本体聚合生产工艺1.ppt

第三章第三章 自由基聚合生产工艺自由基聚合生产工艺四种聚合方法的工艺特点四种聚合方法的工艺特点合成树脂：四种方式合成树脂：四种方式合成橡胶：一般用乳液聚合的方法合成橡胶：一般用乳液聚合的方法聚合方式的选择：产品用途所要求的产聚合方式的选择：产品用途所要求的产品形态和产品成本品形态和产品成本3.1 3.1 自由基聚合工艺基础自由基聚合工艺基础2021/6/32021/6/31 1第三章第三章 自由基聚合生产工艺自由基聚合生产工艺本体聚合生产的合成树脂的主要品种本体聚合生产的合成树脂的主要品种2021/6/32021/6/32 2第三章第三章 自由基聚合生产工艺自由基聚合生产工艺3.2 3.2 本体聚合生产工艺本体聚合生产工艺(1) 本体聚合（又称块状聚合）：在不用其它反应介质情况下，单体中加有少量或不加引发剂发生聚合的方法2) 均相本体聚合指生成的聚合物溶于单体（如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯）非均相本体聚合指生成的聚合物不溶解在单体中，沉淀出来成为新的一相（如氯乙烯）3) 根据单体的相态还可分为气相、液相和固相本体聚合采用本体聚合生产聚合物：高压聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯，以及一部分聚氯乙烯。

2021/6/32021/6/33 33.2 本体聚合生产工艺几种单体的本体聚合方块流程几种单体的本体聚合方块流程几种单体的本体聚合方块流程几种单体的本体聚合方块流程2021/6/32021/6/34 43.2 本体聚合生产工艺3.2.1 3.2.1 本体聚合工艺的特点本体聚合工艺的特点本体聚合工艺的特点本体聚合工艺的特点(1) 本体聚合是四种方法中最简单的方法，无反应介质，产物纯净，适合制造透明性好的板材和型材3) 反应器有效反应容积大，生产能力大，易于连续化，生产成本比较低2) 后处理过程简单，可以省去复杂的分离回收等操作过程，生产工艺简单，流程短，所以生产设备也少，是一种经济的聚合方法优点：优点：2021/6/32021/6/35 53.2 本体聚合生产工艺缺点：缺点：（（1）放热反应，传热系数小，散）放热反应，传热系数小，散热困难，温度控制较难，造成聚合热困难，温度控制较难，造成聚合物分子量分布宽物分子量分布宽采取的措施：采取的措施：合理设计反应器的形合理设计反应器的形状、大小，增大传热面积；单体中状、大小，增大传热面积；单体中加入聚合物；加入聚合物；分段聚合（预聚合）分段聚合（预聚合）（（2）粘度随转化率变化显著，产）粘度随转化率变化显著，产生凝胶效应，分子量很大。

生凝胶效应，分子量很大后果：后果：单体反应不完全，应予除去单体反应不完全，应予除去2021/6/32021/6/36 63.2.2 3.2.2 聚合反应器聚合反应器聚合反应器聚合反应器（（（（1 1）形状一定的模型）形状一定的模型）形状一定的模型）形状一定的模型，适用于本体浇铸聚合，如，适用于本体浇铸聚合，如PMMA散热散热散热介质（空气、水）散热介质（空气、水）模型厚度（一般不超过模型厚度（一般不超过2.5cm））体积变化体积变化模板间具有弹性模板间具有弹性向已收缩的空间补充单体向已收缩的空间补充单体3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/37 7（（2）釜式反应器（搅拌器））釜式反应器（搅拌器）3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/38 8（（3）本体连续聚合反应器）本体连续聚合反应器● 管式反应器管式反应器：优点：反应热易导出：优点：反应热易导出 缺点：反应不均匀，可采取脉冲产生湍缺点：反应不均匀，可采取脉冲产生湍 流，加固定式混合器流，加固定式混合器3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/39 9● 塔式反应器塔式反应器：：相当于放大的管式反应器，无搅拌装置。

