李 博

（中國(guó)石油大慶石化公司，黑龍江大慶 163000）

利用高密度聚乙烯裝置生產(chǎn)線型低密度聚乙烯的相關(guān)研究

李 博

（中國(guó)石油大慶石化公司，黑龍江大慶 163000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的飛速發(fā)展，對(duì)線型低密度聚乙烯的需求也有了很大的提升，相關(guān)部門必須對(duì)高密度聚乙烯裝置生產(chǎn)線型低密度聚乙烯工藝給予足夠的重視，并且加大對(duì)催化劑的研究力度。因此，主要對(duì)高密度聚乙烯裝置生產(chǎn)線型低密度聚乙烯工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，闡述了相關(guān)催化系統(tǒng)，并且對(duì)生產(chǎn)工藝裝置與主要生產(chǎn)流程進(jìn)行了研究分析。

低密度聚乙烯；低壓法；高壓裝置；淤漿聚合；操作費(fèi)用；催化系統(tǒng)

1 對(duì)低密度聚乙烯相關(guān)內(nèi)容的簡(jiǎn)要分析

低密度聚乙烯簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)DPE，一般情況下單體為乙烯，在98.0～94.0MPa的高壓環(huán)境中，使用氧氣或者相關(guān)的有機(jī)氧化物當(dāng)做引發(fā)劑，再通過(guò)聚合反應(yīng)就能得到聚合物，這種聚合物就是低密度聚乙烯。線型低密度聚乙烯英文簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)LDPE，其主要生產(chǎn)工藝為在將乙烯以及一定量的高級(jí)α-烯烴的共同反應(yīng)，再經(jīng)過(guò)高壓或者低壓聚合反應(yīng)就能形成線型低密度聚乙烯，線型低密度聚乙烯材料有著沒(méi)有毒性、沒(méi)有味道、沒(méi)有臭味的特點(diǎn)，并且線型低壓密度聚乙烯是一種乳白色的顆粒狀物體，線型低壓密度聚乙烯普通的低壓密度聚乙烯相比有著有著高強(qiáng)度、高韌性、良好耐熱、良好耐寒等特點(diǎn)，并且其還有著優(yōu)秀的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂、耐撕裂強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效抵抗酸性物質(zhì)、堿性物質(zhì)、有機(jī)溶劑等材質(zhì)的腐蝕。線型低壓密度聚乙烯使用的催化劑為配位催化劑，代替了自由基引發(fā)劑，并且使用的是低壓氣相聚合極大減少了傳統(tǒng)高壓反應(yīng)器的生產(chǎn)成本，線型低壓密度聚乙烯材料在很短的時(shí)間內(nèi)就已經(jīng)在非常多的生產(chǎn)領(lǐng)域取代了低壓密度聚乙烯材料的使用[1]。當(dāng)前，線型低壓密度聚乙烯已經(jīng)發(fā)展到了所有的低壓密度聚乙烯市場(chǎng)，其中主要包括薄膜地生產(chǎn)、模塑的生產(chǎn)、管材的生產(chǎn)以及電線電纜的生產(chǎn)。

2 對(duì)低壓法線型低密度聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)主要特征的簡(jiǎn)要分析

2.1 對(duì)低壓法線型低密度聚乙烯生產(chǎn)工藝特點(diǎn)的簡(jiǎn)要分析

2.1.1 低壓法線型低密度聚乙烯生產(chǎn)工藝聚合條件有所降低

生產(chǎn)氣壓從傳統(tǒng)的2000Kp至3300Kp下降到了現(xiàn)在的7-20Kp；溫度也從傳統(tǒng)的310℃下降到了現(xiàn)在的不到100℃。

2.1.2 效率有所提升

低壓法線型低密度聚乙烯生產(chǎn)工藝的自動(dòng)化視線有所提升，并且生產(chǎn)效率也有了較大的進(jìn)步，目前已經(jīng)能夠進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。

2.1.3 低壓法線型低密度聚乙烯工藝流程有所進(jìn)步

低壓法線型低密度聚乙烯的生產(chǎn)工藝已經(jīng)從傳統(tǒng)的復(fù)雜、繁瑣，變成了如今的方便、簡(jiǎn)單，而且主要生產(chǎn)裝置也變得更加簡(jiǎn)潔，拜托了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的造粒干燥流程以及高壓分離流程等流程，并且再也不需要使用深冷裝置。

2.1.4 線型低密度產(chǎn)品種類有所增加

低壓法線型低密度聚乙烯的生產(chǎn)工藝增加了生產(chǎn)產(chǎn)品的主要種類，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品密度為0.9～0.93g/cm3，并且寬分子量的聚乙烯有著溶體指數(shù)不高的特點(diǎn)，因此可以使用寬分子量分布的聚乙烯生產(chǎn)吹塑?？梢允褂孟鄬?duì)于寬分子量的狹分子量聚乙烯來(lái)注射成型。

