știri

Polietilenă de joasă densitate (LDPE)este etilenă polimerizată ca monomer de polimerizare, peroxid ca inițiator, rășina termoplastică obținută prin reacția de polimerizare cu radicali liberi, greutatea moleculară este în general 100000~500000, densitatea este de 0,91~0,93g/cm3, este cea mai ușoară varietate de rășină de polietilenă .

Are moliciune bună, extensibilitate, izolație electrică, transparență, prelucrare ușoară și o anumită permeabilitate la aer.Stabilitate chimică bună, rezistență la alcalii, rezistență la solvenți organici generali, are o gamă largă de utilizări, inclusiv acoperire prin extrudare, film de suflare, acoperire de sârmă și cablu, turnare prin injecție și turnare prin suflare, turnare goală etc.

Datorită duratei scurte de viață a radicalilor liberi produși de inițiator, etilena este puternic comprimată prin creșterea presiunii de reacție (110~350MPa), astfel încât densitatea sa este crescută la 0,5g/cm3, ceea ce este similar cu lichidul care nu poate. fi comprimat din nou.Pentru a scurta distanța moleculară a etilenei și a crește probabilitatea de coliziune între radicalii liberi sau lanțurile active în creștere și moleculele de etilenă, se realizează reacția de polimerizare a radicalilor liberi.Este produsă polietilenă de joasă densitate, astfel încât polietilena de joasă densitate este numită și polietilenă de joasă densitate la presiune înaltă.

Proces de producere a polietilenei de joasă densitate

Procesul de producție al polietilenei de joasă densitate include în principal compresie în două etape de etilenă, injecție cu inițiator și regulator, sistem de reacție de polimerizare, sistem de separare și recuperare la presiune înaltă și joasă, granulare prin extrudare și sistem de post-tratare etc.

În funcție de tipul diferit de reactor, acesta poate fi împărțit în două tipuri: metoda tubului de înaltă presiune și metoda autoclavului.

Procesul tubular și procesul de ibric au propriile caracteristici: reactorul tubular are structură simplă, fabricație și întreținere convenabile și poate rezista la o presiune mai mare;Structura reactorului este complicată, iar întreținerea și instalarea sunt relativ dificile.În același timp, volumul reactorului este de obicei mic datorită capacității limitate de îndepărtare a căldurii.

În general, metoda tubului este utilizată pentru instalațiile la scară largă, în timp ce metoda ibricului este utilizată pentru instalațiile care produc produse cu valoare adăugată mare, cum ar fi EVA de calitate specială și conținut ridicat de acetat de vinil.

Datorită caracteristicilor diferitelor procese, metoda ibricului are lanțuri mai ramificate și o rezistență mai bună la impact, ceea ce este potrivit pentru extrudarea rășinii de acoperire.Metoda tubului are o distribuție largă a greutății moleculare, un lanț mai puțin ramificat și o proprietate optică bună, care este potrivită pentru procesarea în filme subțiri.

Metoda tubului de înaltă presiune Tehnologia de producție a polietilenei de joasă densitate

Diametrul interior al reactorului tubular este, în general, de 25 ~ 82 mm, lungimea este de 0,5 ~ 1,5 km, raportul de aspect este mai mare de 10000:1, raportul dintre diametrul exterior și diametrul interior nu este, în general, mai mic de 2 mm, iar mantaua de apă este folosit pentru a elimina o parte din căldura de reacție.

Până în prezent, conducta este aproximativ aceeași metodă de procesare a fluxului de bază, adoptarea unui punct de alimentare diferit al reactorului, regulator de greutate moleculară diferit, inițiator și locația sa de injectare și diferite moduri de injectare a îngrășămintelor, procesarea produsului, cantitatea de returnare a etilenă și trimite poziția, a format diferitele caracteristici ale procesului.

În prezent, tehnologia matură a procesului tubular include în principal procesul Lupotech T al LyondellBasell, procesul tubular al Exxon Mobil și procesul CTR al DSM.

Procesul Lupotech T

Procesul LyondellBasell Lupotech T este utilizat pentru aproximativ 60% din capacitatea de producție internă a fabricilor de polietilenă de joasă densitate.Presiunea de reacție 260~310MPa, temperatura de reacție 160~330℃, rata de conversie unidirecțională de 35%, densitatea produsului 0,915~0,935g/cm3, indice de topire 0,15~50g/10min, capacitate de producție cu o singură linie 45× 104T/A, procesul are cinci caracteristici tehnice:

(1) Tehnologia reactorului cu impulsuri este adoptată pentru a realiza deschiderea supapei, durata deschiderii supapei și frecvența de comutare la capătul reactorului.Funcționarea cu impulsuri poate îmbunătăți efectul de amestecare în reactor, o bună stabilitate a reacției, o rată de conversie ridicată, poate reduce aderența peretelui reactorului, poate îmbunătăți coeficientul de transfer de căldură și un efect mai bun de îndepărtare a căldurii a apei în manta;

