Polietilen niske gustine (LDPE)je polimerizovani etilen kao monomer polimerizacije, peroksid kao inicijator, termoplastična smola dobijena reakcijom polimerizacije slobodnih radikala, molekulska težina je generalno 100000~500000, gustina je 0,91~0,93g/cm3, najlakša je varijanta polietilnog resila .
Ima dobru mekoću, rastezljivost, električnu izolaciju, providnost, laku obradu i određenu propusnost vazduha.Dobra hemijska stabilnost, otpornost na alkalije, otpornost na opšta organska otapala, ima širok spektar upotreba, uključujući ekstruzionu prevlaku, film za puhanje, premazivanje žica i kablova, brizganje i šuplje kalupljenje puhanjem itd.
Zbog kratkog vijeka trajanja slobodnih radikala koje proizvodi inicijator, etilen se visoko kompresuje povećanjem reakcionog pritiska (110~350MPa), tako da se njegova gustina povećava na 0,5g/cm3, što je slično tečnosti koja ne može ponovo biti komprimiran.Kako bi se skratio molekularni razmak etilena i povećala vjerovatnoća sudara između slobodnih radikala ili aktivnih rastućih lanaca i molekula etilena, provodi se reakcija polimerizacije slobodnih radikala.Proizvodi se polietilen niske gustine, pa se polietilen niske gustine naziva i polietilen niske gustine visokog pritiska.
Proces proizvodnje polietilena niske gustine
Proizvodni proces polietilena niske gustine uglavnom uključuje dvostepenu kompresiju etilena, ubrizgavanje inicijatora i regulatora, sistem reakcije polimerizacije, sistem odvajanja i oporavka visokog i niskog pritiska, ekstruzionu granulaciju i sistem naknadne obrade itd.
Prema različitim tipovima reaktora, može se podijeliti na dvije vrste: metodu cijevi visokog pritiska i metodu autoklava.
Cjevasti proces i kettle proces imaju svoje karakteristike: cijevni reaktor ima jednostavnu strukturu, pogodnu proizvodnju i održavanje i može izdržati veći pritisak;Struktura reaktora je komplikovana, a održavanje i instalacija su relativno teški.Istovremeno, zapremina reaktora je obično mala zbog ograničenog kapaciteta odvođenja toplote.
Uopšteno govoreći, metoda cijevi se koristi za velike instalacije, dok se metoda kotla koristi za instalacije koje proizvode proizvode visoke dodane vrijednosti kao što su EVA specijalnog kvaliteta i visok sadržaj vinil acetata.
Zbog karakteristika različitih procesa, kettle metoda ima više razgranatih lanaca i bolju udarnu čvrstoću, što je pogodno za ekstrudiranje smole za oblaganje.Metoda cijevi ima široku distribuciju molekulske težine, manje razgranat lanac i dobra optička svojstva, što je pogodno za preradu u tanke filmove.
Metoda cijevi visokog tlaka Tehnologija proizvodnje polietilena niske gustine
Unutrašnji prečnik cevastog reaktora je uglavnom 25 ~ 82 mm, dužina je 0,5 ~ 1,5 km, odnos širine i visine je veći od 10000:1, odnos spoljašnjeg i unutrašnjeg prečnika uglavnom nije manji od 2 mm, a vodeni omotač je koristi se za uklanjanje dijela topline reakcije.
Do sada je cijev bila približno ista metoda za obradu osnovnog toka, usvajanje različite tačke napajanja reaktora, različitog regulatora molekulske težine, inicijatora i njegove lokacije ubrizgavanja, te različitih načina ubrizgavanja gnojiva, obrade proizvoda, količine povrata etilen i šalje položaj, formirao je različite karakteristike procesa.
Trenutno, razvijena cevna procesna tehnologija uglavnom uključuje LyondellBasell-ov Lupotech T proces, Exxon Mobil-ov cevasti proces i DSM-ov CTR proces.