相当于放大的管式反应器，无搅拌装置● 多个釜式反应器串联多个釜式反应器串联：操作条件稳定：操作条件稳定 物料在塔式反应器中呈柱塞状流动，进入反应器的物物料在塔式反应器中呈柱塞状流动，进入反应器的物料是转化率已达料是转化率已达50％左右的预聚液反应塔自上而下分数％左右的预聚液反应塔自上而下分数层加热区，逐渐提高温度，易增加物料的流动性并提高单层加热区，逐渐提高温度，易增加物料的流动性并提高单体转化率塔底出料口与挤出切粒机相连直接进行造粒体转化率塔底出料口与挤出切粒机相连直接进行造粒缺点：聚合物中仍含有微量单体及低聚物缺点：聚合物中仍含有微量单体及低聚物3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/310103.2.3 3.2.3 后处理后处理后处理后处理单体气体：乙烯、氯乙烯液体：熔融聚合物真空脱除单体和易挥发物（螺杆或真空脱气机、真空滚筒脱气机）（螺杆或真空脱气机、真空滚筒脱气机）3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/311113.2.4 3.2.4 本体浇铸聚合本体浇铸聚合本体浇铸聚合本体浇铸聚合————有机玻璃生产工艺有机玻璃生产工艺有机玻璃生产工艺有机玻璃生产工艺● 优点：优点： 产品光学性能优良产品光学性能优良，但事先应当脱除溶于单体中，但事先应当脱除溶于单体中的氧和其他气体，否则产品中可能产生气泡。

还可将有机的氧和其他气体，否则产品中可能产生气泡还可将有机玻璃边角料溶于单体中，制得粘稠浆液进行浇铸聚合玻璃边角料溶于单体中，制得粘稠浆液进行浇铸聚合● 工艺特点工艺特点 1））甲甲基基丙丙烯烯酸酸甲甲酯酯在在聚聚合合过过程程中中体体积积收收缩缩率率在在25℃时时为为21%，因此模具设计中应当充分考虑此问题：，因此模具设计中应当充分考虑此问题： 生生产产板板材材时时，，作作为为模模板板的的硅硅酸酸盐盐玻玻璃璃板板之之间间的的间间隙隙应应当当可可以以随随聚聚合合反反应应的的进进行行而而收收缩缩；；生生产产棒棒材材时时，，应应当当设设法法使单体不断补充于收缩造成的间隙之中使单体不断补充于收缩造成的间隙之中3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/31212 2））凝凝胶胶效效应应的的影影响响显显著著因因为为在在浇浇铸铸聚聚合合过过程程中中物物料料处处于于静静态态，，反反应应热热的的传传导导效效果果不不良良，，当当在在模模型型中中进进行行聚聚合合时时，，随随着着转转化化率率的的提提高高，，大大分分子子自自由由基基的的活活动动性性减减弱弱，，而而单单体体分分子子扩扩散散到到大大分分子子自自由由基基处处的的速速度度却却影影响响较较小小，，因因此此链链增增长长速速度度正正常常进进行行，，而而链链终终止止速速度度却却减减慢慢，，所所以以聚聚合合物物的的分分子子量量明明显显增增大大，，聚聚合合反反应应速速度度明明显显增增加加，，出出现现了了自自动加速现象。

动加速现象 凝凝胶胶效效应应是是有有机机玻玻璃璃分分子子量量分分布布宽宽、、分分子子量量甚甚至至超超过过100万万的的主主要要原原因因，，也也是是聚聚合合过过程程中中必必须须严严格格控控制制升升温温速速度的理论根据度的理论根据 3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/31313● 聚合工艺聚合工艺预聚合（制浆）：釜釜式式反反应应器器间间歇歇操操作作，，引引发发剂剂用用量量与与板板材厚薄有关（材厚薄有关（0.02-0.1％），％），80℃反应，需移去反应热反应，需移去反应热 加加入入硬硬脂脂酸酸便便于于脱脱模模，，加加入入少少量量增增塑塑剂剂，，如如邻邻苯苯二二甲甲酸二丁酯或二辛酯，可增加有机玻璃的柔性酸二丁酯或二辛酯，可增加有机玻璃的柔性浇铸：（注意体积收缩） 制制造造有有机机玻玻璃璃板板的的模模具具是是用用两两块块表表面面经经过过抛抛光光的的硅硅酸酸盐盐玻玻璃璃板板制制成成两两板板之之间间沿沿周周边边用用不不与与单单体体发发生生作作用用的的弹弹性性材材料料（（如如PVC软软带带或或软软管管））隔隔开开，，使使之之具具有有一一定定的的间间隙隙，，也也可可用用橡橡皮皮带带，，但但是是应应当当用用玻玻璃璃纸纸（（再再生生纤纤维维素素））包包扎扎，，防止与单体接触。

