žinios

Mažo tankio polietilenas (LDPE)yra polimerizuotas etilenas kaip polimerizacijos monomeras, peroksidas kaip iniciatorius, termoplastinė derva, gauta laisvųjų radikalų polimerizacijos reakcijos būdu, molekulinė masė paprastai yra 100 000–500 000, tankis 0,91–0,93 g/cm3, yra lengviausia polietileno derva. .

Jis pasižymi geru minkštumu, elastingumu, elektros izoliacija, skaidrumu, lengvu apdorojimu ir tam tikru oro pralaidumu.Geras cheminis stabilumas, atsparumas šarmams, atsparumas bendriesiems organiniams tirpikliams, turi platų panaudojimo spektrą, įskaitant ekstruzijos dangą, pūtimo plėvelę, vielos ir kabelio dangą, liejimą įpurškimu ir pūtimu, tuščiavidurį liejimą ir kt.

Dėl trumpo laisvųjų radikalų, kuriuos sukelia iniciatorius, gyvavimo laikas, etilenas labai suspaudžiamas padidinus reakcijos slėgį (110–350 MPa), todėl jo tankis padidėja iki 0,5 g/cm3, o tai panašu į skystį, kurio negalima. vėl būti suspaustas.Siekiant sutrumpinti etileno molekulinį atstumą ir padidinti susidūrimo tarp laisvųjų radikalų arba aktyvių augančių grandinių ir etileno molekulių tikimybę, atliekama laisvųjų radikalų polimerizacijos reakcija.Gaminamas mažo tankio polietilenas, todėl mažo tankio polietilenas dar vadinamas aukšto slėgio mažo tankio polietilenu.

Mažo tankio polietileno gamybos procesas

Mažo tankio polietileno gamybos procesas daugiausia apima etileno dviejų pakopų suspaudimą, iniciatoriaus ir reguliatoriaus įpurškimą, polimerizacijos reakcijos sistemą, aukšto ir žemo slėgio atskyrimo ir regeneravimo sistemą, ekstruzijos granuliavimo ir papildomo apdorojimo sistemą ir kt.

Atsižvelgiant į skirtingą reaktorių tipą, jį galima suskirstyti į dvi rūšis: aukšto slėgio vamzdžių metodą ir autoklavinį metodą.

Vamzdinis procesas ir virdulio procesas turi savo ypatybes: vamzdinis reaktorius yra paprastos konstrukcijos, patogios gamybos ir priežiūros, gali atlaikyti didesnį slėgį;Reaktoriaus struktūra yra sudėtinga, o priežiūra ir montavimas yra gana sudėtingi.Tuo pačiu metu reaktoriaus tūris dažniausiai yra mažas dėl riboto šilumos šalinimo pajėgumo.

Paprastai kalbant, vamzdžių metodas naudojamas didelės apimties įrenginiams, o virdulio metodas – įrenginiuose, kuriuose gaminami aukštos pridėtinės vertės produktai, tokie kaip specialios rūšies EVA ir didelis vinilo acetato kiekis.

Dėl skirtingų procesų ypatybių virdulio metodas turi daugiau išsišakojusių grandinių ir geresnį atsparumą smūgiams, todėl tinka ekstruzuoti dangos dervą.Vamzdžių metodas turi platų molekulinės masės pasiskirstymą, mažiau išsišakojusią grandinę ir geras optines savybes, tinkamas perdirbti į plonas plėveles.

Aukšto slėgio vamzdžių metodas mažo tankio polietileno gamybos technologija

Vidinis vamzdinio reaktoriaus skersmuo paprastai yra 25–82 mm, ilgis yra 0,5–1,5 km, kraštinių santykis yra didesnis nei 10000:1, išorinio skersmens ir vidinio skersmens santykis paprastai yra ne mažesnis kaip 2 mm, o vandens apvalkalas yra naudojamas daliai reakcijos šilumos pašalinti.

