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气相流化床法生产聚乙烯工艺技术研究

2021-11-11 10:48上一篇: 求职招聘 |下一篇:没有了

本文摘要:聚乙烯的价钱低廉且特性优良被广泛工业生产应用,随着聚乙烯生产规模的不停扩大,气相流化床法的使用率随之提升。聚乙烯凭据组织分子密度分为低密度、高密度、线性低密度、超低密度聚乙烯等类型,其中高密度与线性低密度聚乙烯是接纳气相流化床法生产的。 我国运用聚乙烯生产技术相对成熟,且气相流化床法生产技术的生长空间与市场潜力大,为了突破技术瓶颈与增强经济效益,应当增强对此方面的研究。

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聚乙烯的价钱低廉且特性优良被广泛工业生产应用,随着聚乙烯生产规模的不停扩大,气相流化床法的使用率随之提升。聚乙烯凭据组织分子密度分为低密度、高密度、线性低密度、超低密度聚乙烯等类型,其中高密度与线性低密度聚乙烯是接纳气相流化床法生产的。

我国运用聚乙烯生产技术相对成熟,且气相流化床法生产技术的生长空间与市场潜力大,为了突破技术瓶颈与增强经济效益,应当增强对此方面的研究。1 Unipol 工艺分析1.1 工艺概述该技术焦点是在流化床反映器中,精制乙烯、共聚单体等物质,在高活性催化剂下发生反映。随着工艺不停优化完善以及催化剂的改善,同一反映器可生产出各密度、各牌号的PE。

1.2 工艺流程装置开车后向反映器中预先放入适当PE粉料,启动循环气压缩机以流化种子床,在89℃左右条件下展开种子床脱水,随后向反映系统注入三乙基铝、氢气与乙烯等原料,凭据产物要求确定组分浓度。最后注入催化剂。

1.3 工艺希望首先是冷凝态技术。向反映器中加入冷凝液后,冷凝液会迅速蒸发,对流化床稳定性险些无影响,同时增强了反映器撤热能力,时空产率随之提升。

随后改良的圆环形导流器,解决了反映器底部积液的问题,革新后的导流器与漫衍板更切合冷凝态操作要求。混淆室内的循环流体一股气流沿中心开孔悬浮上升,另一股气流沿底部内壁上升,能够制止反映器底部泛起积液情况。通过导流器结构能够调治两股气流比例,实现了非冷凝态、冷凝态的自如切换,同时制止了干湿法操作的颗粒聚集与积液问题。

其次是UnipolⅡ技术。该技术是Unipol技术的第二代,都是由UCC公司开发。串联的气相流化床反映器,划分用于生产高、低相对分子质量聚合物,在生产中调治氢气、α-烯烃比重, 可显著提高生产效率与质量。

在生产双峰结构 PE 时常接纳 Ziegler-Natta 超高活性的催化剂。工艺流程如下,共聚单体与聚乙烯混淆物,划分经由第一、第二反映器举行共聚合,通过成数量倍数操作技术,拉开乙烯、氢气摩尔比差距,以获得高、低相对分子质量树脂。

但不能忽视该技术操作用度高与设备投资大等应用毛病。从单釜双峰技术入手分析,该技术生产聚乙烯对催化剂的要求教高,但能够降低其他生产技术的硬件成本,同时突破了生产技术瓶颈。尤其是应用BMC-100 的Prodigy系列催化剂,双峰高密度聚乙烯的生产效率随之提升,该催化剂凭借共聚合优势特征,提高了产物的打击强度、挤出性能与耐情况应力等特性。该技术的生长空间较大,还需增强进一步研究。

最后是茂金属催化剂,该催化剂由Univation 公司生产,联合Unipol 技术优势,生产出了茂金属线性低密度聚乙烯产物,该树脂产物的共聚单体以1-己烯、1-丁烯为主,在力学性能方面是1-辛烯制成产物不能相比的。但不能忽视产物较差加工性能等问题的影响;对此,研发了二代茂金属催化剂,生产出的 EZP线性低密度聚乙烯树脂,有效的避开了这一问题毛病。产物的力学性能相近,但加工性能与低密度聚乙烯树脂近似。

除此之外,还具备良好的光学性能与热封性等,应用领域随之拓展。2 In-novene工艺分析相对于Unipol工艺来说,In-novene工艺在生产中仅需要一台流化床反映器。在生产中需加入氮气惰性气体,并由循环系统将气体送入至反映器,最后从反映器侧面排挤。

