劉鋼

摘要：聚乙烯是一種十分重要的化工產(chǎn)品，其本身具有成本低廉，耐腐蝕性強(qiáng)以及可塑性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在日常的生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成為世界主要的聚乙烯產(chǎn)品輸出國(guó)，市場(chǎng)對(duì)于聚乙烯產(chǎn)品的需求不斷提升，在此背景下，就需要加強(qiáng)對(duì)聚乙烯生產(chǎn)工藝的研究，從而提升聚乙烯的生產(chǎn)效率以及質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：聚乙烯;生產(chǎn)工藝;技術(shù)應(yīng)用

在我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，聚乙烯生產(chǎn)工藝也有了很大進(jìn)步，通過(guò)改進(jìn)聚乙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)，能夠有效的提升聚乙烯的產(chǎn)量以及質(zhì)量，現(xiàn)代生產(chǎn)工藝下的聚乙烯管在抗沖擊性、抗腐蝕性以及自動(dòng)潤(rùn)滑性上都有很大優(yōu)勢(shì)。在聚乙烯產(chǎn)品市場(chǎng)需求量不斷增加的背景下，需要重視先進(jìn)生產(chǎn)工藝在聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，不斷完善聚乙烯的生產(chǎn)技術(shù)，從而確保所生產(chǎn)的聚乙烯產(chǎn)品能夠滿足市場(chǎng)的需求。

1聚乙烯材料概述

聚乙烯主要由乙烯單體通過(guò)應(yīng)用化學(xué)工藝聚合而來(lái)的一種材料，由于材料性能優(yōu)異，且成本較低，因此在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。比較常見(jiàn)的聚乙烯產(chǎn)品主要有聚乙烯瓶子，聚乙烯絕緣材料以及聚乙烯薄膜，可以說(shuō)現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)方面都離不開(kāi)聚乙烯材料。目前隨著聚乙烯材料的市場(chǎng)需求不斷增加，我國(guó)的聚乙烯生產(chǎn)能力也在不斷提升。聚乙烯材料主要可以分為低密度聚乙烯以及高密度聚乙烯。其中高密度聚乙烯具有比較強(qiáng)的可塑性，因此往往被用于制造各種形狀的產(chǎn)品，而低密度聚乙烯往往被用于制造各種薄膜產(chǎn)品。在生產(chǎn)聚乙烯的過(guò)程中應(yīng)用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝能夠進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，并提升生產(chǎn)效率。

在生產(chǎn)聚乙烯的過(guò)程中，低壓法、中壓法以及高壓法均有不同的優(yōu)勢(shì)以及特點(diǎn)，在應(yīng)用相關(guān)工藝的過(guò)程中可以通過(guò)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，提升產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。目前隨著聚乙烯撒恒產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，大型管式反應(yīng)器已經(jīng)被應(yīng)用于聚乙烯生產(chǎn)中蒙古實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器串聯(lián)的生產(chǎn)運(yùn)行方式，使得聚乙烯收率進(jìn)一步提升。此外在生產(chǎn)的過(guò)程中還可以通過(guò)優(yōu)化催化劑體系來(lái)提升生產(chǎn)運(yùn)行的效率，并降低對(duì)環(huán)境的污染。

2聚乙烯生產(chǎn)工藝技術(shù)

2.1釜式法生產(chǎn)工藝

在生產(chǎn)聚乙烯的過(guò)程中，往往需要頻繁的應(yīng)用高壓釜式反應(yīng)器，其主要的目的是促進(jìn)生產(chǎn)原料與催化劑的融合，提升反應(yīng)效率，這也是保證聚乙烯生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。本質(zhì)上高壓釜式法生產(chǎn)工藝處于絕熱法的一種。因此在應(yīng)用該生產(chǎn)工藝的過(guò)程中需要確保及時(shí)的排除反應(yīng)器中的熱量，防止反應(yīng)釜發(fā)生爆炸。在生產(chǎn)實(shí)踐中可以通過(guò)將冷態(tài)乙烯直接注入釜式反應(yīng)器的方式，來(lái)降低釜式反應(yīng)器的溫度，該方法能夠保證反應(yīng)過(guò)程的安全性。在對(duì)該生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)的過(guò)程中需要將改進(jìn)的重點(diǎn)放在提升反應(yīng)器的性能上，使得反應(yīng)器能夠承受更高的溫度?？紤]到在生產(chǎn)實(shí)踐中，反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率較低，其操作壓力較大，因此在生產(chǎn)聚乙烯的過(guò)程中，需要依據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)條件以及生產(chǎn)要求來(lái)合理的選擇生產(chǎn)工藝，提升聚乙烯的生產(chǎn)效率，滿足不同的生產(chǎn)需求。

