nyheter

Lavdensitetspolyetylen (LDPE)er polymerisert etylen som polymerisasjonsmonomeren, peroksid som initiator, den termoplastiske harpiksen oppnådd ved friradikal polymerisasjonsreaksjon, molekylvekten er vanligvis i 100000~500000, tettheten er 0,91~0,93g/cm3, er den letteste varianten av polyetylenharpiks .

Den har god mykhet, utvidbarhet, elektrisk isolasjon, gjennomsiktighet, enkel behandling og viss luftgjennomtrengelighet.God kjemisk stabilitet, alkaliresistens, motstand mot generelle organiske løsemidler, har et bredt spekter av bruksområder, inkludert ekstruderingsbelegg, blåsefilm, tråd- og kabelbelegg, sprøytestøping og blåsestøping i hulstøping, etc.

På grunn av den korte levetiden til de frie radikalene som produseres av initiatoren, komprimeres etylen sterkt ved å øke reaksjonstrykket (110~350MPa), slik at dens tetthet økes til 0,5 g/cm3, som ligner på væsken som ikke kan komprimeres igjen.For å forkorte etylenmolekylavstanden og øke kollisjonssannsynligheten mellom frie radikaler eller aktive voksende kjeder og etylenmolekyler, utføres friradikalpolymeriseringsreaksjon.Lavdensitetspolyetylen produseres, så lavdensitetspolyetylen kalles også høytrykks-lavdensitetspolyetylen.

Produksjonsprosess for polyetylen med lav tetthet

Produksjonsprosessen av lavdensitetspolyetylen inkluderer hovedsakelig etylen totrinns kompresjon, initiator- og regulatorinjeksjon, polymerisasjonsreaksjonssystem, høy- og lavtrykksseparasjon og gjenvinningssystem, ekstruderingsgranulering og etterbehandlingssystem, etc.

I henhold til den forskjellige typen reaktor kan den deles inn i to typer: høytrykksrørmetode og autoklavmetode.

Den rørformede prosessen og kjeleprosessen har sine egne egenskaper: den rørformede reaktoren har enkel struktur, praktisk produksjon og vedlikehold, og tåler høyere trykk;Strukturen til reaktoren er komplisert, og vedlikehold og installasjon er relativt vanskelig.Samtidig er reaktorens volum vanligvis lite på grunn av den begrensede varmefjerningskapasiteten.

Generelt sett brukes tubemetoden for storskala installasjoner, mens kjelemetoden brukes for installasjoner som produserer høyverdiprodukter som EVA av spesiell kvalitet og høyt innhold av vinylacetat.

På grunn av egenskapene til forskjellige prosesser har kjelemetoden flere forgrenede kjeder og bedre slagstyrke, som er egnet for ekstrudering av beleggharpiks.Rørmetoden har bred molekylvektsfordeling, mindre forgrenet kjede og gode optiske egenskaper, som egner seg for bearbeiding til tynne filmer.

Høytrykksrørmetode lavdensitetspolyetylenproduksjonsteknologi

Den indre diameteren til den rørformede reaktoren er generelt 25 ~ 82 mm, lengden er 0,5 ~ 1,5 km, sideforholdet er større enn 10 000: 1, forholdet mellom ytre diameter og indre diameter er generelt ikke mindre enn 2 mm, og vannkappen er brukes til å fjerne en del av reaksjonsvarmen.

Så langt er røret omtrent den samme metoden for å behandle grunnstrømmen, vedtakelse av forskjellige reaktortilførselspunkter, forskjellig molekylvektsregulator, initiator og dens injeksjonssted, og forskjellige måter for gjødselinjeksjon, produktbehandling, mengden retur av etylen og sender ut posisjonen, har dannet de forskjellige funksjonene i prosessen.

For tiden inkluderer den modne rørformede prosessteknologien hovedsakelig LyondellBasells Lupotech T-prosess, Exxon Mobils rørformede prosess og DSMs CTR-prosess.

Lupotech T-prosess

LyondellBasell Lupotech T-prosessen brukes til omtrent 60 % av den innenlandske produksjonskapasiteten til lavdensitetspolyetylenanlegg.Reaksjonstrykket 260~310MPa, reaksjonstemperatur 160~330 ℃, enveis konverteringshastighet på 35%, produkttetthet 0,915~0,935g/cm3, smelteindeks 0,15~50g/10min, produksjonskapasitet på én linje 45×104T/A, prosessen har fem tekniske egenskaper:

(1) Pulsreaktorteknologi er tatt i bruk for å realisere ventilåpningen, ventilåpningsvarigheten og byttefrekvensen ved enden av reaktoren.Pulsdrift kan forbedre blandeeffekten i reaktoren, god reaksjonsstabilitet, høy konverteringshastighet, redusere reaktorens veggadhesjon, forbedre varmeoverføringskoeffisienten og bedre varmefjerningseffekt av kappevann;