Iki šiol vamzdis yra maždaug tas pats metodas, skirtas apdoroti pagrindinį srautą, naudoti skirtingą reaktoriaus padavimo tašką, skirtingą molekulinės masės reguliatorių, iniciatorių ir jo įpurškimo vietą, taip pat skirtingus trąšų įpurškimo būdus, produkto apdorojimą, grąžinimo kiekį. etilenas ir išsiunčia padėtį, suformavo skirtingus proceso požymius.

Šiuo metu brandaus vamzdinio proceso technologija daugiausia apima LyondellBasell Lupotech T procesą, Exxon Mobil vamzdinį procesą ir DSM CTR procesą.

Lupotech T procesas

LyondellBasell Lupotech T procesas naudojamas maždaug 60 % mažo tankio polietileno gamyklų vidaus gamybos pajėgumų.Reakcijos slėgis 260–310 MPa, reakcijos temperatūra 160–330 ℃, vienos krypties konversijos greitis 35%, produkto tankis 0,915–0,935 g/cm3, lydymosi indeksas 0,15–50 g/10 min., vienos linijos gamybos pajėgumas 45 × 104 T/A, procesas turi penkias technines charakteristikas:

(1) Impulsinio reaktoriaus technologija naudojama vožtuvo atidarymui, vožtuvo atidarymo trukmei ir perjungimo dažniui reaktoriaus gale realizuoti.Impulsinis veikimas gali pagerinti maišymo efektą reaktoriuje, gerą reakcijos stabilumą, aukštą konversijos greitį, sumažinti reaktoriaus sienelės sukibimą, pagerinti šilumos perdavimo koeficientą ir geresnį apvalkalo vandens šilumos pašalinimo efektą;

(2) Peroksidai buvo įpurškiami į skirtingas reaktoriaus sritis keturiuose taškuose, kad susidarytų keturios reakcijos zonos sekcijos;

(3) Su propilenu, propanaldehidu kaip molekulinės masės reguliatoriumi, įleidžiamu per kompresoriaus įleidimo angą, su etilenu į reaktorių, platus gaminių asortimentas;

(4) Aukšto slėgio cirkuliacinių dujų sistema gali atlikti savaiminio išsivalymo, tirpinimo ir vaško šalinimo operacijas, naudojant nuoseklią valdymą, sumažinant poveikį įprastoms gamybos operacijoms;

(5) Nustatykite karšto vandens stoties sistemą, kad sumažintumėte aušinimo vandens suvartojimą ir atgautumėte polimerizacijos reakcijos šilumą bei aukšto slėgio cirkuliacinę dujų sistemą kitiems įrenginiams.

„Exxon Mobil“ vamzdinis procesas

„Exxon Mobil“ vamzdžio proceso reakcijos slėgis yra 250–310 MPa, reakcijos temperatūra yra 215–310 ℃, konversijos greitis yra iki 40%, produkto tankis yra 0,918–0,934 g / cm3, lydymosi indeksas yra 0,2–50 g / (10 min.), o vienos linijos gamybos pajėgumas yra 50× 104T/A.Procesas turi šešias technines charakteristikas:

(1) Priimamas horizontalaus stūmimo vamzdžio reaktorius, o reaktoriaus skersmuo palaipsniui didinamas ašine kryptimi, kad būtų optimizuotas dujų srautas ir reaktoriaus slėgio kritimas.Padidinkite reakcijos stabilumą, sumažinkite skilimo reakciją, sumažinkite nuosėdas reaktoriaus viduje, pagerinkite reaktoriaus šilumos perdavimo efektyvumą;

(2) Iniciatorius įpurškiamas išilgai reaktoriaus ašinės krypties, kuri gali sudaryti 4–6 reakcijos zonas, pagerinti konversijos greitį ir veikimo lankstumą bei platų gaminių asortimentą;

(3) Paprastai propileną naudokite kaip reguliatorių lydymosi indeksui valdyti, vidutinio tankio produktų gamyboje, kaip reguliatorių naudojant propanaldehidą, reguliatorių per aukšto slėgio diafragminį siurblį, du kartus įpurškiant į kompresoriaus įleidimo angą, o po to su etilenu į reaktorių;

