聚乙烯生產(chǎn)工藝(已修改)
2025-08-17 15:55 本頁面
【正文】 聚乙烯的生產(chǎn)工藝乙烯結(jié)構(gòu)式 是最簡單的烯烴，常壓下是略帶芳香氣味的無色可燃性氣體。物理參數(shù)如表1所示。表1 乙烯物理參數(shù) 相對分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃相對密度（液體，℃臨界溫度/℃臨界壓力/自燃點(diǎn)/℃聚合熱/（kJ/mol）爆炸極限，％95~34乙烯幾乎不溶于水，化學(xué)性質(zhì)活潑。與空氣混合能產(chǎn)生爆炸性混合物。是石油化工的基本原料。乙烯來源于液化天然氣、液化石油氣、輕柴油、重油或原油等經(jīng)裂解產(chǎn)生的裂解氣中分出；也可由焦?fàn)t煤氣分出；還可由乙醇脫水制得?！∫蚁└邏壕酆鲜且晕⒘垦趸蛴袡C(jī)過氧化物為引發(fā)劑，~，在150~290℃的條件下，乙烯經(jīng)自由基聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)變成為聚乙烯的聚合方法。也是工業(yè)上采用自由基型氣相本體聚合的最典型方法，海事工業(yè)上生產(chǎn)聚乙烯的第一種方法，至今仍然是生產(chǎn)低密度聚乙烯的主要生產(chǎn)方法。 乙烯在高壓下按自由基聚合反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行聚合。由于反應(yīng)溫度高，容易發(fā)生向大分子鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，產(chǎn)物為帶有較多長支鏈和短支鏈的線型大分子。經(jīng)測試，大分子鏈中平均1000個(gè)碳原子的支鏈上帶有20~30個(gè)支里鏈。同時(shí)由于支鏈較多，造成高壓聚乙烯的產(chǎn)物結(jié)晶度低，密度小，故高壓依稀稱為低密度聚乙烯。條件與過程描述：純度99%以上的乙烯在催化劑四氯化鈦和一氯二乙基鋁存在下，℃的汽油中聚合得到HDPE的淤漿。經(jīng)醇解破壞殘余的催化劑、中和、水洗，并回收汽油和未聚合的乙烯，經(jīng)干燥、造粒得到產(chǎn)品。 聚合級乙烯氣體的規(guī)格要求，％乙烯的露點(diǎn)不大于223K，其它雜質(zhì)含量如表2所示。表2 聚合級乙烯氣體的規(guī)格要求乙烯含量/％甲烷，乙烷/（) 乙炔（)氧 （)CO（)50（)（)S（)（)0．50．50．10．1純度低，聚合緩慢，雜質(zhì)多，產(chǎn)物相對分子量低。其中特別嚴(yán)格控制對乙烯聚合有害的乙炔和一氧化碳的含量，因?yàn)檫@兩種物質(zhì)參加反應(yīng)后，會降低產(chǎn)物的抗氧化能力，影響產(chǎn)物的介電性能等。以氧為引發(fā)劑時(shí)，％~％之內(nèi)，防止氣體在高壓下發(fā)生爆炸。以有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑時(shí)，將有機(jī)過氧化物溶解于液體石蠟中，配置成1％~25％的引發(fā)劑溶液。 工業(yè)生產(chǎn)中為了控制聚乙烯的相對分子質(zhì)量（或熔融指數(shù)），適當(dāng)加入調(diào)節(jié)劑（如烷烴中的乙烷、丙烷、丁烷、己烷環(huán)己烷；烯烴中的丙烯、異丁烯；氫；丙酮和丙醛等），最常用的是丙烯、丙烷、乙烷。 其純度要求為：丙烯％（體積）；丙烷純度97％（體積）；乙烷純度95％。它們的雜質(zhì)含量：炔烴40；S含量＜ ；氧含量＜ 。 取決與引發(fā)劑種類。以氧為引發(fā)劑溫度控制在230℃以上；以有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑時(shí)，溫度控制在150℃左右。 108~245MPa，高低依據(jù)聚乙烯生產(chǎn)牌號確定。壓力愈大，產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量愈大。 聚合轉(zhuǎn)化率與產(chǎn)率 聚合轉(zhuǎn)化率為16％～27％即采用低轉(zhuǎn)化率聚合，未轉(zhuǎn)化的乙烯經(jīng)冷卻器冷卻后循環(huán)使用，總產(chǎn)率高達(dá)95％。聚合時(shí)進(jìn)料溫度為40℃，乙烯聚乙烯混合物出料溫度160 ～280℃，大部分反應(yīng)熱由離開反應(yīng)器的物料帶走。反應(yīng)器夾套冷卻只能除去部分熱量。 低密度聚乙烯樹脂的數(shù)均相對分子質(zhì)量控制在10000~50000，重均相對分子質(zhì)量控制在100000以上。測定方法采用“熔融指數(shù)（MI）”法，以熔融指數(shù)的大小表示其相應(yīng)的相對分子質(zhì)量及流動(dòng)性。；；0.；；；；；；20等，相對數(shù)均分子質(zhì)量如表3 。表3 低密度聚乙烯熔融指數(shù)與數(shù)均相對分子質(zhì)量的對照表熔融指數(shù)數(shù)均相對分子質(zhì)量熔融指數(shù)數(shù)均相對分子質(zhì)量熔融指數(shù)數(shù)均相對分子質(zhì)量240002800032000
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