防止与单体接触3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/31414 预预聚聚合合浆浆液液浇浇模模以以后后将将浇浇口口封封闭闭，，周周围围用用弹弹簧簧夹夹夹夹牢牢，，以以便便聚聚合合过过程程中中模模板板随随转转化化率率的的提提高高时时，，物物料料表表面面紧紧密密接接触触而不产生任何空隙，否则物料聚合后体积收缩会造成缺陷而不产生任何空隙，否则物料聚合后体积收缩会造成缺陷 聚合： 1））加加热热，，将将浇浇有有预预聚聚浆浆液液并并完完全全密密闭闭的的模模具具置置于于热热空空气气烘烘房房或或热热水水中中进进行行聚聚合合在在热热空空气气烘烘房房中中进进行行聚聚合合的的优优点点是是，，模模具具尺尺寸寸不不受受限限制制，，温温度度最最后后可可提提高高到到100℃100℃以以上上；；缺缺点点是是空空气气的的导导热热系系数数和和比比热热远远低低于于热热水水，，因因此此聚聚合合时时间间比比热热水箱长3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/31515 2））降降温温，，热热空空气气和和热热水水不不仅仅作作为为加加热热介介质质，，而而且且当当MMA由由于于自自加加速速反反应应而而温温度度上上升升时时，，又又作作为为冷冷却却介介质质。

因因此此热热空空气气和和热热水水应应当当强强制制循循环环，，以以增增加加其其传传热热效效率率，，不不使使模模具温度局部过热具温度局部过热 热热空空气气和和热热水水的的温温度度随随单单体体转转化化率率的的提提高高而而逐逐步步升升温温一一般般聚聚合合开开始始时时的的温温度度为为45℃左左右右，，聚聚合合后后期期升升温温到到90℃左左右右，，或或更更高高些些升升温温的的速速度度因因有有机机玻玻璃璃板板厚厚度度的的不不同同而而不不同，厚板应当升温速度缓慢，而聚合时间延长同，厚板应当升温速度缓慢，而聚合时间延长 甲甲基基丙丙烯烯酸酸甲甲酯酯的的沸沸点点为为100~101℃聚聚合合过过程程中中应应严严格格控控制制物物料料的的温温度度，，不不能能达达到到单单体体的的沸沸点点，，否否则则制制品品中中会会产产生由于单体气化而形成的气泡生由于单体气化而形成的气泡3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/316163.2.5 3.2.5 气相本体聚合气相本体聚合气相本体聚合气相本体聚合 —— —— 乙烯聚合工艺乙烯聚合工艺乙烯聚合工艺乙烯聚合工艺● 高高压压聚聚乙乙烯烯（（LDPE)：：目目前前工工业业上上只只有有聚聚乙乙烯烯是是用用自自由由基基型型气气相相本本体体聚聚合合方方法法生生产产的的。

此此法法是是将将乙乙烯烯压压缩缩到到150~300MPa高高压压的的条条件件下下，，用用氧氧或或过过氧氧化化物物为为引引发发剂剂，，在在150~300℃经经自自由由基基聚聚合合反反应应转转变变为为聚聚乙乙烯烯所得聚乙烯的密度为所得聚乙烯的密度为0.91~0.93g/cm3 低低密密度度聚聚乙乙烯烯广广泛泛用用来来生生产产塑塑料料薄薄膜膜、、吹吹塑塑容容器器、、模模塑塑制制品品、、电电缆缆涂涂层层等等，，而而且且原原料料乙乙烯烯来来源源方方便便，，价价格格低低廉廉LDPE为为最最大大的的塑塑料料品品种种，，其中四分之三是高压法生产的结晶度约其中四分之三是高压法生产的结晶度约63%● 低低压压聚聚乙乙烯烯（（HDPE））：：离离子子聚聚合合和和配配位位聚聚合合反反应应则则是是在在数数十十大大气气压压以以下下的的低低压压条条件件下下进进行行的的，，所所得得聚聚乙乙烯烯密密度度约约为为0.94~0.96克克／／厘厘米米3结结晶度约晶度约93％ 密度不同密度不同 → 结晶度不同结晶度不同 → 分子中支链分子中支链高压法生产的高压法生产的LDPE平均每平均每1000个碳原子的主链上有个碳原子的主链上有20~30个支链。

