазон тиску в реакторі широкий, а максимальний тиск реакції становить 200 МПа, що може виробляти гомополімер LDPE з низьким індексом розплаву та сополімер EVA з високим вмістом вінілацетату.

Процес резервуарів Exxon Mobil може виробляти гомополімерні продукти LDPE з індексом плавлення 0,2~150 г/(10 хв) і щільністю 0,910~0,935 г/см3.Індекс розплаву 0,2~450 г/(10 хв) Вміст вінілацетату до 35% етилен-вінілацетатного сополімеру (EVA).Основним вітчизняним впровадженням цього процесу є Lianhong Group (раніше Shandong Hauda), потужність пристрою становить 10 × 104T / рік, TRINA, потужність пристрою становить 12 × 104T / рік тощо.