2.2管式生產(chǎn)工藝

在管式生產(chǎn)工藝中，聚乙烯主要在反應(yīng)管中生產(chǎn)。管式反應(yīng)器上設(shè)置了多個(gè)投料口，在生產(chǎn)的過(guò)程中可以通過(guò)同時(shí)投料的方式，保證投料的均勻性，由于管式生產(chǎn)工藝的反應(yīng)器應(yīng)用了線圈結(jié)構(gòu)，因此聚乙烯的生產(chǎn)效率能夠得到很大的提升。管式生產(chǎn)工藝也有不同的工藝分支，不同的工藝分支在反映原理上也有一定的差異，如巴塞爾管法在應(yīng)用的過(guò)程中可以根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況進(jìn)料，能夠滿足實(shí)際的生產(chǎn)條件，并提升聚乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量。聚合反應(yīng)器的出口壓力比常規(guī)反應(yīng)器的出口壓力要高，因此應(yīng)用聚合反應(yīng)器能夠提升原料預(yù)熱的速度，同時(shí)在生產(chǎn)的過(guò)程中也不會(huì)出現(xiàn)沾料的情況，聚合反應(yīng)器還改進(jìn)了氧化物注入口的設(shè)計(jì)，能夠進(jìn)一步提升轉(zhuǎn)化的效率以及聚合速度，且生產(chǎn)成本較低。

在應(yīng)用高壓管式反應(yīng)生產(chǎn)工作衣的過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用不結(jié)焦反應(yīng)器，能夠有效降低反應(yīng)過(guò)程中的各種能量消耗，從而降低聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程中的能源成本。在生產(chǎn)的過(guò)程中，應(yīng)用攪拌器能夠進(jìn)一步提升反應(yīng)物料的均勻性，使各部分反應(yīng)的速率保持一致。在應(yīng)用該工藝的過(guò)程中，需要重視對(duì)催化劑進(jìn)料裝置進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)提升催化效率的方式，讓聚乙烯的反應(yīng)速度能夠進(jìn)一步加快，從而提升聚乙烯生產(chǎn)效率。在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，引發(fā)劑需要配合氧化物使用，但是對(duì)于氧氣的需求量并沒(méi)有嚴(yán)格的要求，無(wú)論是在有氧條件下還是無(wú)氧條件下，都會(huì)讓反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。

2.3?UNIPOL氣相法工藝

UNIPOL氣相法工藝源于上世紀(jì)六十年代的氣相流化床聚乙烯工藝，該生產(chǎn)工藝具有簡(jiǎn)單、安全、靈活的優(yōu)勢(shì)。在生產(chǎn)的過(guò)程中將三乙基鋁作為催化劑，所應(yīng)用的主流化床反應(yīng)器能夠同時(shí)滿足高密度以及低密度聚乙烯的生產(chǎn)需求，由于生產(chǎn)流程較為簡(jiǎn)單，因此生長(zhǎng)過(guò)程的控制也相對(duì)容易，能夠保證產(chǎn)品性能的統(tǒng)一。由于該工藝在應(yīng)用的過(guò)程中需要超冷凝態(tài)的配合，因此該工藝也被稱為超冷氣相流化床工藝，在超冷凝態(tài)操作能夠及時(shí)的排除反應(yīng)器中的熱量，因此即使不增加反應(yīng)器的容量也能通過(guò)提高反應(yīng)速率的方式，增加生產(chǎn)能力，45%的液相可以通過(guò)反應(yīng)器中液相的比例組合在一起，從而使生產(chǎn)的可能力提高200%。由于該生產(chǎn)工藝相對(duì)安全，因此對(duì)反應(yīng)器的材料并無(wú)特殊要求，普通的碳鋼就可以作為反應(yīng)器的材料，因此設(shè)備成本較低，后續(xù)的維護(hù)保養(yǎng)也相對(duì)簡(jiǎn)單，有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.4淤泥法以及溶液法

淤泥法的特征是在生產(chǎn)的過(guò)程中讓聚合物懸浮在稀釋劑中，生產(chǎn)的環(huán)境壓力以及溫度都比較低。目前主流的淤泥法工藝主要有InnoveneS工藝、Borstar工藝、ChevronPhillips工藝等。在生產(chǎn)高密度聚乙烯的過(guò)程中Equistar-Maruzen工藝、Hostalen工藝等生產(chǎn)效率較高，優(yōu)勢(shì)較為明顯。與淤泥法相比，溶液法對(duì)原材料的要求更低，聚合反應(yīng)的速率也更快，通過(guò)選擇相對(duì)穩(wěn)定溶劑能夠保證反應(yīng)器不出現(xiàn)結(jié)垢的情況，且乙烯的轉(zhuǎn)化效率較高，比較具有代表性的溶液法工藝主要有sclairtech工藝（采用中壓反應(yīng)器）、緊湊型（采用低壓絕熱反應(yīng)器）等。

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