个支链 3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/317173.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/31818副反应：副反应：a：向本分子链转移：向本分子链转移3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/319193.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/32020b：自由基的：自由基的β- -位键断裂位键断裂3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/32121 在相同的条件下，熔融粘度越大，被挤压出来的树脂重在相同的条件下，熔融粘度越大，被挤压出来的树脂重量越少因此聚乙烯的熔融指数量越少因此聚乙烯的熔融指数↓，其分子量，其分子量↑3.2 本体聚合生产工艺熔融指数熔融指数熔融指数熔融指数数均分子量数均分子量数均分子量数均分子量熔融指数熔融指数熔融指数熔融指数数均分子量数均分子量数均分子量数均分子量熔融指数熔融指数熔融指数熔融指数数均分子量数均分子量数均分子量数均分子量20.920.96.46.4240002400028000280001.81.80.250.25320003200048000480000.0050.0050.0010.001530005300076000760002021/6/32021/6/32222n n熔熔熔熔融融融融指指指指数数数数（（（（单单单单位位位位g g））））用用用用如如如如图图图图所所所所示示示示的的的的标标标标准准准准装装装装置置置置（（（（熔熔熔熔融融融融指指指指数数数数测测测测定定定定仪仪仪仪））））来来来来测测测测定定定定。

将将将将被被被被测测测测塑塑塑塑料料料料装装装装入入入入加加加加热热热热料料料料筒筒筒筒中中中中并并并并进进进进行行行行加加加加热热热热，，，，在在在在一一一一定定定定的的的的温温温温度度度度和和和和压压压压力力力力下下下下，，，，测测测测定定定定塑塑塑塑料料料料熔熔熔熔体体体体在在在在10min10min内内内内从从从从出出出出料料料料孔孔孔孔挤挤挤挤出出出出的重量熔融指数测定仪结构示意图熔融指数测定仪结构示意图3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/32323 熔融指数仅表示了相应熔融指数仅表示了相应的熔融粘度，相对的表示了的熔融粘度，相对的表示了平均分子量，但不能表示聚平均分子量，但不能表示聚乙烯的分子量分布，而分子乙烯的分子量分布，而分子量分布对于聚乙烯的性能也量分布对于聚乙烯的性能也发生显著的影响因此，具发生显著的影响因此，具有同一种密度、同一种熔融有同一种密度、同一种熔融指数的聚乙烯，由于生产条指数的聚乙烯，由于生产条件不同，其性能和用途可能件不同，其性能和用途可能有所不同有所不同 3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/32424单程转化单程转化率率15~30％％乙烯高压聚合生产流程乙烯高压聚合生产流程3.2 本体聚合生产工艺聚合高压分离 低压分离 引发剂挤出切粒一次压缩二次压缩乙烯 聚乙烯粒状树脂2021/6/32021/6/32525LDPE生产流程图3.0～～3.3MPa>300MPa<250MPa冷却冷却冷却冷却一次压缩机一次压缩机二次高压压缩机二次高压压缩机分子量调分子量调节剂泵节剂泵聚聚合合釜釜管式聚合反应器管式聚合反应器催化剂泵催化剂泵减压阀减压阀高压分离器高压分离器减压阀减压阀废热锅炉废热锅炉低压分离器低压分离器挤出切粒机挤出切粒机干燥器干燥器密炼机密炼机混混合合机机混合物混合物造粒机造粒机压缩机压缩机25MPa<0.1MPa抗氧化剂脱水振动筛脱水振动筛>99.95％％25MPa一次成品二次成品2021/6/32021/6/32626LDPE生产流程图3.0～～3.3MPa>300MPa<250MPa冷却冷却冷却冷却一次压缩机一次压缩机二次高压压缩机二次高压压缩机分子量调分子量调节剂泵节剂泵聚聚合合釜釜管式聚合反应器管式聚合反应器催化剂泵催化剂泵减压阀减压阀高压分离器高压分离器减压阀减压阀废热锅炉废热锅炉低压分离器低压分离器挤出切粒机挤出切粒机干燥器干燥器密炼机密炼机混混合合机机混合物混合物造粒机造粒机压缩机压缩机25MPa<0.1MPa抗氧化剂脱水振动筛脱水振动筛>99.95％％25MPa一次成品二次成品2021/6/32021/6/32727高压聚乙烯生产的主要步骤2021/6/32021/6/328281)原料准备乙烯：乙烯：纯度纯度>99.95％，大部分循环回收利用（％，大部分循环回收利用（70~85％％ ））循环气体中含有惰性杂质（氮、甲烷等），多次循环后，杂循环气体中含有惰性杂质（氮、甲烷等），多次循环后，杂质含量会累积，应部分放空，或送回乙烯精制车间质含量会累积，应部分放空，或送回乙烯精制车间乙烯中杂质越多，则聚合物的分子量越低，且会影响产品的性能。