(4) naudojant karštą vamzdinį etileno vinilo priekinio tiekimo reaktorių ir šalto daugiataškio tiekimo derinį, užtikrinantį šoninį, vienodą šilumos išsiskyrimą, taip pat gali būti pašalinta reakcijos šiluma, reaktorius optimizuoja gaubtą aušinimo apkrovą, sumažina reaktoriaus ilgį. , ir užtikrinti, kad reaktoriaus temperatūra pasiskirstytų sklandžiai, pagerintų etileno konversijos greitį.Tuo pačiu metu dėl daugiataškio šoninio padavimo sumažėja reaktoriaus priekinis karšto etileno padavimo kiekis, sumažėja reaktoriaus įleidimo angos šildytuvo šiluminė apkrova ir sumažėja aukšto ir vidutinio slėgio garų suvartojimas.

(5) Uždara temperatūros reguliavimo vandens sistema naudojama vandeniui tiekti į reaktoriaus gaubtą, kad būtų pašalinta reakcijos šiluma.Optimizavus gaubto vandens tiekimo vandens temperatūrą, pagerinamas šilumos perdavimo efektyvumas, sutrumpinamas reaktoriaus ilgis, padidinamas konversijos greitis;

(6) Aukšto slėgio ir didelio šilumos skysčio energijos, išleidžiamos iš aukšto slėgio separatoriaus viršaus, atgavimas ir panaudojimas.

PR procesas

DSM CTR proceso reakcijos slėgis yra 200 ~ 250 MPa, reakcijos temperatūra yra 160 ~ 290 ℃, konversijos greitis yra 28% ~ 33,1%, didžiausias gali siekti 38%, produkto tankis yra 0,919 ~ 0,928 g/cm3, lydymosi indeksas yra 0,3 ~ 65 g / (10min), Maksimali vieno laido talpa gali siekti 40× 104T/A.Procesas turi penkias technines charakteristikas:

(1) Naudojant neimpulsinį režimą, reaktoriaus darbinis slėgis yra žemas ir išlieka pastovus, srautas reaktoriuje yra didelis, jis turi gerą šveitimo efektą, nesukelia sienų klijavimo reiškinio, reaktoriaus nereikia valyti ir nukalkinti, ir sumažina operacijos išlaidas;

(2) reaktoriaus vamzdžio skersmuo yra pastovus, taikomas tiesioginis „vieno praėjimo“ principas, nėra sudėtingos šoninės tiekimo sistemos, reaktoriaus ir atramos konstrukcija yra paprastesnė, o investicijos mažesnės;

(3) reaktoriaus gaubtas aušinamas šaltu vandeniu, kuris gali gaminti garus;

(4) Peroksido iniciatoriaus naudojimas, produkto gelio sudėtis yra maža, nėra katalizatoriaus likučių, aplinkos apsaugos poveikis yra geras;Buvo sukurta mažiau oligomerų, o cirkuliuojančių dujų perdirbimo procesas buvo supaprastintas.

(5) Dėl gerų eksploatavimo sąlygų ir slėgio svyravimų polimerizacijos metu produktai yra aukštos kokybės, ypač plėvelės gaminiai, pasižymintys puikiomis optinėmis savybėmis ir apdorojimo savybėmis, gali pagaminti minimalų 10 μm plėvelės storį, tačiau produktų asortimentas yra siauras, negali gaminti kopolimerinių (EVA) produktų su mažu lydymosi indeksu.

Mažo tankio polietileno gamybos autoklavo metodu technologija

Autoklavo procese naudojamas bako reaktorius su maišymo sistema, kraštinių santykis gali būti nuo 2:1 iki 20:1, bako reaktoriaus tūris yra 0,75 ~ 3 m3.Reakcijos temperatūra paprastai yra 150–300 ℃, reakcijos slėgis paprastai yra 130–200 MPa, konversijos greitis yra 15–21%.