(2) Peroksider ble injisert i forskjellige områder av reaktoren ved fire punkter for å danne fire seksjoner av reaksjonssonen;

(3) Med propylen, propanaldehyd som molekylvektsregulator, introdusert av et kompressorinnløp, med etylen inn i reaktoren, bredt produktspekter;

(4) Høytrykkssirkulasjonsgasssystemet kan realisere selvrensende, oppløsnings- og avvoksingsoperasjoner gjennom sekvensiell kontroll, noe som reduserer innvirkningen på normale produksjonsoperasjoner;

(5) Sett opp varmtvannsstasjonssystemet for å redusere forbruket av kjølevann, og gjenvinne varmen fra polymerisasjonsreaksjonen og høytrykkssirkulasjonsgasssystemet for andre enheter.

Exxon Mobil rørformet prosess

Reaksjonstrykket til Exxon Mobil-rørprosessen er 250~310MPa, reaksjonstemperaturen er 215~310 ℃, konverteringshastigheten er opptil 40%, produkttettheten er 0,918~0,934g/cm3, smelteindeksen er 0,2~50g/ (10 min), og produksjonskapasiteten på én linje er 50× 104T/A.Prosessen har seks tekniske egenskaper:

(1) Den horisontale skyvestrømsrørreaktoren er tatt i bruk, og diameteren til reaktoren utvides trinnvis langs den aksiale retningen for å optimalisere gassstrømningshastigheten og reaktorens trykkfall.Øk stabiliteten til reaksjonen, reduser nedbrytningsreaksjonen, reduser skalaen inne i reaktoren, forbedrer varmeoverføringseffektiviteten til reaktoren;

(2) Initiatoren injiseres langs reaktorens aksiale retning, som kan danne 4~6 reaksjonssoner, forbedre konverteringshastigheten og operasjonsfleksibiliteten og bredt produktspekter;

(3) Bruk generelt propylen som regulator for å kontrollere smelteindeksen, produksjon av middels tetthetsprodukter ved bruk av propanaldehyd som regulator, regulator gjennom høytrykksmembranpumpe injisert til kompressorinnløpet to ganger, og deretter med etylen inn i reaktoren;

(4) bruk av den varme rørformede reaktoren av etylenvinyl fremovermating og kald flerpunktsmating kombinasjon av sideveis, jevn varmefrigjøring og kan også ha effekten av å fjerne reaksjonsvarmen, reaktoren optimaliserte kappede kjølelaster, redusere lengden på reaktoren , og gjør reaktorens temperaturfordeling i en jevn, forbedre etylenomdannelseshastigheten.Samtidig, på grunn av flerpunkts lateral tilførsel, reduseres den fremre varme etylentilførselsmengden til reaktoren, varmebelastningen til reaktorinnløpsforvarmeren reduseres, og forbruket av høytrykks- og middelstrykkdamp reduseres.

(5) Det lukkede temperaturregulerende vannsystemet brukes til å tilføre vann til reaktorkappen for å fjerne reaksjonsvarmen.Ved å optimalisere vanntilførselstemperaturen til kappevannet, forbedres varmeoverføringseffektiviteten, reaktorlengden forkortes og konverteringshastigheten økes;

(6) Gjenvinning og utnyttelse av høytrykks- og høyvarmefluidenergi som slippes ut fra toppen av høytrykksseparatoren.

CTR-prosess

DSM CTR prosessreaksjonstrykket er 200~250MPa, reaksjonstemperaturen er 160~290℃, konverteringshastigheten er 28%~33,1%, maksimum kan nå 38%, produkttettheten er 0,919~0,928g/cm3, smelteindeksen er 0,3~65g / (10 min), Maksimal enkeltledningskapasitet kan nå 40× 104T/A.Prosessen har fem tekniske egenskaper:

(1) Ved bruk av ikke-pulsdrift er reaktorens driftstrykk lavt og holdes konstant, strømningshastigheten i reaktoren er høy, den har god skureeffekt, produserer ikke veggstikk-fenomen, reaktoren trenger ikke rengjøring og avkalking, og reduserer driftskostnadene;

(2) Reaktorrørets diameter holdes konstant, det direkte "one-pass"-prinsippet er tatt i bruk, det er ikke noe komplekst sidelinjematingssystem, reaktoren og støttedesignen er enklere, og investeringen er lavere;

(3) reaktorkappen avkjøles med kaldt vann, som kan produsere damp ved produkt;

(4) Bruken av peroksidinitiator, produktgelsammensetningen er liten, ingen katalysatorrester, miljøbeskyttelseseffekten er god;Mindre oligomerer ble generert, og resirkuleringsprosessen for sirkulerende gass ble forenklet.