Lupotech T proces
LyondellBasell Lupotech T proces se koristi za približno 60% domaćeg proizvodnog kapaciteta fabrika polietilena niske gustine.Reakcioni pritisak 260~310MPa, temperatura reakcije 160~330℃, jednosmerna konverzija od 35%, gustina proizvoda 0,915~0,935g/cm3, indeks topljenja 0,15~50g/10min, proizvodni kapacitet jedne linije 45×104T/A, proces ima pet tehničkih karakteristika:
(1) Tehnologija pulsnog reaktora je usvojena za realizaciju otvaranja ventila, trajanja otvaranja ventila i frekvencije uključivanja na kraju reaktora.Impulsni rad može poboljšati učinak miješanja u reaktoru, dobru stabilnost reakcije, visoku stopu konverzije, smanjiti prianjanje na zid reaktora, poboljšati koeficijent prijenosa topline i bolji učinak uklanjanja topline vode u omotaču;
(2) Peroksidi su ubrizgani u različite oblasti reaktora na četiri tačke da bi se formirale četiri sekcije reakcione zone;
(3) Sa propilenom, propanaldehidom kao regulatorom molekulske težine, uveden ulazom kompresora, sa etilenom u reaktor, širok asortiman proizvoda;
(4) Sistem cirkulacionog gasa pod visokim pritiskom može da realizuje operacije samočišćenja, rastvaranja i deparavanja kroz sekvencijalnu kontrolu, smanjujući uticaj na normalne proizvodne operacije;
(5) Podesite sistem stanice za toplu vodu kako biste smanjili potrošnju vode za hlađenje i povratili toplotu reakcije polimerizacije i sistem cirkulacionog gasa visokog pritiska za druge uređaje.
Exxon Mobil cjevasti proces
Reakcioni pritisak procesa Exxon Mobil cevi je 250~310MPa, temperatura reakcije je 215~310℃, stopa konverzije je do 40%, gustina proizvoda je 0,918~0,934g/cm3, indeks topljenja je 0,2~50g/ (10min), a proizvodni kapacitet jedne linije je 50×104T/A.Proces ima šest tehničkih karakteristika:
(1) Usvojen je horizontalni reaktor sa potisnom cijevi, a promjer reaktora se širi korak po korak duž aksijalnog smjera kako bi se optimizirala brzina protoka plina i pad tlaka u reaktoru.Povećati stabilnost reakcije, smanjiti reakciju raspadanja, smanjiti razmjer unutar reaktora, poboljšati efikasnost prijenosa topline reaktora;
(2) Inicijator se ubrizgava duž aksijalnog smjera reaktora, koji može formirati 4~6 reakcionih zona, poboljšati stopu konverzije i operativnu fleksibilnost i širok asortiman proizvoda;
(3) Općenito koristite propilen kao regulator za kontrolu indeksa topljenja, proizvodnju proizvoda srednje gustine koristeći propanaldehid kao regulator, regulator kroz membransku pumpu visokog pritiska koji se ubrizgava na ulaz kompresora dva puta, a zatim sa etilenom u reaktor;
(4) korištenjem vrućeg cijevnog reaktora od etilen vinila naprijed i hladnog multipoint hranjenja kombinacije bočnog, ujednačenog oslobađanja topline i može imati učinak uklanjanja topline reakcije, reaktor optimizira opterećenje hlađenja u omotaču, smanjuje dužinu reaktora , i učiniti distribuciju temperature u reaktoru glatkom, poboljšati stopu konverzije etilena.Istovremeno, zbog bočnog dovoda u više tačaka, smanjena je prednja količina vrućeg etilena u reaktoru, smanjeno je toplinsko opterećenje ulaznog predgrijača reaktora, a smanjena je i potrošnja pare visokog i srednjeg pritiska.
(5) Zatvoreni sistem vode za regulaciju temperature koristi se za dovod vode u plašt reaktora radi uklanjanja reakcione topline.Optimiziranjem temperature dovoda vode u omotaču, efikasnost prijenosa topline je poboljšana, dužina reaktora se skraćuje, a stopa konverzije se povećava;
(6) Oporavak i korišćenje energije visokog pritiska i visoke toplote koja se ispušta sa vrha separatora visokog pritiska.
CTR proces
Pritisak reakcije DSM CTR procesa je 200~250MPa, temperatura reakcije je 160~290℃, stopa konverzije je 28%~33,1%, maksimum može doseći 38%, gustina proizvoda je 0,919~0,928g/cm3, indeks topljenja je 0,3~65g / (10 min), maksimalni kapacitet jedne žice može doseći 40×104T/A.Proces ima pet tehničkih karakteristika:
(1) Koristeći nepulsni rad, radni pritisak reaktora je nizak i održava se konstantnim, brzina protoka u reaktoru je visoka, ima dobar učinak ribanja, ne izaziva pojavu lijepljenja zidova, reaktor ne treba čišćenje i uklanjanje kamenca, i smanjuje troškove rada;
(2) Prečnik cevi reaktora je konstantan, usvojen je princip direktnog „jednog prolaza“, ne postoji složen sistem za dovod bočne linije, dizajn reaktora i nosača je jednostavniji, a ulaganja su manja;
(3) omotač reaktora se hladi hladnom vodom, koja može proizvesti paru kao proizvod;
(4) Upotreba inicijatora peroksida, sastav gela proizvoda je mali, nema ostataka katalizatora, učinak zaštite okoliša je dobar;Nastalo je manje oligomera, a proces reciklaže cirkulirajućeg plina je pojednostavljen.
