世界聚乙烯工业现状及生产工艺研究新进展

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1、世界聚乙烯匸业现状及生产工艺研究新进展【关键词】聚乙烯牛产工艺新进展【摘要】聚乙烯生产新工艺的不断开发，将极大地促进了世界聚乙烯工业的发展。目前冷凝及超冷凝技术在我国聚乙烯的生产中得到了实际应用，并取得了很好的效果。今厉应该重点加强双峰技术在我国聚乙烯生产屮的应用，同时积极开发适介我国国情的新的生产工艺，以提高我国聚乙烯工业生产的整体技术水平，促进我国聚烯桂行业的快速发展。UCC冷凝态技术的要点Z—是将进入混气室的循环气体分成两股，笫一股气流直接通过圆盘小心的开孔上升，第二股气流则沿着封头的壁面上升，H的是阻止冷凝液在封头下部的壁面上升，使夹带的冷凝液迅速均

2、匀地雾化并悬浮在气流中，再通过气体分布板进人流化床层。UCC的冷凝态工艺山于允许的冷凝液含量较低，使得提高反应器牛产能力的程度也相对较低。但其主要优点在于除采用新型的预分布器以外，儿乎不需要对反应器进行任何改造，所以在Unipol生产装置上被广泛采用。Exxon化学公司在UCC公司诱导冷凝技术的基础上进一-步开发了超冷凝技术。Exxon化学公司发现，保证反应器内流化状态稳沱的必要条件是必须保持流化床密度与树脂堆积密度之比（FBD/SBD）人于0.59,对确定的催化剂和产品牌号來说，SBD是一定的，而FBD则与循环气组成有关，随循环气中重组分烧类冷凝剂含暈的增

3、加而下降，当降到某一极限值时流化状态被破坏，无法继续稳定操作，虽然FBD与循环气屮的凝液量无关,但由于循环气组分中冷凝剂的含量多少直接影响到循环气露点高低及反应器入口的凝液量，因此FBD/SBD大于0.59这一界限就反映了超冷凝技术在理论上所能达到的最大能力限度。根据这一发现，Exxon化学公司通过监测FBD/SBD进一步将凝液量提高到35%,实现了扩能1.5倍的目标（尚未达到极限）。BP公司结介其流化床聚介工艺开发了有别于UCC的新冷凝技术。其技术特征是直接向流化床喷射雾化了的冷凝液。1995年BP公司宣布了它的所谓“高产工艺”（即冷凝工艺），即在聚乙烯气

4、相工艺中引进液体循环，提高排热量、增加产能。在该工艺中，循环气体经冷却器冷却后，冷凝液体和未冷凝气体分离，分别进入流化床反应器，未凝气体按传统方式返冋反应器。冷凝液经过特殊设计的喷嘴雾化厉，直接送人流化床进行蒸发换热。虽然这种冷凝操作工艺增加了一些辅助设备和操作步骤，但可获得较好的雾化和换热效杲，并II工艺操作调节的灵活性大。BP公司还称其冷凝工艺可以和茂金属催化剂结合使用。诱导冷凝和超冷凝技术所使用的惰性冷凝剂可以是界戊烷或C烷,选择的依据主要取决于原料来源和价格。冷凝操作的关键是如何进入和退出冷凝状态。虽然冷凝模式确实有助于消除静电、改善操作，但当循环气

5、中的凝液量达到2%左右时却很容易发生结块，因此进入和退出冷凝状态时必须采用适当的操作技术，迅速跨过这个“门槛”。采川诱导冷凝或超冷凝技术扩能，除原有反应器保持不变外，反应系统的上要设备均町保持不变。由于循环气的体积流量未变，因此无需更换循环气压缩机（但循环气中增加了重组分坯，则会导致电机负荷增加），至于循环气冷却器，虽然其热负荷随生产能力扩大而成正比例增加，但由于在冷却器中发生了冷凝过程，R循环气组分中导热系数相对高的组分增多，这些都使作为控制热阻的循环气侧的给热系数增加，因此在一定的扩能范围内循环气冷却器也不需更换。反应系统这三人主要设备的效率人人提髙，使

6、原来占装置界区内硬件投资约30%的反应系统费用显著降低，同时由于循环气压缩机所消耗的电能也大幅度减少，因而诱导冷凝技术和超冷凝技术与常规气相法相比，不仅节省投资，而FL可降低操作费用。2.2不造粒技术随着催化剂技术的进步，现在已出现了直接由聚介釜屮制得无需进一步造粒的球形PE树脂的技术。直接生产不盂造粒树脂，不但能省去大量耗能的挤出造粒等步骤，而巳从反应器中得到的低结晶产品不发牛形态变化，这样有利于缩短加工周期、节省加工能量。Montell公司的Spherilene工艺采用负载于MgC12上的钛系催化剂，由反应器百-接生产岀密度为0.890-0.970g/c

7、m3的PE球形颗粒，产晶包括LDPE、LLDPE和HDPE,其至在不降低装置牛产能力的情况下牛产VLDPE和ULDPEo由于省去了造粒工序，可使装置投资减少20%。该工艺把淤浆法预聚技术与气相流化床技术结合起来，反应先在一个小环管反应器中进行,然后预聚物连续通过一个或两个短停留时间的气相流化床，两个气相流化床中可控制及维持完全独立的气体组成，温度和压力可独立控制，实现了产品设计更大的灵活性。Spherilen工艺的核心是其催化剂技术。该技术使用的球形钛系催化剂在物理和化学结构上显示出三维空I'可的特点，可人为地控制载体本身的物理化学性能，并控制活性中心在载体

8、上的分布。其原理为：通过控制载体的孔隙率，使活性中心