乙炔引乙烯中杂质越多，则聚合物的分子量越低，且会影响产品的性能乙炔引起爆炸，一氧化碳和硫化物的存在会影响产品的电绝缘性能乙炔和甲基起爆炸，一氧化碳和硫化物的存在会影响产品的电绝缘性能乙炔和甲基乙炔能参与反应，使聚合物的双键增多，因此影响产品的抗老化性能乙炔能参与反应，使聚合物的双键增多，因此影响产品的抗老化性能3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/32929分子量调节剂：分子量调节剂：控制聚乙烯的熔融指数，在一次压缩机的进控制聚乙烯的熔融指数，在一次压缩机的进口加入，口加入，如烷烃（乙烷、丙烷、丁烷、己烷、环己烷）、烯烃（丙烯、如烷烃（乙烷、丙烷、丁烷、己烷、环己烷）、烯烃（丙烯、异丁烯）、氢、丙醛、丙酮等异丁烯）、氢、丙醛、丙酮等活性：丙烯活性：丙烯 >> 丙烷丙烷 > 乙烷乙烷丙烯纯度丙烯纯度>99.0％，丙烷纯度％，丙烷纯度>97.0％，乙烷纯度％，乙烷纯度>95.0％，其中杂质包括：％，其中杂质包括：炔烃炔烃<400×10-6，，S<30×10-6 ，，O2<20×10-6 (体积）3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/33030添加剂：添加剂：防老剂防老剂(抗氧剂抗氧剂)、、 1）防止聚乙烯在成型过程中受热氧化；）防止聚乙烯在成型过程中受热氧化； 防紫外线剂防紫外线剂：： 2）防止使用过程中氧化。

防止使用过程中氧化润滑剂润滑剂：可用油酸酰胺或硬脂酸铵、油酸铵、亚麻仁酸铵的混合物可用油酸酰胺或硬脂酸铵、油酸铵、亚麻仁酸铵的混合物开口剂开口剂：油酸酰胺、芥酸酰胺、滑石粉、高分散性硅胶：油酸酰胺、芥酸酰胺、滑石粉、高分散性硅胶(SiO2)等抗静电剂抗静电剂：用含有氨基或羟基等极性基团而又可溶于聚乙烯中、不挥：用含有氨基或羟基等极性基团而又可溶于聚乙烯中、不挥发的聚合物为抗静电剂，例如环氧乙烷与长链脂肪族胺或脂肪醇的聚发的聚合物为抗静电剂，例如环氧乙烷与长链脂肪族胺或脂肪醇的聚合物 常用的抗氧剂，如常用的抗氧剂，如4-甲基甲基-2,6-二叔丁基苯酚（抗氧剂二叔丁基苯酚（抗氧剂246）、）、4,4’-硫代硫代双双(6-叔丁基间甲酚叔丁基间甲酚)（抗氧剂（抗氧剂300））添加方式：添加方式：10%的白油（脂肪族烷烃）溶液或分散液，用泵计量送入的白油（脂肪族烷烃）溶液或分散液，用泵计量送入低压分离器或于二次造粒时加入低压分离器或于二次造粒时加入3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/331312)引发剂（催化剂）的配制氧：氧：优点：优点：1）价格低，可直接加入乙烯进料中价格低，可直接加入乙烯进料中。

