聚乙烯介紹圖例版(編輯修改稿)
2024-09-11 20:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 E 自由基聚合 氣相本體法 低密度聚乙烯 中壓法 PE 配位聚合 液相懸浮法 高密度聚乙烯 低壓法 PE 配位聚合 液相懸浮法 高密度聚乙烯 聚乙烯生產(chǎn)是按照反應(yīng)壓力進(jìn)行劃分，分為高壓、中壓、低壓。每種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，所以各種方法都在生產(chǎn)，并且都在發(fā)展新的技術(shù)。 ? 自由基聚合，與 VC非均相聚合機(jī)理一致。經(jīng)歷四個(gè)階段：鏈引發(fā)劑、鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移。 ? 配位聚合： 是指烯類(lèi)單體的碳－碳雙鍵首先在過(guò)渡金屬引發(fā)劑活性中心上進(jìn)行配位、活化，隨后單體分子相繼插入過(guò)渡金屬－碳鍵中進(jìn)行鏈增長(zhǎng)的過(guò)程。又稱(chēng)絡(luò)合聚合。 ? 單體首先與嗜電性金屬配位形成 π絡(luò)合物；反應(yīng)經(jīng)過(guò)四中心的插入過(guò)程，包括兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的化學(xué)過(guò)程。增長(zhǎng)鏈端陰離子對(duì) C=C雙鍵 β碳的親核進(jìn)攻，二是金屬陽(yáng)離子對(duì)烯烴 π鍵的親電進(jìn)攻。反應(yīng)屬陰離子性質(zhì)。 M tC H C H 2C H C H 2R +δ δ166。 196。 166。 196。166。 196。M tC H C H 2 +C H C H 2Rδ δC H C H 2 C H C H 2δM t+δR R過(guò)渡金屬 空位 環(huán)狀過(guò)渡狀態(tài) 鏈增長(zhǎng)過(guò)程的 本質(zhì) 是單體對(duì)增長(zhǎng)鏈端絡(luò)合物的插入反應(yīng) 比較項(xiàng)目 高壓法 中壓法 低壓法 操作條件 聚合壓力， MPa 聚合溫度， ℃ 引發(fā)劑 150330 微量氧或有機(jī)過(guò)氧化物 27 125150 金屬氧化物 ＜ 2 60 齊格勒 納塔引發(fā)劑 轉(zhuǎn)化率， % 1627 接近 100 接近 100 反應(yīng)機(jī)理 自由基型 配位離子型 配位離子型 實(shí)施方法 多數(shù)為氣相本體聚合 多數(shù)為液相懸浮聚合 多數(shù)為液相懸浮聚合 工藝流程 簡(jiǎn)單 復(fù)雜 復(fù)雜 結(jié)構(gòu)性能 大分子支化程度 相對(duì)密度 純度 熱變形溫度， ℃ 高 低（ ） 高 50℃ ，較軟 介于兩者之間 居中（ ） 基本與低壓法相同 基本與低壓法相同 大分子排列整齊 高（ ） 產(chǎn)品含有引發(fā)劑殘基 78℃，較硬 建設(shè)投資 高 低 低 操作費(fèi)用 低 高 高 LDPE 全世界有 7家技術(shù) PE樹(shù)脂生產(chǎn)中技術(shù)最成熟的方法 釜式法和管式法工藝 技術(shù) LLDPE 全世界有 10家技術(shù) 采用鈦系和絡(luò)系催化劑 歐洲 /日本用齊格勒型鈦系催化劑，美國(guó)用絡(luò)系催化劑。 HDPE 全世界有 12家技術(shù) 采用鈦系和絡(luò)系催化劑 歐洲 /日本用齊格勒型鈦系催化劑，美國(guó)用絡(luò)系催化劑。 管式聚合反應(yīng)器 高壓管式的特點(diǎn) 低壓環(huán)管淤漿法的特點(diǎn) ? （ 1）利安德巴塞爾氣相法 Spherilene工藝： 生產(chǎn)線(xiàn)性 PE可從很低密度 PE（ ULDPE）到 LLDPE，也可生產(chǎn) HDPE等。采用齊格勒 納塔型鈦基催化劑和 Spherilene氣相法工藝。在輕質(zhì)惰性烴類(lèi)存在下，催化劑和進(jìn)料先進(jìn)行本體預(yù)聚合，在緩和條件下發(fā)生本體聚合。漿液進(jìn)入第一臺(tái)氣相反應(yīng)器，采用循環(huán)氣體回路冷卻器散熱，再進(jìn)入二臺(tái)氣相反應(yīng)器。生產(chǎn)產(chǎn)品密度從 ULDPE（小于 900kg/m3）到HDPE（大于 960 kg/m3），熔體流動(dòng)速率（ MFR）從－ 100。因采用二臺(tái)氣相反應(yīng)器，故可生產(chǎn)雙峰級(jí)和特種聚合物。 Spherilene工藝 1992年推向市場(chǎng)以來(lái)，現(xiàn)已擁有生產(chǎn)能力 180萬(wàn)噸 /年。六套生產(chǎn)裝置（美國(guó) 1套、韓國(guó) 2套、巴西 2套、印度 1套）己投入運(yùn)轉(zhuǎn)，另有二套（印度和伊朗各 1套）在建設(shè)中，單線(xiàn)生產(chǎn)能力可從 10萬(wàn)噸 /年－ 30萬(wàn)噸 /年。目前，中國(guó)沒(méi)有這類(lèi)技術(shù)的生產(chǎn)裝置。 ? （ 2）北歐化工公司北星（ Bastar）工藝 北星 PE工藝可生產(chǎn)雙峰和單峰 LLDPE、 MDPE（中密度 PE）和HDPE。采用串聯(lián)的回路、氣相低壓法反應(yīng)器。 PE密度為 918－970kg/m3，熔融指數(shù) － 100。采用 ZN催化劑或 SSC（單活性中心）催化劑。 催化劑與丙烷稀釋劑混入進(jìn)入緊湊的預(yù)聚合反應(yīng)器，同時(shí)送入共催化劑、乙烯、共聚單體和氫氣。預(yù)聚合的漿液再進(jìn)入第二臺(tái)較大的漿液回路反應(yīng)器，在超臨界條件（ 75－ 100℃、 －）下操作。可生產(chǎn)雙峰級(jí)產(chǎn)品。經(jīng)閃蒸后的聚合物進(jìn)一步送入流化床氣相反應(yīng)器，無(wú)需加入新催化劑，可得到均聚物，氣相反應(yīng)落操作條件為： 75－ 100℃、 。第一套工業(yè)化裝置于 1995年在芬蘭投運(yùn)，阿布扎比建設(shè)的二條生產(chǎn)線(xiàn)（ 45萬(wàn)噸 /年雙峰級(jí)產(chǎn)品）于 2022年下半年投運(yùn)。第 5套 25萬(wàn)噸 /年裝置（第二套雙峰級(jí)）也在中國(guó)上海石化公司建成，成為中國(guó)最大的 PE裝置，該工藝單線(xiàn)最大的設(shè)計(jì)能力可達(dá) 30萬(wàn)噸 / ? （ 3） BP公司氣相法 Innovene工藝
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