(2) Peroxizii au fost injectați în diferite zone ale reactorului în patru puncte pentru a forma patru secțiuni ale zonei de reacție;

(3) Cu propilenă, propanaldehidă ca regulator de greutate moleculară, introdusă de o admisie a compresorului, cu etilenă în reactor, gamă largă de produse;

(4) Sistemul de gaz circulant de înaltă presiune poate realiza operația de autocurățare, dizolvare și deparafinare prin control secvenţial, reducând impactul asupra operațiunilor normale de producție;

(5) Configurați sistemul de stație de apă caldă pentru a reduce consumul de apă de răcire și pentru a recupera căldura reacției de polimerizare și a sistemului de gaz de circulație de înaltă presiune pentru alte dispozitive.

Procesul tubular Exxon Mobil

Presiunea de reacție a procesului tubului Exxon Mobil este de 250~310MPa, temperatura de reacție este de 215~310℃, rata de conversie este de până la 40%, densitatea produsului este de 0,918~0,934g/cm3, indicele de topire este de 0,2~50g/ (10 min), iar capacitatea de producție pe o singură linie este de 50 × 104T/A.Procesul are șase caracteristici tehnice:

(1) Se adoptă reactorul orizontal cu tub cu flux de împingere, iar diametrul reactorului este extins pas cu pas de-a lungul direcției axiale pentru a optimiza debitul de gaz și căderea de presiune a reactorului.Creșteți stabilitatea reacției, reduceți reacția de descompunere, reduceți scara din interiorul reactorului, îmbunătățiți eficiența transferului de căldură al reactorului;

(2) Inițiatorul este injectat de-a lungul direcției axiale a reactorului, care poate forma 4 ~ 6 zone de reacție, poate îmbunătăți rata de conversie și flexibilitatea operațională și o gamă largă de produse;

(3) Utilizați în general propilena ca regulator pentru a controla indicele de topire, producția de produse de densitate medie folosind propanaldehidă ca regulator, regulator prin pompă cu diafragmă de înaltă presiune injectată de două ori la admisia compresorului și apoi cu etilenă în reactor;

(4) folosind reactorul tubular fierbinte de alimentare înainte de etilenă vinil și combinație de alimentare cu mai multe puncte la rece de eliberare laterală, uniformă de căldură și poate avea, de asemenea, efectul de a elimina căldura de reacție, sarcina de răcire cu manta optimizată a reactorului, reduce lungimea reactorului , și face distribuția temperaturii reactor într-o lină, îmbunătăți rata de conversie a etilenei.În același timp, datorită alimentării laterale în mai multe puncte, cantitatea de alimentare cu etilenă fierbinte înainte a reactorului este redusă, sarcina termică a preîncălzitorului de intrare în reactor este redusă, iar consumul de abur de înaltă presiune și presiune medie este redus.

(5) Sistemul închis de reglare a temperaturii de apă este utilizat pentru a furniza apă la mantaua reactorului pentru a elimina căldura de reacție.Prin optimizarea temperaturii de alimentare cu apă a apei mantalei, eficiența transferului de căldură este îmbunătățită, lungimea reactorului este scurtată și rata de conversie este crescută;

(6) Recuperarea și utilizarea energiei fluidului de înaltă presiune și căldură ridicată descărcată din partea superioară a separatorului de înaltă presiune.

Procesul CTR

Presiunea de reacție a procesului DSM CTR este de 200 ~ 250 MPa, temperatura de reacție este de 160 ~ 290 ℃, rata de conversie este de 28% ~ 33,1%, maximul poate ajunge la 38%, densitatea produsului este de 0,919 ~ 0,928 g/cm3, indicele de topire este de 0,3 ~ 65 g / (10min), Capacitatea maximă a unui singur fir poate ajunge la 40× 104T/A.Procesul are cinci caracteristici tehnice:

(1) Folosind funcționarea fără impuls, presiunea de funcționare a reactorului este scăzută și se menține constantă, debitul în reactor este mare, are un efect de curățare bun, nu produce fenomen de lipire a peretelui, reactorul nu are nevoie de curățare și detartrare, și reduce costurile de operare;

(2) Diametrul conductei reactorului este menținut constant, se adoptă principiul direct „o singură trecere”, nu există un sistem complex de alimentare cu linia laterală, proiectarea reactorului și a suportului este mai simplă, iar investiția este mai mică;

(3) mantaua reactorului este răcită cu apă rece, care poate produce abur ca produs;

(4) Utilizarea inițiatorului de peroxid, compoziția gelului produsului este mică, fără reziduuri de catalizator, efectul de protecție a mediului este bun;S-au generat mai puțini oligomeri, iar procesul de reciclare a gazului circulant a fost simplificat.