2））<200℃时氧是阻聚剂，不会在压缩机系统中或时氧是阻聚剂，不会在压缩机系统中或 乙烯回收系统中引发聚合乙烯回收系统中引发聚合缺点：缺点： 1）引发温度要大于）引发温度要大于230℃，要求反应温度大于，要求反应温度大于200℃ 2）加入方式是在一次压缩机进口处加入，所以不能）加入方式是在一次压缩机进口处加入，所以不能迅速的用改变引发剂用量的方法控制反应温度迅速的用改变引发剂用量的方法控制反应温度 3）氧的反应活性受温度的影响很大氧的反应活性受温度的影响很大氧引发，目前只在管式反应器中应用3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/33232过氧化物：过氧化物：工工业业上上常常用用的的过过氧氧化化物物引引发发剂剂为为过过氧氧化化二二叔叔丁丁基基、、过过氧氧化化十十二二烷烷酰酰、、过过氧氧化化苯苯甲甲酸酸叔叔丁丁酯酯、、过过氧氧化化3,5,5-三三甲甲基基乙酰等，此外尚有过氧化碳酸二丁酯、过氧化辛酰等乙酰等，此外尚有过氧化碳酸二丁酯、过氧化辛酰等 加入方式：加入方式：乙烯高压聚合引发剂，可配制成白油溶液或直接用计量泵乙烯高压聚合引发剂，可配制成白油溶液或直接用计量泵注入聚合釜的乙烯进料管中，或注入聚合釜中。

在釜式聚注入聚合釜的乙烯进料管中，或注入聚合釜中在釜式聚合反应器操作中，依靠引发剂的注入量来控制反应温度合反应器操作中，依靠引发剂的注入量来控制反应温度 3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/333333)聚合过程特点：特点：乙烯处于气密相状态（乙烯处于气密相状态（0.5g/cm3），易于发生反应易于发生反应1kg乙乙烯烯聚聚合合时时可可产产生生3350~3765kJ的的热热量量，，转转化化率率每每提提高高1%则则温温度度升升高高12~13℃，，而而且且乙乙烯烯在在350℃以以上上易易发发生生爆爆炸炸性性分分解解因因此此应应及及时时移移去去热热量量，，防防止止局局部部过过热热，，防防止止反反应应器内产生过热点器内产生过热点1）聚合反应条件：）聚合反应条件：反应温度、反应压力、聚乙烯的含量反应温度、反应压力、聚乙烯的含量130~350℃、、 122~303MPa、保持均相状态、保持均相状态3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/33434均相反应有利于反应进行，改变反应条件对反应速度及分子量都有影响均相反应有利于反应进行，改变反应条件对反应速度及分子量都有影响。

3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/33535温度升高：温度升高：l 聚合速率加快；聚合速率加快；l 分子量降低；分子量降低； l 支化度增加支化度增加压力升高：压力升高：l 聚合速率加快；聚合速率加快；l 分子量提高；分子量提高； l 支化度减小支化度减小3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/33636（（2）聚合反应设备）聚合反应设备管式反应器：管式反应器：内内径径为为2.5~7.5cm高高压压合合金金钢钢管管，，长长径径比比：：1/250~1/40000，最长达到，最长达到1500m以上特特点点：：物物料料呈呈柱柱塞塞状状流流动动，，没没有有返返混混的的现现象象；；温温度度随随管管的的长长度度有有变变化化，，反反应应温温度度有有最最高高峰峰，，导致分子量分布变宽导致分子量分布变宽管管式式反反应应器器分分两两段段，，第第一一段段为为聚聚合合引引发发段段，，第二段为冷却段，但温度第二段为冷却段，但温度>130℃缺点缺点：粘管导致堵管：粘管导致堵管3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/33737釜式反应器：釜式反应器：特点特点：物料充分混合，停留时间长，反应温度均匀，反应压力低，流：物料充分混合，停留时间长，反应温度均匀，反应压力低，流程短，易控制。