(5) Dobri radni uslovi i bez fluktuacije pritiska tokom polimerizacije čine proizvode visokog kvaliteta, posebno filmske proizvode, sa odličnim optičkim svojstvima i svojstvima obrade, mogu proizvesti minimalnu debljinu filma od 10μm filmskih proizvoda, ali je asortiman proizvoda uzak, ne mogu proizvesti kopolimerne (EVA) proizvode sa niskim indeksom taljenja.
Tehnologija proizvodnje polietilena niske gustine autoklavnom metodom
Proces autoklava koristi reaktor sa rezervoarom sa sistemom za mešanje, odnos širine i visine može biti od 2:1 do 20:1, zapremina reaktora rezervoara je 0,75~3m3.Reakciona temperatura je generalno 150~300℃, reakcioni pritisak je generalno 130~200MPa, stopa konverzije je 15%~21%.
Budući da je reaktor kotao posuda debelih stijenki, prijenos topline kroz zid reaktora je ograničeniji od cijevastog reaktora, tako da je reakcija u osnovi adijabatski proces i iz reaktora se ne uklanja očigledna toplina.Reakciona temperatura se uglavnom kontroliše ubrizgavanjem hladnog etilena u više tačaka kako bi se uravnotežila reakciona toplota.Reaktor je opremljen motornom mješalicom kako bi se smjesa u reaktoru ujednačila i izbjegle lokalne vruće tačke.Inicijator je organski peroksid, koji se može ubrizgati na različite lokacije duž aksijalnog smjera reaktora kako bi se formiralo više reakcijskih sekcija s različitim radnim temperaturama.Nema ponovnog miješanja između reakcijskih sekcija, fleksibilan rad i širok asortiman proizvoda, koji mogu proizvesti kopolimeriziranu EVA sa do 40% sadržaja vinil acetata.
Lupotech A proces
Lupotech A proces koristi reaktor sa mešalicom, zapremina reaktora je 1,2m3, sirovine i inicijator se ubrizgavaju u reaktor na više tačaka, reakcioni pritisak je 210~246MPa, najviša temperatura reakcije je 285℃, regulator je propilen ili propan, koji se dodaje na ulazu sekundarnog kompresora, može proizvesti razne LDPE/EVA proizvode, gustina proizvoda je 0,912~0,951g/cm3, indeks topljenja je 0,2~800g/ (10min), sadržaj vinil acetata može biti veći do 40%, stopa jednosmjerne konverzije reaktora je 10%~21%, maksimalna skala dizajna jedne linije može doseći 12,5×104t/a.
LupotechA proces ne samo da može proizvesti ekstrudiranu obloženu smolu s razgranatijim lancem i boljim udarcem, već također proizvodi tankoslojne proizvode sa širokom distribucijom molekulske težine.Indeks topljenja i gustina LDPE/EVA proizvoda mogu se dobro kontrolisati pomoću APC upravljačkog sistema i mogu se dobiti uniformni proizvodi.Glavni domaći uvod u ovaj proces su Sirbon petrohemija, Yangzi petrohemija, Shanghai petrochemical, itd., kapacitet uređaja je 10×104T /a.
Exxon Mobil proces čajnika
Proces rezervoara Exxon Mobil usvaja samostalno dizajnirani reaktor za više zona od 1,5 m3.Reaktor ima veći omjer širine i visine, duže vrijeme zadržavanja, veću efikasnost inicijatora i užu distribuciju molekulske mase proizvoda, što je pogodno za proizvodnju tankoslojnih proizvoda sličnog kvaliteta kao kod procesa cijevi.
Regulator se razlikuje od Exxon Mobil metode cijevi.Koristi se izobuten ili n-butan, koji se pojačava na 25~30MPa kroz membransku pumpu visokog pritiska, ubrizgava se dva puta na ulazu kompresora i ulazi u reaktor sa etilenom.
Raspon pritiska u reaktoru je širok, a maksimalni reakcioni pritisak je 200 MPa, koji može proizvesti LDPE homopolimer sa niskim indeksom taljenja i EVA kopolimer sa visokim sadržajem vinil acetata.
Proces rezervoara Exxon Mobil može proizvesti LDPE homopolimerne proizvode sa indeksom topljenja od 0,2~150g/ (10min) i gustinom od 0,910~0,935g/cm3.Indeks topljenja 0,2~450g/ (10min) sadržaj vinil acetata do 35% etilen – vinil acetat kopolimer (EVA) proizvodi.Glavni domaći uvod u ovaj proces je Lianhong Group (ranije Shandong Hauda), kapacitet uređaja je 10×104T /a, TRINA, kapacitet uređaja je 12×104T /a, itd.
Vrijeme objave: 17.08.2022