(5) Condițiile bune de funcționare și nicio fluctuație de presiune în timpul polimerizării fac ca produsele să fie de înaltă calitate, în special produsele de film, cu proprietăți optice excelente și proprietăți de procesare, pot produce grosimea minimă a filmului de 10 μm, dar gama de produse este îngustă, nu poate produce produse de copolimer (EVA) cu indice de topire scăzut.

Tehnologia de producție a polietilenei de joasă densitate prin metoda autoclavă

Procesul de autoclavă utilizează un reactor cu rezervor cu un sistem de agitare, raportul de aspect poate fi de la 2:1 la 20:1, volumul reactorului cu rezervor este de 0,75 ~ 3m3.Temperatura de reacție este în general 150~300℃, presiunea de reacție este în general 130~200MPa, rata de conversie este de 15%~21%.

Deoarece reactorul ibric este un vas cu pereți groși, transferul de căldură prin peretele reactorului este mai restrâns decât reactorul tubular, astfel încât reacția este practic un proces adiabatic și nu este îndepărtată căldură evidentă din reactor.Temperatura de reacție este controlată în principal prin injectarea în mai multe puncte de alimentare cu etilenă rece pentru a echilibra căldura de reacție.Reactorul este echipat cu un agitator cu motor pentru a uniformiza amestecul din reactor și pentru a evita punctele fierbinți locale.Inițiatorul este peroxid organic, care poate fi injectat în diferite locații de-a lungul direcției axiale a reactorului pentru a forma mai multe secțiuni de reacție cu temperaturi de funcționare diferite.Nu există amestecare inversă între secțiunile de reacție, funcționare flexibilă și gamă largă de produse, care poate produce EVA copolimerizat cu până la 40% conținut de acetat de vinil.

Procesul Lupotech A

Procesul Lupotech A folosește un reactor cu rezervor agitat, volumul reactorului este de 1,2 m3, materiile prime și inițiatorul sunt injectate în reactor în mai multe puncte, presiunea de reacție este de 210 ~ 246 MPa, cea mai mare temperatură de reacție este de 285 ℃, regulatorul este propilenă sau propan, adăugat la intrarea secundară a compresorului, poate produce o varietate de produse LDPE/EVA, densitatea produsului este de 0,912 ~ 0,951 g / cm3, indicele de topire este de 0,2 ~ 800 g / (10 min), conținutul de acetat de vinil poate crește. la 40%, rata de conversie unidirecțională a reactorului este de 10% ~ 21%, scara maximă de proiectare cu o singură linie poate ajunge la 12,5 × 104t/a.

Procesul LupotechA poate produce nu numai rășină acoperită extrudată cu lanț mai ramificat și un impact mai bun, dar poate produce și produse cu film subțire cu distribuție largă a greutății moleculare.Indicele de topire și densitatea produselor LDPE/EVA pot fi controlate bine prin sistemul de control APC și pot fi obținute produse uniforme.Principala introducere internă a acestui proces sunt Sirbon petrochimic, Yangzi petrochimic, Shanghai petrochimic etc., capacitatea dispozitivului este de 10 × 104T /a.

Procesul de fierbător Exxon Mobil

Procesul cu rezervor Exxon Mobil adoptă un reactor cu rezervor multizonă de 1,5 m3 autoproiectat.Reactorul are un raport de aspect mai mare, un timp de retenție mai lung, o eficiență mai mare a inițiatorului și o distribuție mai îngustă a greutății moleculare a produsului, ceea ce este favorabil producției de produse cu film subțire cu o calitate similară cu procesul de tub.

Regulatorul este diferit de metoda tubului Exxon Mobil.Se folosește izobutenă sau n-butan, care este mărit la 25~30MPa prin pompa cu diafragmă de înaltă presiune, injectat de două ori la admisia compresorului și intră în reactor cu etilenă.

Intervalul de presiune al reactorului este larg, iar presiunea maximă de reacție este de 200MPa, ceea ce poate produce homopolimer LDPE cu indice de topire scăzut și copolimer EVA cu conținut ridicat de acetat de vinil.

Procesul de rezervor Exxon Mobil poate produce produse homopolimer LDPE cu indice de topire de 0,2~150g/ (10min) și densitate de 0,910~0,935g/cm3.Indice de topire 0,2~450g/(10min) conținut de acetat de vinil până la 35% produse copolimer etilenă – acetat de vinil (EVA).Principala introducere internă a acestui proces este Lianhong Group (fostă Shandong Hauda), capacitatea dispozitivului este de 10 × 104T /a, TRINA, capacitatea dispozitivului este de 12 × 104T /a etc.