2.1.5 低壓法線型低密度聚乙烯工藝所耗能源極大減少

使用低壓法線型低密度聚乙烯工藝生產(chǎn)使用的能源有所減少，進(jìn)而降低了額投資成本以及相關(guān)生產(chǎn)費(fèi)用，提升了生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。低壓法線型低密度聚乙烯工藝同傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝相比更加先進(jìn)，并且經(jīng)濟(jì)成本更低，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢(shì)更為明顯。

2.2 對(duì)低壓法線型低密度聚乙烯工藝催化系統(tǒng)的簡(jiǎn)要分析

低壓法線型低密度聚乙烯工藝使用的催化系統(tǒng)的主要載體為硅膠，在硅膠的上面嘉盛加上鉻材料、鈦材料以及氟材料等進(jìn)行沉析就到了催化系統(tǒng)。將乙烯等生產(chǎn)原料放置在流化床上進(jìn)行反應(yīng)，在各種生產(chǎn)條件下就能生產(chǎn)出相關(guān)的乙烯共聚物，這種條件下生產(chǎn)出來(lái)的聚乙烯產(chǎn)品的密度通常是在0.91～0.95g/cm3，并且熔體指數(shù)也達(dá)到了2.0以上，還要注意的是生產(chǎn)出來(lái)的聚乙烯產(chǎn)品中會(huì)存有一定量的的正己烷萃取物成分以及其他金屬催化劑的殘余物。

在生產(chǎn)的過(guò)程中，還要注意以下幾個(gè)方面：

第一方面，決定聚乙烯產(chǎn)品密度的主要因素為乙烯以及其他工具單體的比例所決定的，如果在生產(chǎn)的過(guò)程中，沒(méi)有向其中加入共聚單體，結(jié)果生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品的密度就會(huì)超過(guò)0.95g/cm3，屬于乙烯均聚物，但是在生產(chǎn)的過(guò)程中放入了一定量的共聚單體的時(shí)候，生產(chǎn)出來(lái)的線型聚合物的密度就會(huì)隨之降低，并且還要注意的是，如果生產(chǎn)環(huán)境的溫度變高，生產(chǎn)出來(lái)的聚乙烯產(chǎn)品的密度也會(huì)變大[2]。

第二個(gè)方面，對(duì)共聚物熔體指數(shù)造成影響的主要生產(chǎn)因素為：聚合環(huán)境溫度的高低、聚合物密度的大小、以及在催化劑中鈦金屬的含量等因素。隨著聚合物溫度的增加，共聚物的熔體指數(shù)就會(huì)隨之增加；隨著聚合物的密度變小，共聚物的熔體指數(shù)就會(huì)隨之增加；隨著催化劑中鈦金屬的含量增加，共聚物的熔體指數(shù)就會(huì)隨之增加。如果催化劑中氟的含量達(dá)到了一定的水準(zhǔn)之后，共聚單體進(jìn)行共聚反應(yīng)的速度就會(huì)有所增加，但是也會(huì)減小聚合物的熔體指數(shù)。其中催化劑中鉻的含量會(huì)對(duì)催化劑的生產(chǎn)率有著關(guān)鍵的影響。

2.3 對(duì)聚合工藝的簡(jiǎn)要分析

低壓法線型低密度聚乙烯工藝使用的主要裝置為硫化床反應(yīng)器，使用的生產(chǎn)原料為乙烯，并且在乙烯中不能含有其它物質(zhì)，比如氧氣、水分以及一氧化碳等。在聚合反應(yīng)的時(shí)候，必須使用氫氣作為鏈轉(zhuǎn)移劑，平均每克的分子乙烯中必須含有0.001～10g的氫氣分子。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，使用低壓法線型低密度聚乙烯工藝技術(shù)在塑料生產(chǎn)行業(yè)中有著較強(qiáng)的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性以及先進(jìn)性，并且我國(guó)已經(jīng)引進(jìn)了高密度聚乙烯的專利。我國(guó)的生產(chǎn)廠家必須對(duì)低壓法線型低密度聚乙烯工藝給予足夠的重視，來(lái)提升線型低密度聚乙烯的生產(chǎn)產(chǎn)量。

[1] 黃樹(shù)新.袁文.張嘉譯.低密度聚乙烯熔體擠出脹大的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬預(yù)測(cè)[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，（4）.

[2] 黃樹(shù)新.袁文.劉偉文.美國(guó)開(kāi)發(fā)出新型交聯(lián)低密度聚乙烯[J].塑料科技，2015，（8）.

Study on the Production of Linear Low Density Polyethylene by High Density Polyethylene Plant

Li Bo

With the rapid development of China’s economic strength，the demand for linear low-density polyethylene has also been greatly improved.The relevant departments must pay suff i cient attention to the production of low-density polyethylene process in high density polyethylene plant.Large research on the catalyst.The main contents of this paper are to analyze the production of low density polyethylene in high density polyethylene plant，and to introduce the related catalytic system，and to study and analyze the production process equipment and the main production process.

low density polyethylene；low pressure method；high pressure device；slurry polymerization；operating cost；catalytic system

TQ325.12

：B

：1003–6490（2017）04–0086–02