zprávy

Polyethylen s nízkou hustotou (LDPE)je polymerovaný ethylen jako polymerační monomer, peroxid jako iniciátor, termoplastická pryskyřice získaná radikálovou polymerační reakcí, molekulová hmotnost je obecně 100 000 ~ 500 000, hustota je 0,91 ~ 0,93 g/cm3, je nejlehčí variantou polyethylenové pryskyřice .

Má dobrou měkkost, roztažnost, elektrickou izolaci, průhlednost, snadné zpracování a určitou prodyšnost.Dobrá chemická stabilita, odolnost vůči alkáliím, odolnost vůči obecným organickým rozpouštědlům, má širokou škálu použití, včetně vytlačování, vyfukování, potahování drátů a kabelů, vstřikování a vyfukování dutých forem atd.

Vzhledem ke krátké životnosti volných radikálů produkovaných iniciátorem je ethylen vysoce stlačen zvýšením reakčního tlaku (110~350MPa), takže jeho hustota se zvýší na 0,5 g/cm3, což je podobné jako u kapaliny, která nemůže být znovu komprimován.Za účelem zkrácení molekulárního rozestupu ethylenu a zvýšení pravděpodobnosti kolize mezi volnými radikály nebo aktivními rostoucími řetězci a molekulami ethylenu se provádí polymerační reakce s volnými radikály.Vyrábí se polyethylen s nízkou hustotou, takže polyethylen s nízkou hustotou se také nazývá vysokotlaký polyethylen s nízkou hustotou.

Proces výroby nízkohustotního polyethylenu

Výrobní proces nízkohustotního polyethylenu zahrnuje především dvoustupňovou kompresi ethylenu, iniciátor a regulátor vstřikování, polymerační reakční systém, vysokotlaký a nízkotlaký separační a regenerační systém, vytlačovací granulaci a systém následného zpracování atd.

Podle různého typu reaktoru jej lze rozdělit na dva druhy: vysokotlaká trubková metoda a autoklávová metoda.

Trubkový proces a kotlíkový proces mají své vlastní charakteristiky: Trubkový reaktor má jednoduchou konstrukci, pohodlnou výrobu a údržbu a snese vyšší tlak;Konstrukce reaktoru je složitá a údržba a instalace jsou poměrně náročné.Objem reaktoru je přitom obvykle malý kvůli omezené kapacitě odvodu tepla.

Obecně řečeno, trubková metoda se používá pro instalace ve velkém měřítku, zatímco metoda kotlíku se používá pro zařízení produkující produkty s vysokou přidanou hodnotou, jako je EVA speciální kvality a vysokým obsahem vinylacetátu.

Díky vlastnostem různých procesů má metoda kotlíku více rozvětvených řetězců a lepší rázovou houževnatost, což je vhodné pro vytlačování nátěrové pryskyřice.Trubková metoda má širokou distribuci molekulové hmotnosti, méně rozvětvený řetězec a dobré optické vlastnosti, což je vhodné pro zpracování do tenkých filmů.

Technologie výroby vysokotlakých trubek s nízkou hustotou polyethylenu

Vnitřní průměr trubkového reaktoru je obecně 25 ~ 82 mm, délka je 0,5 ~ 1,5 km, poměr stran je větší než 10 000: 1, poměr vnějšího průměru k vnitřnímu průměru není obecně menší než 2 mm a vodní plášť je slouží k odstranění části reakčního tepla.

Doposud je potrubí přibližně stejnou metodou pro zpracování základního toku, přijetí jiného vstupního bodu reaktoru, jiného regulátoru molekulové hmotnosti, iniciátoru a jeho místa vstřikování a různých způsobů vstřikování hnojiva, zpracování produktu, množství vratného ethylenu a vysílá pozici, vytvořil různé vlastnosti procesu.

V současnosti vyspělá technologie trubkového procesu zahrnuje především proces Lupotech T společnosti LyondellBasell, trubkový proces společnosti Exxon Mobil a proces CTR společnosti DSM.

