LDPE生产工艺简析.docx

    LDPE生产工艺简析    翟金庆摘  要：文中简单的介绍了大庆石化公司塑料厂LDPE装置的特点 生产工艺原理 流程及影响生产过程的因素Key：LDPE;特点;原理;流程;影响因素大庆石化公司塑料厂LDPE装置采用德国Basell公司LUPOTECHT○R管式法反应器专利技术，由意大利TECNIMONT公司承建，以乙烯为主要原料，醋酸乙烯（VA）为共聚单体，以过氧化物为引发剂，丙烯和丙醛为分子量调节剂，该技术采用乙烯单点进料，过氧化物由四点注入脉冲式反应器整个装置由原料贮存 压缩 聚合 挤压造粒 热水 高低压循环气处理 产品混合 包装及储存等单元组成一装置特点1.1产品范围宽，应用范围广1.2产品牌号切换时间短，过渡料少1.3原料消耗低，副产品少，利用反应热负产蒸汽，公用工程消耗少1.4高压循环气系统带有自清洗 脱蜡系统1.5单程转化率：35%二工艺原理聚合单体（乙烯 醋酸乙烯）在超高压，高温度条件下，在引发剂过氧化物的作用下，发生游离基聚合反应，由于聚合反应是在管式反应器中进行的，因此，该聚合反应成为高压管式反应整个反应过程要经历链引发 链增长 链转移 链终止4个过程三工艺流程3.1压缩单元界区来的新鲜乙烯经压力控制阀进入LDPE装置，经新鲜乙烯加热器后进入一次压缩机吸入侧第三段。

乙烯加热器用于寒冷季节时对新鲜乙烯在温度控制下，用蒸汽加热3.2聚合单元工艺气体经二次压缩机压缩和反应器预热器加热后达到了聚合反应条件，在反应器的四个反应区内形成聚乙烯通过采用不同的过氧化物溶液，在反应器每个区域的起始处引发聚合反应生产的数量和质量根据产品的类型的不同而不同反应器类似于一个套管式换热器，聚合反应是一个强放热过程，因此在壳侧用低压热水和中压热水撤出聚合反应热3.3分离单元从反应器排出的乙烯和聚乙烯流体混合物，经过通有中压热水的反应器后冷却，进入高压产品分离器，在这里熔融的聚合物从高压循环乙烯中分离出来高压产品分离器中的液位由产品出料阀控制熔融的聚合物流入低压产品分离器，分离出乙烯进入低压循环的乙烯系统，聚合物中残余的乙烯部分在主挤出机中脱除，部分在脱气料仓中脱除从低压产品分离器出来的产品直接送入主挤出机3.4高压循环气单元高压循环回路自高压产品分离器下游开始，高压循环气经产品冷却器用中压和低压的热水进行冷却未反应的乙烯从高分输送到产品冷却器，然后去产品分离器，在这里近70～80%的残留物（蜡液）从气体中分离出来经过一系列立式高压循环气体冷却器，乙烯中含有的低分子物（蜡）被全部脱除，纯乙烯循环到二次压缩机的入口侧。

残留物质和分离出来的蜡，从热交换器的分离器定期自动排放到蜡排放分离器四 影响聚合过程的因素4.1压力压力对聚合和共聚合反应的影响，表现在反应剂浓度，介质黏度，各单元反应速度常数等方面当乙烯在高压下聚合或共聚合时，随着压力的增加，反应速度和所得产物的分子量也增高因为乙烯是气态单体，所以在聚合反应中，压力是提高其浓度的必要条件聚合过程中压力提高，产品的熔融流动指数降低，而密度增加，在超高压条件下，乙烯被压缩为气密相状态，乙烯分子之间的距离大大缩短实际上压力上升即相应地增加了乙烯的浓度，增加了游离基与乙烯分子或活性增长链与乙烯分子的碰撞机会，促进了链增长反应，而链终止反应不受影响，因此平均分子量增加，而熔融流动指数降低同時提高压力，相应地增加了活性增长链与乙烯单体碰撞机会，因而得到较少支链的长主链;支化度减少，结晶度高，所以密度增加4.2温度聚合过程中的温度升高，产品的熔融流动指数增加，而密度降低，反应温度升高后，链增长速率和链传递速率都相应增加，但由于链增长反应的活化能为4kcal/g.mol，链传递反应的活化能为15 kcal/g.mol，因此温度升高后，链传递反应速度较链增长反应增长的快，所以产品平均分子量降低，熔融流动指数增加。

同时温度升高后，链传递速率加快，造成大分子带有较多的短支链和长支链，因而支化度增加，相应结晶度低，产品密度降低4.3杂质甲烷和乙烷：甲烷和乙烷的含量高对聚合反应并没有什么害处，但必须注意到它们的效能——这两种杂质起着调整剂的作用，因此会影响熔融指数值可以相应地减少调整剂的进料量来弥补，但是，如果甲烷和乙烷的含量再增高，那么就必需进行净化处理了乙炔：乙炔有干扰聚合反应的作用，它使反应变得无规律并可能促进分解乙炔会与增长着的聚合物游离基起反应，结果使得聚合产物分子量及密度降低一氧化碳：一氧化碳也是乙烯中不希望有的一种杂质它能以气态形式搀入聚合物从而降低聚合物的介电性能二氧化碳：可以认为二氧化碳对于聚合反应来说近乎是惰性的，但是，含量高时就会减低反应速率 降低分子量并起着阻聚剂的作用氢：氢是一种潜在的链转移剂链支化的程度将随着分子量和密度的减少而增加水：含水量较高就会急剧地降低反应速度，并可能最终导致聚合反应速度全面下降氮：进料中的氮对于游离基聚合来说是一种惰性物质但是，含量高时就会降低反应转化率如果惰性物含量超过一定限度，则需进行净化处理甲醇和丙酮：虽然这两种杂质都起着链转移剂的作用，但它们对聚合反应的影响可以忽略。

硫：硫化物（不管是否属于硫醇类）是众所周知的最有效的链转移剂所以，硫组分的最微小的量也会造成聚合物分子量的下降聚合物难闻的气味也是由硫化物带来的五 结束语聚乙烯是由乙烯聚合而成的聚合物，产品发展至今已有60年左右历史，以优良的力学性能 加工性能 耐化学性等成为最主要的聚烯烃塑料品种，大量用于生产薄膜 包装和管材等随着各种改性技术和复合技术的成熟，聚乙烯正在向一些新的应用方向发展  -全文完-。