可串联（第二级只加少量乙烯以冷却电动机），补加程短，易控制可串联（第二级只加少量乙烯以冷却电动机），补加引发剂，提高转化率引发剂，提高转化率形状：细长型形状：细长型 —— 长径比长径比 1/4~1/20 矮胖型矮胖型 —— 长径比长径比 1/2~1/3容积：小于容积：小于1000L产能：产能：1000L，，10万万t/a搅拌器：转速：搅拌器：转速：1000~2000r/min，电动机内置，电动机内置缺点缺点：结构复杂，设计安装困难，易损坏，易粘釜：结构复杂，设计安装困难，易损坏，易粘釜反应热：部分通过夹套冷却，大部分通过进冷乙烯、出热聚乙反应热：部分通过夹套冷却，大部分通过进冷乙烯、出热聚乙 烯带走烯带走3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/33838比较项目比较项目比较项目比较项目釜式反应器高压法釜式反应器高压法釜式反应器高压法釜式反应器高压法管式反应器高压法管式反应器高压法管式反应器高压法管式反应器高压法压力压力压力压力温度温度温度温度引发剂引发剂引发剂引发剂反应器冷却带走的热量反应器冷却带走的热量反应器冷却带走的热量反应器冷却带走的热量平均停留时间平均停留时间平均停留时间平均停留时间生产能力生产能力生产能力生产能力物料流动状况物料流动状况物料流动状况物料流动状况反应器内表面清洗方法反应器内表面清洗方法反应器内表面清洗方法反应器内表面清洗方法共聚条件共聚条件共聚条件共聚条件能否防止乙烯分解能否防止乙烯分解能否防止乙烯分解能否防止乙烯分解产品分子量分布产品分子量分布产品分子量分布产品分子量分布长链分枝长链分枝长链分枝长链分枝微粒凝胶微粒凝胶微粒凝胶微粒凝胶110~250MPa110~250MPa，可保持稳定，可保持稳定，可保持稳定，可保持稳定可严格控制在可严格控制在可严格控制在可严格控制在130~280130~280℃℃℃℃过氧化物过氧化物过氧化物过氧化物 ＜＜＜＜10%10%10~120s10~120s之内之内之内之内可在较大范围内变化可在较大范围内变化可在较大范围内变化可在较大范围内变化在每一反应区内充分混合在每一反应区内充分混合在每一反应区内充分混合在每一反应区内充分混合不需要特别清洗不需要特别清洗不需要特别清洗不需要特别清洗可在广泛范围内共聚可在广泛范围内共聚可在广泛范围内共聚可在广泛范围内共聚反应容易控制，可防止乙烯分解反应容易控制，可防止乙烯分解反应容易控制，可防止乙烯分解反应容易控制，可防止乙烯分解窄窄窄窄多多多多少少少少200~350MPa200~350MPa，管内产生压力降，管内产生压力降，管内产生压力降，管内产生压力降可高达可高达可高达可高达330330℃℃℃℃ ，管内温度差较大，管内温度差较大，管内温度差较大，管内温度差较大氧、过氧化物氧、过氧化物氧、过氧化物氧、过氧化物＜＜＜＜30%30%与反应器的尺寸有关，约与反应器的尺寸有关，约与反应器的尺寸有关，约与反应器的尺寸有关，约60~300s60~300s取决于反应器的参数取决于反应器的参数取决于反应器的参数取决于反应器的参数接近柱塞流动，中心至管壁呈层流接近柱塞流动，中心至管壁呈层流接近柱塞流动，中心至管壁呈层流接近柱塞流动，中心至管壁呈层流用压力脉冲法清洗用压力脉冲法清洗用压力脉冲法清洗用压力脉冲法清洗只可以与少量其他单体共聚只可以与少量其他单体共聚只可以与少量其他单体共聚只可以与少量其他单体共聚难以防止偶然解聚难以防止偶然解聚难以防止偶然解聚难以防止偶然解聚宽宽宽宽少少少少多多多多釜式法和管式法的比较2021/6/32021/6/339394)单体的回收与聚乙烯后处理 二次造粒是为了增加聚乙烯塑料的透明型，减少聚乙烯二次造粒是为了增加聚乙烯塑料的透明型，减少聚乙烯塑料中的凝胶微粒。

塑料中的凝胶微粒3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/340405) 乙烯的共聚改性(1) 醋酸乙烯酯（醋酸乙烯酯（EVA））10％％~40％％ 结晶度低，有物理交联点，热塑性弹性体结晶度低，有物理交联点，热塑性弹性体性能：良好的拉伸强度、抗冲击强度及热熔粘接性性能：良好的拉伸强度、抗冲击强度及热熔粘接性用途：常用于制作板材、软管、电缆和电线包覆材料、鞋底、热熔用途：常用于制作板材、软管、电缆和电线包覆材料、鞋底、热熔 胶、嵌缝材料等胶、嵌缝材料等2) 丙烯酸（丙烯酸（EAA）、甲基丙烯酸）、甲基丙烯酸 离子聚合物、热塑性弹性体离子聚合物、热塑性弹性体性能：优良的耐磨性，低温抗冲击性，良好的透明度和着色性、突出性能：优良的耐磨性，低温抗冲击性，良好的透明度和着色性、突出 的粘接性的粘接性用途：制造薄膜、涂层材料以及胶粘剂用途：制造薄膜、涂层材料以及胶粘剂 3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/341413.2.6 3.2.6 非均相本体聚合非均相本体聚合非均相本体聚合非均相本体聚合 —— —— 聚氯乙烯本体聚合生产工艺聚氯乙烯本体聚合生产工艺聚氯乙烯本体聚合生产工艺聚氯乙烯本体聚合生产工艺 聚聚氯氯乙乙烯烯树树脂脂是是应应用用最最为为广广泛泛的的合合成成树树脂脂之之一一，，如如人人造造革革、、薄薄膜膜、、管管材材、、泡泡沫沫塑塑料料等等。

