správy

Polyetylén s nízkou hustotou (LDPE)je polymerizovaný etylén ako polymerizačný monomér, peroxid ako iniciátor, termoplastická živica získaná radikálovou polymerizačnou reakciou, molekulová hmotnosť je vo všeobecnosti 100 000 až 500 000, hustota je 0,91 až 0,93 g/cm3, je najľahšou odrodou polyetylénovej živice .

Má dobrú mäkkosť, rozťažnosť, elektrickú izoláciu, priehľadnosť, ľahké spracovanie a určitú priedušnosť.Dobrá chemická stabilita, odolnosť voči alkáliám, odolnosť voči všeobecným organickým rozpúšťadlám, má široký rozsah použitia, vrátane vytláčania, vyfukovania, poťahovania drôtov a káblov, vstrekovania a vyfukovania dutých foriem atď.

Kvôli krátkej životnosti voľných radikálov produkovaných iniciátorom je etylén vysoko stlačený zvýšením reakčného tlaku (110~350MPa), takže jeho hustota sa zvýši na 0,5g/cm3, čo je podobné ako pri kvapaline, ktorá nemôže byť znova stlačený.Aby sa skrátila vzdialenosť medzi molekulami etylénu a zvýšila sa pravdepodobnosť kolízie medzi voľnými radikálmi alebo aktívnymi rastúcimi reťazcami a molekulami etylénu, uskutočňuje sa radikálová polymerizačná reakcia.Vyrába sa polyetylén s nízkou hustotou, takže polyetylén s nízkou hustotou sa tiež nazýva vysokotlakový polyetylén s nízkou hustotou.

Proces výroby polyetylénu s nízkou hustotou

Výrobný proces polyetylénu s nízkou hustotou zahŕňa hlavne dvojstupňovú kompresiu etylénu, vstrekovanie iniciátora a regulátora, polymerizačný reakčný systém, vysokotlakový a nízkotlakový separačný a regeneračný systém, extrúznu granuláciu a systém dodatočnej úpravy atď.

Podľa rôznych typov reaktorov sa dá rozdeliť na dva druhy: metóda vysokotlakových rúr a metóda autoklávu.

Rúrkový proces a kotlíkový proces majú svoje vlastné charakteristiky: rúrkový reaktor má jednoduchú konštrukciu, pohodlnú výrobu a údržbu a vydrží vyšší tlak;Konštrukcia reaktora je komplikovaná a údržba a inštalácia sú pomerne náročné.Zároveň je objem reaktora zvyčajne malý kvôli obmedzenej kapacite odvodu tepla.

Všeobecne povedané, trubicová metóda sa používa pre veľké inštalácie, zatiaľ čo metóda kotlíka sa používa pre zariadenia vyrábajúce produkty s vysokou pridanou hodnotou, ako je EVA špeciálnej kvality a vysokým obsahom vinylacetátu.

Vďaka vlastnostiam rôznych procesov má metóda kotlíka viac rozvetvených reťazcov a lepšiu rázovú pevnosť, čo je vhodné na vytláčanie náterovej živice.Rúrková metóda má širokú distribúciu molekulovej hmotnosti, menej rozvetvený reťazec a dobré optické vlastnosti, ktoré sú vhodné na spracovanie do tenkých vrstiev.

Technológia výroby vysokotlakových rúrok s nízkou hustotou polyetylénu

Vnútorný priemer rúrkového reaktora je vo všeobecnosti 25 ~ 82 mm, dĺžka je 0,5 ~ 1,5 km, pomer strán je väčší ako 10 000: 1, pomer vonkajšieho priemeru k vnútornému priemeru nie je vo všeobecnosti menší ako 2 mm a vodný plášť je používa sa na odstránenie časti reakčného tepla.

Potrubie je zatiaľ približne rovnakou metódou na spracovanie základného toku, prijatie rôznych vstupných bodov do reaktora, iný regulátor molekulovej hmotnosti, iniciátor a jeho miesto vstrekovania a rôzne spôsoby vstrekovania hnojiva, spracovanie produktu, množstvo vráteného etylénu a vysiela polohu, vytvoril rôzne vlastnosti procesu.

V súčasnosti vyspelá technológia rúrových procesov zahŕňa najmä proces Lupotech T spoločnosti LyondellBasell, rúrkový proces spoločnosti Exxon Mobil a proces CTR spoločnosti DSM.