Kadangi virdulio reaktorius yra storasienis indas, šilumos perdavimas per reaktoriaus sienelę yra labiau apribotas nei vamzdinio reaktoriaus, todėl reakcija iš esmės yra adiabatinis procesas ir akivaizdi šiluma iš reaktoriaus nepašalinama.Reakcijos temperatūra daugiausia kontroliuojama kelių taškų šalto etileno įpurškimu, siekiant subalansuoti reakcijos šilumą.Reaktorius turi varikliu varomą maišyklę, kad mišinys reaktoriuje būtų vienodas ir išvengta vietinių karštų taškų.Iniciatorius yra organinis peroksidas, kuris gali būti įpurškiamas skirtingose ​​vietose išilgai reaktoriaus ašinės krypties, kad susidarytų kelios reakcijos sekcijos su skirtinga darbo temperatūra.Reakcijų sekcijų nesumaišymas, lankstus veikimas ir platus gaminių asortimentas gali pagaminti kopolimerizuotą EVA su iki 40 % vinilo acetato.

Lupotech A procesas

Lupotech A procese naudojamas maišomas bako reaktorius, reaktoriaus tūris yra 1,2 m3, žaliavos ir iniciatorius įpurškiami į reaktorių keliais taškais, reakcijos slėgis yra 210 ~ 246 MPa, aukščiausia reakcijos temperatūra yra 285 ℃, reguliatorius yra propilenas arba propanas, pridedamas per antrinio kompresoriaus įleidimo angą, gali gaminti įvairius LDPE / EVA produktus, produkto tankis yra 0,912–0,951 g / cm3, lydymosi indeksas yra 0,2–800 g / (10 min.), vinilo acetato kiekis gali būti didesnis iki 40%, reaktoriaus vienpusio konversijos koeficientas yra 10% ~ 21%, didžiausia vienos linijos projektavimo skalė gali siekti 12,5 × 104 t/a.

„LupotechA“ procese galima ne tik pagaminti ekstruduotą dengtą dervą su labiau išsišakojusia grandine ir geresniu poveikiu, bet ir pagaminti plonos plėvelės gaminius su plačiu molekulinės masės pasiskirstymu.LDPE / EVA produktų lydymosi indeksą ir tankį galima gerai valdyti naudojant APC valdymo sistemą, todėl galima gauti vienodus produktus.Pagrindinis šio proceso pristatymas yra „Sirbon“ naftos chemijos, „Yangzi“ naftos chemijos, Šanchajaus naftos chemijos ir kt., įrenginio talpa yra 10 × 104 T / a.

Exxon Mobil virdulio procesas

„Exxon Mobil“ bako procese naudojamas pačių suprojektuotas 1,5 m3 talpos kelių zonų tankų reaktorius.Reaktorius turi didesnį kraštinių santykį, ilgesnę sulaikymo trukmę, didesnį iniciatoriaus efektyvumą ir siauresnį produkto molekulinės masės pasiskirstymą, o tai leidžia gaminti plonasluoksnius produktus, kurių kokybė panaši į vamzdžio procesą.

Reguliatorius skiriasi nuo Exxon Mobil vamzdžio metodo.Naudojamas izobutenas arba n-butanas, kuris per aukšto slėgio diafragminį siurblį padidinamas iki 25–30 MPa, du kartus įpurškiamas kompresoriaus įleidimo angoje ir su etilenu patenka į reaktorių.

Reaktoriaus slėgio diapazonas yra platus, o maksimalus reakcijos slėgis yra 200 MPa, todėl galima pagaminti LDPE homopolimerą su mažu lydymosi indeksu ir EVA kopolimerą su dideliu vinilo acetato kiekiu.

Exxon Mobil bako procesas gali pagaminti LDPE homopolimero produktus, kurių lydymosi indeksas yra 0,2–150 g/ (10 min.), o tankis – 0,910–0,935 g/cm3.Lydymosi indeksas 0,2~450g/ (10min) vinilacetato kiekis iki 35% etileno – vinilacetato kopolimero (EVA) gaminiai.Pagrindinis šio proceso pristatymas yra Lianhong Group (anksčiau Shandong Hauda), įrenginio talpa 10× 104T /a, TRINA, įrenginio talpa 12×104T /a ir kt.