本体聚合生产工艺介绍培训资料.ppt

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1、本体聚合生产工艺介绍3、LDPE双釜串联生产工艺参数的确定（1）聚合的压力（P）（2）聚合的温度（T）（3）乙烯的进料温度工艺参数的确定围绕以下几个方面考虑：优质：分子量及其分布，大分子的微观结构（长、短支化度）高产：提高生产能力，即提高单体转化率低消耗及安全性等（1）聚合压力的确定①压力对分子量的影响p[M]DP[M]RbpRp②压力对高分子短链支化度的影响短链支化主要是由分子内链转移形成的②压力对高分子短链支化度的影响短链支化主要是由分子内链转移形成的高压聚乙烯中的乙基和丁基短支链的形成是因为链自由基与本身链中的亚甲基上的氢发生了链转移反应。③压力对高分子长链支化度的影响长链支

2、化主要是由分子间链转移形成的。[M]pRpRI[P]向聚合物转移结果，主要是在主链上形成活性点，单体在该活性点上加成增长，形成较长的支链。④压力对转化率的影响[M]pRpX%结论：{压力分子量对产品的质量有利长、短支化度对产品的质量有利转化率对产品的产量有利通常双釜串联LDPE生产压力P≼2500kgf/cm2.尽管LDPE生产过程中，随着压力升高，产品的质量、产量增加，但从图中可知，当压力Ｐ＝2500kgf/cm2以后，分子量，聚合速率几乎不发生变化，长、短支化度得下降，转化率的增加也不明显，且压力高，安全性差，能量消耗大，不经济。（2）聚合温度的确定①温度对分子量的影响TDP②

3、温度对高分子短链支化度的影响短链支化主要是由分子内链转移形成的。RbTRp③温度对高分子长链支化度的影响TRpRI④温度对转化率的影响TRpX%结论：{温度分子量对产品的质量不利长、短支化度对产品的质量不利转化率对产品的产量有利双釜串联生产LDPE聚合温度范围在160〜270ºC。生产上，希望聚合温度低好。理论上，聚合温度＞LDPE熔点（10５〜１0８ºC），既反应温度的下限从理论上来说可以降到聚乙烯的熔点，但实际上它是由所使用的催化剂的活性来决定的，即在低温下，催化剂的活性降低，难得到维持反应速度的反应热，致使反应停止。所以，聚合温度下限为160ºC。另一方面，反应温度的上限是由

4、反应的安全性决定的。反应器内的流体几乎处在完全混合状态，由于催化剂浓度的偏高易产生局部过热反应。通常，反应温度到2８0ºC以上，就要产生缓慢分解，生成的聚合物就要被污染。所以，聚合温度上限，根据爆炸极限取270ºC。双釜串联生产LDPE聚合温度范围在160〜270ºC。实际生产中双釜串联生产LDPE聚合温度范围在２５５〜2６０ºC。尽管温度低，对长、短支化度的减少，分子量的增加有利，但从全面考虑，反应速度不宜太慢。在满足产品性能的前提下，尽量提高温度，使催化剂活性增加，且在２５５〜2６０ºC之间，对长、短支化度的增加，分子量的降低影响不大，即对产品的性能影响不大。所以，双釜串联生产

5、LDPE聚合温度范围在２５５〜2６0ºC。（3）乙烯进料温度的确定（TF)设：乙烯进料温度：TFºC进入A釜乙烯：FA[kg/hr]A釜反应温度：TRAºC实践证明：TF50ºC30ºC10ºC5ºCX%15.5%17%18.9%19%最佳进料温度：TF=30ºC4、反应器结构及特点（燕山引进日本住友公司）1）反应器容积大，生产能力高容积：VRA=VRB=750升生产能力：G=60000[T/Y]年工作时数：τ=8000[hr/Y]空速：ν=54.4[kg/hr.l]转化率：Xmax=23.4%Xmin=15%Xm=19.7%初步核算反应器的容积。2）传热方式ⅰ）夹套传热ⅱ）中间冷

6、却器传热ⅲ）乙烯冷进料平衡反应热3）搅拌器的结构ⅰ）桨叶多，结构特殊ⅱ）桨叶距釜壁近目的：a.防止LDPE粘釜b.提高传热系数c.使反应好的LDPE不致停留时间过长及时出釜4）电机密封（电机安装在釜内）5）安全装置（中间设有两套自动防火装置）5、双釜串联生产LDPE的工艺特点主要表现在两个方面：1）单程转化率高，生产能力大2）多点进料，分区操作，适应性强。（这套装置能生产11个品种）1）单程转化率高，生产能力大乙烯转化率和反应温度与乙烯的进料温度之差大致成比例：FXq=FCp(TR-TF)+Q式中F——进料气体流量，kg/hrX——转化率，%q——聚合热，kcal/kgCp——反应

7、流体比热，kcal/kg.℃Q——外部冷却所除去热量kcal/hrTR——反应温度，℃TF——进料温度，℃例：如图，TRA=255℃TRB=260℃TF=30℃中间冷却器出口温度TE=160℃冷却电机乙烯进料量4760[kg/hr]侧线乙烯进料量28560[kg/hr]夹套移出反应热（750ML)Q=105[kcal/hr]聚合热q=810[kal/kg(CH2=CH2)]流体比热Cp=0.6[kcal/kg.℃]高转化率的原因：A）乙烯进料温度低B）中间冷却器移热即