Proces Lupotech T

Proces LyondellBasell Lupotech T sa používa na približne 60 % domácej výrobnej kapacity závodov na výrobu polyetylénu s nízkou hustotou.Reakčný tlak 260~310MPa, reakčná teplota 160~330℃, jednosmerná miera konverzie 35%, hustota produktu 0,915~0,935g/cm3, index topenia 0,15~50g/10min, výrobná kapacita jednej linky 45×104T/A, proces má päť technických charakteristík:

(1) Technológia pulzného reaktora sa používa na realizáciu otvorenia ventilu, trvania otvorenia ventilu a frekvencie spínania na konci reaktora.Pulzná prevádzka môže zlepšiť miešací účinok v reaktore, dobrú reakčnú stabilitu, vysokú rýchlosť konverzie, znížiť priľnavosť steny reaktora, zlepšiť koeficient prenosu tepla a lepší účinok odvádzania tepla z plášťovej vody;

(2) Peroxidy sa vstrekovali do rôznych oblastí reaktora v štyroch bodoch, aby vytvorili štyri sekcie reakčnej zóny;

(3) S propylénom, propánaldehydom ako regulátorom molekulovej hmotnosti, zavedeným vstupom kompresora, s etylénom do reaktora, široký sortiment;

(4) Vysokotlakový cirkulačný plynový systém môže realizovať samočistenie, rozpúšťanie a odparafínovanie prostredníctvom sekvenčného riadenia, čím sa znižuje vplyv na bežné výrobné operácie;

(5) Nastavte systém stanice horúcej vody na zníženie spotreby chladiacej vody a rekuperáciu tepla z polymerizačnej reakcie a systému vysokotlakového cirkulačného plynu pre iné zariadenia.

Rúrkový proces Exxon Mobil

Reakčný tlak trubicového procesu Exxon Mobil je 250~310MPa, reakčná teplota je 215~310℃, rýchlosť konverzie je až 40%, hustota produktu je 0,918~0,934g/cm3, index topenia je 0,2~50g/ (10 minút) a výrobná kapacita jednej linky je 50 × 104 T/A.Proces má šesť technických charakteristík:

(1) Je použitý horizontálny tlakový prietokový rúrkový reaktor a priemer reaktora sa postupne rozširuje v axiálnom smere, aby sa optimalizoval prietok plynu a pokles tlaku v reaktore.Zvýšte stabilitu reakcie, znížte rozkladnú reakciu, znížte vodný kameň vo vnútri reaktora, zvýšte účinnosť prenosu tepla reaktora;

(2) Iniciátor sa vstrekuje pozdĺž axiálneho smeru reaktora, ktorý môže tvoriť 4 ~ 6 reakčných zón, zlepšiť rýchlosť konverzie a prevádzkovú flexibilitu a široký sortiment produktov;

(3) Vo všeobecnosti používajte propylén ako regulátor na riadenie indexu topenia, výrobu produktov strednej hustoty s použitím propánaldehydu ako regulátora, regulátora cez vysokotlakové membránové čerpadlo vstreknuté dvakrát do vstupu kompresora a potom s etylénom do reaktora;

(4) použitie horúceho rúrkového reaktora s etylénvinylovým dopredným prívodom a studeným viacbodovým prívodom kombinácie bočného, ​​rovnomerného uvoľňovania tepla a môže mať tiež účinok na odstránenie reakčného tepla, reaktor optimalizované chladenie plášťom, zníženie dĺžky reaktora a zabezpečiť plynulú distribúciu teploty v reaktore, zlepšiť rýchlosť konverzie etylénu.Súčasne sa v dôsledku viacbodového bočného prívodu zníži množstvo privádzaného horúceho etylénu do reaktora, zníži sa tepelné zaťaženie vstupného predhrievača reaktora a zníži sa spotreba vysokotlakovej a stredotlakovej pary.

(5) Uzavretý vodný systém regulujúci teplotu sa používa na privádzanie vody do plášťa reaktora na odvádzanie reakčného tepla.Optimalizáciou teploty prívodu vody plášťovej vody sa zlepší účinnosť prenosu tepla, skráti sa dĺžka reaktora a zvýši sa rýchlosť konverzie;

(6) Obnova a využitie vysokotlakovej a vysokoteplotnej energie tekutiny vypúšťanej z hornej časti vysokotlakového separátora.

Proces CTR

Reakčný tlak procesu DSM CTR je 200 ~ 250 MPa, reakčná teplota je 160 ~ 290 ℃, rýchlosť konverzie je 28 % ~ 33,1 %, maximum môže dosiahnuť 38 %, hustota produktu je 0,919 ~ 0,928 g/cm3, index topenia je 0,3 ~ 65 g / (10 min), Maximálna kapacita jedného vodiča môže dosiahnuť 40 × 104 T/A.Proces má päť technických charakteristík:

(1) Pri použití nepulznej prevádzky je prevádzkový tlak reaktora nízky a udržiava sa konštantný, prietok v reaktore je vysoký, má dobrý čistiaci účinok, nevyvoláva jav lepenia stien, reaktor nepotrebuje čistenie a odstraňovanie vodného kameňa, a znižuje prevádzkové náklady;

(2) Priemer potrubia reaktora je udržiavaný konštantný, je prijatý princíp priameho „jedného prechodu“, neexistuje žiadny zložitý systém napájania bočnej linky, konštrukcia reaktora a podpory je jednoduchšia a investícia je nižšia;

(3) plášť reaktora je chladený studenou vodou, ktorá môže produkovať paru ako produkt;

(4) Použitie peroxidového iniciátora, zloženie gélu produktu je malé, žiadne zvyšky katalyzátora, účinok ochrany životného prostredia je dobrý;Vytvorilo sa menej oligomérov a zjednodušil sa proces recyklácie cirkulujúceho plynu.

