lldpe聚合反应器冷凝态操作模型化研究

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1、第一章文献综述1．1LLDPE生产工艺进展1．1．1LLDPE的性质和用途线性低密度聚乙烯(UnearklwDensityPolyethylene，简称LLDPE)，是20世纪70年代开发成功的乙烯与a．烯烃的共聚物，其分子呈线型结构。LLDPE性能介于LDPE(低密度聚乙烯，klwDensityPolyethylene)和HDPE(高密度聚乙烯，HigllDensityPolyethvlene)之间，在分子结构上每1000个碳原子上有10～20个甲基侧链以及少量的乙基和丁基侧链。其MW／Mn为2．8～5．0，比LDPE小，窄的分子量分布决定了它

2、适合于注塑成型而不适合吹塑成型11。在力学上，由于主链上短支链的存在，决定了其韧性相对于HDPE来讲是比较好的。uDPE的刚性、模量和热性能比HDPE差一些，但它的加工性能、拉伸强度、耐穿刺性、耐环境应力开裂性等比普通的LDPE要好，并可耐酸、碱、有机溶剂等。表1．1线性低密度聚乙烯的主要性质【2l1【'able1-lPhvsicalconstantofLLDPE性质指标密度／g．锄。3断裂强度／MPa断裂伸长率／％邵氏硬度软化点／℃脆化温度／℃熔体流动速率／(10lIlin)／g薄膜包装薄膜挤出级滚塑级注射成型级0．92O．348目前，LLDP

3、E制品由于质量轻、易加工、韧性好、抗撕裂强度高等优点，应用领域十分广泛，主要制品有地膜、农膜、棚膜、包装模、缠绕膜、防渗膜、涂覆膜、电缆及护套、管材、中空容器、注塑容器、滚塑容器等。舛Ⅺ3～一一一～椰L8，北京化T人学f硕Ij学位论义1．1．2国内外生产和消费状况随着科学技术、特别是军事工业与尖端技术的发展，聚烯烃树脂的生产及加工技术有了更快的进步。sRI咨询公司的研究报告显示【3】，2006年全球LLDPE产能为22．48Mt／a。未来几年全球LLDPE需求的平均年增速将超过6％，预计到2009年全球LLDPE需求量将达到20．90Mt／a。其

4、中，2006年世界LLDPE生产及消费状况见表1．2。表1．22006年世界UDPE生产及消费能力【4l’I．able1-2ProductionandconsumpIioncapacityofLLDPEinthe、^的rld从表1．2我们可以看出，中东、加拿大和亚洲是UDPE最大的净出口国和地区，主要净进口地区和国家将是西欧、经济发达国和发展中国家、地区如美国以及中国等。国内uDPE生产装置主要生产1．丁烯共聚产品，而1．己烯共聚产品只占很少的比例。由于产品档次不高，很多专用料要从国外进口，如管材专用料、电线电缆专用料、汽车油箱专用料、大型中空容

5、器料等【引。近年来，我国聚乙烯生产发展很快，产能有了大幅度提高，但需求量急速增加，目前依旧不能自给，仍然需要大量进口。国内LLDPE生产状况如表1．3所示。目前，国内的UDPE生产有8套采用UCC．UIPOL低压气相法专利技术；4套采用BP公司气相聚合工艺技术；2套采用加拿大NOVA公司Sclair溶液法；1套采用北欧化工双峰技术；1套采用美国Phillips环管浆液法。由于自给率低，2003年，uDPE的进口量为1040kt，占聚乙烯进口总量的22％【11】。预计未来几年，随着经济的发展，国内对UDPE的需求将保持较快增长势头。国内目前主要UD

6、PE生产装置状况见表1．3。2第一章义献综述表l-3国内LLDPE主要生产装置状况【8-9】Tablel-3ThesituationoftheLLDPEprocessunitsiIlChina1．13LLDPE生产工艺技术当前，世界上uDPE的工业生产方法主要分为4种【甜71。其中包括：(1)低压气相法，以美国UCC的Unipol和英国BP石油化学公司的气相流化床法为代表；(2)溶液法，以美国DOW化学公司和加拿大NOVA公司的工艺为代表；(3)淤浆法，按反应器形式分为搅拌式反应器和环管式反应器2种工艺，其中，搅拌釜式淤浆聚合工艺的代表公司有德国

7、Hoechst及日本三井油化公司，环管反应器淤浆聚合工艺的代表为美国Phillips石油公司；(4)高压改良法，以法国CdF(煤化学)公司的Orkem法为代表。1．13．1低压气相法气相聚合工艺是uDPE应用最广的一种工艺，采用流化床反应器，生成的聚合物粒子依靠流化气体支撑并且间歇排出，催化剂经过计量后从反应器侧线加入反应3裴京讫T人学颀

8、：学位论文器。反应生成的热量，由循环气从反应器项部带爨，经过冷却器移逝反应热。大量未反应的气体经循环气压缩机压缩后和新加入的原料一起从反应器底部进入，重新参加反应，反应生成的聚合物通过反应器底部的出料阀间歇排啦

9、。反应温度为80～loo℃，压力为O。7～2．OMpa。气相LIDPE聚合工艺的乙烯转化率低，并且温度控制必须精确。1．1．3．2溶液法