在循环系统中的夹带粒子,主要由旋风分散器分散。生产中以冷凝技术为主要操作,15%的冷凝率,72~95℃的反映温度,以及2.3MPa左 右的反映压力。在循环其压缩机前安装循环气冷却器,并在两装置之间,应合理安装高产率设备,最终运用高产率技术。

该技术具有生产反映条件温和、产物笼罩面大、不会影响周围情况等优势特征,但不能忽视其资金投入大、设备成本高等问题, 这也成为了该技术推广应用的重要阻碍。当前该技术主要用 于生产注塑与薄膜等产物。3 Spherilence工艺分析3.1 工艺技术特征该技术可以使用Avant Z 钛系催化剂生产球形全密度聚乙烯树脂,或是使用Avant C 铬系催化剂生产高密度聚乙烯树脂产物。

凭据需要可灵活设置反映器,或是使用单一或两个串联 反映器生产单双峰全密度聚乙烯。其工艺技术特征涉及以下 几点;一是反映器内的聚合单体短时间反映,在串联反映器工艺中,两个反映器内聚合单体反映时间为2.5h左右。传统气相聚合技术的反映时间更长,甚至到达4h左右。

除此之外,规避了冷凝态技术操作,且生产效率相对较高。二是反映传热介质以轻烃为主,传热能力与热稳定性比氮气优越,规避了物料结块的情况,工艺操作越发平稳。

三是使用少量过渡料即可实现号牌切换,相同种树脂牌号切换时间短(需4h左右),差别种树脂牌号切换时间翻倍。四是接纳串联反映器工艺时,可生产出 双峰聚乙烯树脂。接纳并联反映器工艺时,装置产能随之增强。3.2 催化剂技术该技术接纳的催化剂主要以Avant C 铬系、Avant Z 钛系为 主。

在制备Avant Z 钛系催化剂时,对氯化镁球星载体的要求较高,催化剂聚合反映效果直接受其力学性能等因素影响,只有确保氯化镁载体的孔隙率、机械强度等综合性能良好时,才气确保催化剂的球粒复制作用与活性。氯化镁制备历程如下;一是在硅油疏散剂内加入适量氯化镁、精制乙醇化合物,醇镁加合物经乳化疏散处置惩罚后成液滴状态。

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二是低温淬火定型、过 滤、干燥处置惩罚醇镁加合物,使其成固体颗粒状存在。三是在热氮气条件下,流化脱醇处置惩罚固体颗粒成球形载体。

制备 Avant C 铬系催化剂的流程如下;一是溶合甲醇溶剂与无水硝酸铬化合物,掺入硅胶载体后搅30min,70℃真空干燥处置惩罚混淆物,以脱除甲醇溶剂。二是煅烧活化处置惩罚步骤1获得的混淆物,氮气气氛适用于<300℃的活化操作条件,空气气氛适用于>300℃的处置惩罚条件。先100℃处置惩罚60min,再150℃处置惩罚 30min,300℃处置惩罚2.5h,切换空气气氛后以350℃处置惩罚3h,500℃ 处置惩罚2h,650℃处置惩罚6h。

最后冷却至室温完成活化处置惩罚操作。3.3 产物情况从Avant Z 钛系催化剂入手分析,适用于在单反映器聚合技术与在串联双反映器中生产下生产全密度聚乙烯,如树脂牌号 18401、20405、25425、LH7200(双峰)等,用于衬垫、容器、瓶 盖、高韧性膜等领域。从Avant C 铬系催化剂入手分析,适用于在单反映器聚合技术下生产高密度聚乙烯,如树脂牌号5021、5121、5421等,用于0.5~2.0L容器、25~50L容器与吹塑薄膜等领域。

4 结语通过对其工艺技术的研究,能够突显技术生长的重要性,以便更多人相识该技术。另外是为了荟萃各界气力投身于技术生长中,以动员技术完善与优化。

文章分析三种工艺技术的优点与毛病,三种技术总的来说都相对可靠,但我国应用该技术尚未成熟,还需增强应用推广与深入研究,以动员聚乙烯工业生产领域现代化生长。作者 | 宏瑞琪素材泉源 | 《化工治理》2019.11本期编辑 | 孙帅校对/美工 | 江爱群技术照料 | 李德旭文章审核 | 张娜声明:本图文内容泉源于公然资料或者互联网,转载的目的在于通报更多信息及用于网络分享,若您发现图文内容(包罗文字、图片、表格等)等对您的知识产权或者其他正当权益造成侵犯,请实时与我们取得联系 xiaozhushou@poly66.com。


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