(5) Dobré prevádzkové podmienky a žiadne kolísanie tlaku počas polymerizácie spôsobujú, že produkty vysokej kvality, najmä filmové produkty, s vynikajúcimi optickými vlastnosťami a spracovateľskými vlastnosťami, môžu produkovať filmové produkty s minimálnou hrúbkou 10 μm, ale sortiment je úzky, nemôže vyrábať kopolymérne (EVA) produkty s nízkym indexom toku taveniny.

Technológia výroby nízkohustotného polyetylénu autoklávovou metódou

Autoklávový proces využíva tankový reaktor s miešacím systémom, pomer strán môže byť od 2:1 do 20:1, objem tankového reaktora je 0,75~3m3.Reakčná teplota je všeobecne 150 až 300 °C, reakčný tlak je všeobecne 130 až 200 MPa, miera konverzie je 15 až 21 %.

Pretože kotlíkový reaktor je hrubostenná nádoba, prenos tepla cez stenu reaktora je obmedzenejší ako v rúrkovom reaktore, takže reakcia je v podstate adiabatický proces a z reaktora sa neodvádza žiadne zjavné teplo.Reakčná teplota sa reguluje hlavne viacbodovým vstrekovaním studeného etylénu, aby sa vyrovnalo reakčné teplo.Reaktor je vybavený motorom poháňaným miešadlom, aby bola zmes v reaktore jednotná a aby sa zabránilo lokálnym horúcim miestam.Iniciátorom je organický peroxid, ktorý sa môže vstrekovať na rôzne miesta pozdĺž axiálneho smeru reaktora, aby sa vytvorilo viacero reakčných sekcií s rôznymi prevádzkovými teplotami.Neexistuje žiadne spätné miešanie medzi reakčnými sekciami, flexibilná prevádzka a široký sortiment, ktorý môže produkovať kopolymerizovaný EVA s obsahom až 40% vinylacetátu.

Proces Lupotech A

Proces Lupotech A využíva miešaný tankový reaktor, objem reaktora je 1,2 m3, suroviny a iniciátor sa vstrekujú do reaktora viacerými bodmi, reakčný tlak je 210~246MPa, najvyššia reakčná teplota je 285℃, regulátorom je propylén resp. propán, pridaný vstupom sekundárneho kompresora, môže produkovať rôzne produkty LDPE/EVA, Hustota produktu je 0,912 ~ 0,951 g/cm3, index topenia je 0,2 ~ 800 g/ (10 min), obsah vinylacetátu sa môže zvýšiť do 40%, jednosmerná miera konverzie reaktora je 10%~21%, maximálna jednoriadková konštrukčná mierka môže dosiahnuť 12,5×104t/rok.

Proces LupotechA môže nielen produkovať extrudovanú potiahnutú živicu s viac rozvetveným reťazcom a lepším dopadom, ale tiež vyrábať tenké filmové produkty so širokou distribúciou molekulovej hmotnosti.Index topenia a hustotu produktov LDPE/EVA možno dobre kontrolovať riadiacim systémom APC a možno získať jednotné produkty.Hlavné domáce zavedenie tohto procesu sú Sirbon petrochemické, Yangzi petrochemické, Shanghai petrochemické atď., Kapacita zariadenia je 10× 104T /a.

Proces varnej kanvice Exxon Mobil

Proces tankovania Exxon Mobil využíva samostatne navrhnutý viaczónový tankový reaktor s objemom 1,5 m3.Reaktor má väčší pomer strán, dlhší retenčný čas, vyššiu účinnosť iniciátora a užšiu distribúciu molekulovej hmotnosti produktu, čo prispieva k výrobe tenkovrstvových produktov s podobnou kvalitou ako pri rúrkovom procese.

Regulátor sa líši od trubicovej metódy Exxon Mobil.Používa sa izobután alebo n-bután, ktorý sa zvýši na 25 ~ 30 MPa cez vysokotlakové membránové čerpadlo, vstrekne sa dvakrát na vstup kompresora a vstupuje do reaktora s etylénom.

Rozsah tlaku v reaktore je široký a maximálny reakčný tlak je 200 MPa, čo môže produkovať homopolymér LDPE s nízkym indexom toku taveniny a kopolymér EVA s vysokým obsahom vinylacetátu.

Proces tanku Exxon Mobil môže produkovať homopolymérne produkty LDPE s indexom topenia 0,2 ~ 150 g/ (10 minút) a hustotou 0,910 ~ 0,935 g/cm3.Index toku taveniny 0,2~450g/ (10min) obsah vinylacetátu do 35% etylén-vinylacetátový kopolymér (EVA) produkty.Hlavným domácim zavedením tohto procesu je Lianhong Group (predtým Shandong Hauda), kapacita zariadenia je 10× 104T /a, TRINA, kapacita zariadenia je 12× 104T /a atď.