(5) Gode driftsforhold og ingen trykksvingninger under polymerisering gjør produktene av høy kvalitet, spesielt filmproduktene, med utmerkede optiske egenskaper og prosesseringsegenskaper, kan produsere minimum filmtykkelse på 10μm filmprodukter, men produktutvalget er smalt, kan ikke produsere kopolymer (EVA) produkter med lav smelteindeks.

Produksjonsteknologi av polyetylen med lav tetthet ved autoklavmetode

Autoklavprosessen bruker en tankreaktor med et røresystem, sideforholdet kan være fra 2:1 til 20:1, tankreaktorvolumet er 0,75 ~ 3m3.Reaksjonstemperaturen er vanligvis 150 ~ 300 ℃, reaksjonstrykket er vanligvis 130 ~ 200 MPa, konverteringshastigheten er 15% ~ 21%.

Siden kjelereaktoren er en tykkvegget beholder, er varmeoverføringen gjennom reaktorveggen mer begrenset enn den rørformede reaktoren, så reaksjonen er i utgangspunktet en adiabatisk prosess, og ingen åpenbar varme fjernes fra reaktoren.Reaksjonstemperaturen styres hovedsakelig av flerpunktsinjeksjon av kald etylen tilførsel for å balansere reaksjonsvarmen.Reaktoren er utstyrt med en motordrevet rører for å gjøre blandingen i reaktoren ensartet og unngå lokale hot spots.Initiatoren er organisk peroksid, som kan injiseres på forskjellige steder langs reaktorens aksiale retning for å danne flere reaksjonsseksjoner med forskjellige driftstemperaturer.Det er ingen tilbakeblanding mellom reaksjonsseksjoner, fleksibel drift og bredt produktspekter, som kan produsere kopolymerisert EVA med opptil 40 % vinylacetatinnhold.

Lupotech A-prosess

Lupotech A-prosess bruker en omrørt tankreaktor, reaktorvolumet er 1,2m3, råmaterialer og initiator injiseres i reaktoren med flere punkter, reaksjonstrykket er 210~246MPa, den høyeste reaksjonstemperaturen er 285℃, regulatoren er propylen eller propan, tilsatt av det sekundære kompressorinnløpet, kan produsere en rekke LDPE/EVA-produkter. Produkttettheten er 0,912~0,951g/cm3, smelteindeksen er 0,2~800g/ (10min), innholdet av vinylacetat kan økes til 40 %, enveis konverteringshastigheten til reaktoren er 10 % ~ 21 %, den maksimale enkeltlinjedesignskalaen kan nå 12,5×104t/a.

LupotechA-prosess kan ikke bare produsere ekstrudert belagt harpiks med mer forgrenet kjede og bedre effekt, men også produsere tynnfilmprodukter med bred molekylvektsfordeling.Smelteindeksen og tettheten til LDPE/EVA-produkter kan kontrolleres godt av APC-kontrollsystemet, og ensartede produkter kan oppnås.Den viktigste innenlandske introduksjonen av denne prosessen er Sirbon petrokjemisk, Yangzi petrokjemisk, Shanghai petrokjemisk, etc., enhetens kapasitet er 10 × 104T /a.

Exxon Mobil vannkokerprosess

Exxon Mobil-tankprosessen tar i bruk en egendesignet 1,5m3 multi-sone tankreaktor.Reaktoren har et større sideforhold, lengre retensjonstid, høyere initiatoreffektivitet og smalere produktmolekylvektsfordeling, noe som bidrar til produksjon av tynnfilmprodukter med tilsvarende kvalitet som rørprosessen.

Regulatoren er forskjellig fra Exxon Mobil-rørmetoden.Det brukes isobuten eller n-butan, som forsterkes til 25~30MPa gjennom høytrykksmembranpumpen, injiseres to ganger ved kompressorinnløpet og kommer inn i reaktoren med etylen.

Reaktortrykkområdet er bredt, og det maksimale reaksjonstrykket er 200 MPa, som kan produsere LDPE-homopolymer med lav smelteindeks og EVA-kopolymer med høyt vinylacetatinnhold.

Exxon Mobil-tankprosessen kan produsere LDPE-homopolymerprodukter med smelteindeks på 0,2~150g/ (10min) og tetthet på 0,910~0,935g/cm3.Smelteindeks 0,2~450 g/ (10 min) vinylacetatinnhold opptil 35 % etylen-vinylacetat-kopolymer (EVA)-produkter.Den viktigste innenlandske introduksjonen av denne prosessen er Lianhong Group (tidligere Shandong Hauda), enhetens kapasitet er 10× 104T /a, TRINA, enhetens kapasitet er 12× 104T /a, etc.