Lupotech T proces

Proces LyondellBasell Lupotech T se používá pro přibližně 60 % domácí výrobní kapacity závodů na výrobu nízkohustotního polyetylénu.Reakční tlak 260~310MPa, reakční teplota 160~330℃, rychlost jednosměrné konverze 35%, hustota produktu 0,915~0,935g/cm3, index tání 0,15~50g/10min, výrobní kapacita jedné linky 45×104T/A, proces má pět technických vlastností:

(1) Technologie pulzního reaktoru je přijata k realizaci otevření ventilu, trvání otevření ventilu a frekvence spínání na konci reaktoru.Pulzní provoz může zlepšit směšovací účinek v reaktoru, dobrou stabilitu reakce, vysokou rychlost konverze, snížit adhezi stěny reaktoru, zlepšit koeficient přenosu tepla a lepší účinek odvodu tepla z plášťové vody;

(2) Peroxidy byly vstřikovány do různých oblastí reaktoru ve čtyřech bodech za vzniku čtyř sekcí reakční zóny;

(3) S propylenem, propanaldehydem jako regulátorem molekulové hmotnosti, zavedeným vstupem kompresoru, s ethylenem do reaktoru, široký sortiment výrobků;

(4) Vysokotlaký cirkulační plynový systém může realizovat samočisticí, rozpouštěcí a odparafinovací operace prostřednictvím sekvenčního řízení, což snižuje dopad na normální výrobní operace;

(5) Nastavte systém horkovodní stanice pro snížení spotřeby chladicí vody a rekuperaci tepla z polymerační reakce a systém vysokotlakého cirkulačního plynu pro další zařízení.

Trubkový proces Exxon Mobil

Reakční tlak trubicového procesu Exxon Mobil je 250~310MPa, reakční teplota je 215~310℃, rychlost konverze je až 40%, hustota produktu je 0,918~0,934g/cm3, index tání je 0,2~50g/ (10min) a výrobní kapacita jedné linky je 50×104T/A.Proces má šest technických vlastností:

(1) Je použit horizontální tlakový průtokový trubkový reaktor a průměr reaktoru se rozšiřuje krok za krokem podél axiálního směru, aby se optimalizovala rychlost proudění plynu a pokles tlaku v reaktoru.Zvýšit stabilitu reakce, snížit rozkladnou reakci, snížit vodní kámen uvnitř reaktoru, zlepšit účinnost přenosu tepla reaktoru;

(2) Iniciátor je vstřikován podél axiálního směru reaktoru, který může tvořit 4~6 reakčních zón, zlepšit rychlost konverze a provozní flexibilitu a široký sortiment produktů;

(3) Obecně používejte propylen jako regulátor pro řízení indexu tání, výrobu produktů se střední hustotou pomocí propanaldehydu jako regulátoru, regulátor přes vysokotlaké membránové čerpadlo vstřikované dvakrát do vstupu kompresoru a poté s ethylenem do reaktoru;

(4) použití horkého trubkového reaktoru s dopředným přívodem ethylenu a vinylu a vícebodovým přívodem za studena s bočním, rovnoměrným uvolňováním tepla a může mít také účinek na odstranění reakčního tepla, optimalizované zatížení chlazení pláštěm reaktoru, snížení délky reaktoru a zajistit plynulé rozložení teploty v reaktoru, zlepšit rychlost konverze ethylenu.Současně se v důsledku vícebodového bočního přívodu sníží dopředné množství horkého ethylenu přiváděného do reaktoru, sníží se tepelné zatížení vstupního předehřívače reaktoru a sníží se spotřeba vysokotlaké a středotlaké páry.

(5) Uzavřený vodní systém pro regulaci teploty se používá k přivádění vody do pláště reaktoru k odvodu reakčního tepla.Optimalizací teploty přívodu vody do vody v plášti se zlepší účinnost přenosu tepla, zkrátí se délka reaktoru a zvýší se rychlost konverze;

(6) Rekuperace a využití vysokotlaké a vysoce tepelné energie tekutiny vypouštěné z horní části vysokotlakého separátoru.

Proces CTR

Reakční tlak procesu DSM CTR je 200~250MPa, reakční teplota je 160~290℃, rychlost konverze je 28%~33,1%, maximum může dosáhnout 38%, hustota produktu je 0,919~0,928g/cm3, index tání je 0,3~65g / (10min), Maximální kapacita jednoho vodiče může dosáhnout 40×104T/A.Proces má pět technických vlastností:

(1) Při nepulzním provozu je provozní tlak reaktoru nízký a udržuje se konstantní, průtok v reaktoru je vysoký, má dobrý čisticí účinek, nevyvolává jev lepení stěn, reaktor nepotřebuje čištění a odstraňování vodního kamene, a snižuje provozní náklady;

(2) Průměr potrubí reaktoru je udržován konstantní, je přijat princip přímého „jednoho průchodu“, neexistuje žádný složitý systém napájení bočního potrubí, konstrukce reaktoru a podpory je jednodušší a investice jsou nižší;

(3) plášť reaktoru je chlazen studenou vodou, která může produkovat páru jako produkt;

(4) Použití peroxidového iniciátoru, složení gelu produktu je malé, žádný zbytek katalyzátoru, účinek ochrany životního prostředí je dobrý;Bylo vytvořeno méně oligomerů a proces recyklace cirkulujícího plynu byl zjednodušen.