PVC产产量量曾曾为为世世界界合合成成树树脂脂的的第第一一位位，，后后来来由由于于石石油油化化工工的的发发展展，，聚聚乙乙烯烯的的产产量量跃居第一位跃居第一位 当当前前PVC主主要要用用悬悬浮浮聚聚合合法法进进行行生生产产由由于于近近年年来来在在氯氯乙乙烯烯本本体体聚聚合合技技术术上上有有了了突突破破，，产产品品性性能能已已逐逐渐渐接接近近悬悬浮浮法法产产品品，，而而且且本本体体聚聚合合法法具具有有无无废废水水、、革革除除了了干干燥燥过过程程、、产产品品质质量量高高等等特特点点，，受受到到产产业业界界的的重重视视，，所所以以近近年年来来呈呈迅迅速发展的趋势速发展的趋势3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/34242 氯氯乙乙烯烯沸沸点点为为-13.37℃，，常常温温下下为为气气态态，，加加压压或或冷冷却却则则易易液液化化，，所所以以工工业业生生产产中中氯氯乙乙烯烯单单体体经经常常保保持持液液体体状状态态聚聚合合反反应应生生成成的的PVC不不溶溶于于液液态态单单体体相相中中，，呈呈粉粉状状析析出出，，所所以以用用氯氯乙乙烯烯为为原原料料的的本体聚合方法是本体聚合方法是非均相体系的本体聚合法非均相体系的本体聚合法。

氯氯乙乙烯烯本本体体聚聚合合法法过过去去未未得得推推广广应应用用的的原原因因，，主主要要是是由由于于聚聚合合反反应应热热清清除除困困难难，，不不容容易易控控制制反反应应温温度度，，而而且且得得到到的的PVC树树脂脂不是高度分散的粉状物，加工性能远不如悬浮法得到的树脂不是高度分散的粉状物，加工性能远不如悬浮法得到的树脂 近近年年来来氯氯乙乙烯烯本本体体聚聚合合法法逐逐渐渐得得到到重重视视，，是是由由于于采采用用两两段段法法解解决决了了聚聚合合热热的的清清除除问问题题，，而而且且生生产产的的PVC树树脂脂性性能能已已接接近近悬悬浮浮聚合法的产品聚合法的产品 3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/34343 本体聚合的粒子是多边形，无皮层，因此树脂干流性好、粒度分本体聚合的粒子是多边形，无皮层，因此树脂干流性好、粒度分布集中，吸收增塑剂快、塑化速度快由于聚合过程中使用的助剂少，布集中，吸收增塑剂快、塑化速度快由于聚合过程中使用的助剂少，聚合物的杂质含量低，能生产出类似玻璃透明度的制品聚合物的杂质含量低，能生产出类似玻璃透明度的制品3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/34444生产流程：生产流程：3.2 本体聚合生产工艺2021/6/32021/6/34545氯乙烯贮罐氯乙烯贮罐预聚釜预聚釜8～～25m3聚合反应釜聚合反应釜12~50m3聚氯乙烯贮罐聚氯乙烯贮罐旋风分离器旋风分离器筛子筛子研磨器研磨器粉碎器粉碎器过滤器过滤器冷凝器冷凝器真空泵真空泵泵泵风机风机氯乙烯回收装置氯乙烯回收装置T=62~75℃℃C=7~12%t=30mint=3~9hC=40%冷凝器冷凝器四叶片涡轮式四叶片涡轮式补充引发剂补充引发剂/单体单体d=130～～160μm3.2 本体聚合生产工艺筛子筛子2021/6/32021/6/34646部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！。