(5) Dobré provozní podmínky a žádné kolísání tlaku během polymerace způsobují, že produkty vysoké kvality, zejména filmové produkty, s vynikajícími optickými vlastnostmi a zpracovatelskými vlastnostmi, mohou produkovat filmové produkty o minimální tloušťce 10 μm, ale sortiment je úzký, nemohou vyrábět kopolymerové (EVA) produkty s nízkým indexem toku taveniny.

Technologie výroby nízkohustotního polyethylenu autoklávovou metodou

Autoklávový proces využívá tankový reaktor s míchacím systémem, poměr stran může být od 2:1 do 20:1, objem tankového reaktoru je 0,75~3m3.Reakční teplota je obecně 150~300 °C, reakční tlak je obecně 130~200 MPa, rychlost konverze je 15%~21%.

Protože kotlíkový reaktor je silnostěnná nádoba, je přenos tepla stěnou reaktoru omezenější než u trubkového reaktoru, takže reakce je v podstatě adiabatický proces a z reaktoru se neodvádí žádné zjevné teplo.Reakční teplota je řízena hlavně vícebodovým vstřikováním studeného přívodu ethylenu, aby se vyrovnalo reakční teplo.Reaktor je vybaven motorem poháněným míchadlem, aby byla směs v reaktoru stejnoměrná a aby se zabránilo místním horkým místům.Iniciátorem je organický peroxid, který může být vstřikován na různá místa podél axiálního směru reaktoru za účelem vytvoření více reakčních sekcí s různými provozními teplotami.Nedochází k žádnému zpětnému míchání mezi reakčními sekcemi, flexibilnímu provozu a širokému sortimentu produktů, které mohou produkovat kopolymerovaný EVA s obsahem až 40 % vinylacetátu.

Lupotech A proces

Proces Lupotech A využívá míchaný tankový reaktor, objem reaktoru je 1,2 m3, suroviny a iniciátor jsou do reaktoru vstřikovány více body, reakční tlak je 210~246MPa, nejvyšší reakční teplota je 285℃, regulátorem je propylen popř. propan, přidaný vstupem sekundárního kompresoru, může produkovat různé produkty LDPE/EVA, Hustota produktu je 0,912 ~ 0,951 g/cm3, index tání je 0,2 ~ 800 g/ (10 min), obsah vinylacetátu se může zvýšit do 40 %, rychlost jednosměrné konverze reaktoru je 10 %~21 %, maximální jednořádkové konstrukční měřítko může dosáhnout 12,5 × 104 t/rok.

Procesem LupotechA lze nejen vyrábět extrudovanou potaženou pryskyřici s více rozvětveným řetězcem a lepším dopadem, ale také vyrábět tenké filmové produkty se širokou distribucí molekulové hmotnosti.Index tání a hustotu produktů LDPE/EVA lze dobře řídit řídicím systémem APC a lze získat jednotné produkty.Hlavní domácí zavedení tohoto procesu jsou Sirbon petrochemický, Yangzi petrochemický, Shanghai petrochemický atd., kapacita zařízení je 10× 104T /a.

Proces konvice Exxon Mobil

Proces tankování Exxon Mobil využívá samostatně navržený vícezónový tankový reaktor o objemu 1,5 m3.Reaktor má větší stranový poměr, delší retenční čas, vyšší účinnost iniciátoru a užší distribuci molekulové hmotnosti produktu, což přispívá k výrobě tenkovrstvých produktů s podobnou kvalitou jako trubkový proces.

Regulátor se liší od metody trubic Exxon Mobil.Používá se isobuten nebo n-butan, který je zvýšen na 25~30MPa přes vysokotlaké membránové čerpadlo, vstřikován dvakrát na vstupu kompresoru a vstupuje do reaktoru s ethylenem.

Rozsah tlaku v reaktoru je široký a maximální reakční tlak je 200 MPa, což může produkovat homopolymer LDPE s nízkým indexem toku taveniny a kopolymer EVA s vysokým obsahem vinylacetátu.

Proces Exxon Mobil tank může produkovat LDPE homopolymerní produkty s indexem tání 0,2~150g/ (10min) a hustotou 0,910~0,935g/cm3.Index toku taveniny 0,2~450g/ (10min) obsah vinylacetátu až 35% ethylen-vinylacetátový kopolymer (EVA) produkty.Hlavním tuzemským zavedením tohoto procesu je Lianhong Group (dříve Shandong Hauda), kapacita zařízení je 10× 104T /a, TRINA, kapacita zařízení 12× 104T /a atd.