Nyheter

Lågdensitetspolyeten (LDPE)är polymeriserad eten som polymerisationsmonomeren, peroxid som initiator, det termoplastiska hartset som erhålls genom friradikalpolymerisationsreaktion, molekylvikten är vanligtvis 100000~500000, densiteten är 0,91~0,93g/cm3, är den lättaste varianten av polyetenharts .

Den har god mjukhet, töjbarhet, elektrisk isolering, transparens, enkel bearbetning och viss luftgenomsläpplighet.God kemisk stabilitet, alkalibeständighet, motståndskraft mot allmänna organiska lösningsmedel, har ett brett användningsområde, inklusive extruderingsbeläggning, blåsfilm, tråd- och kabelbeläggning, formsprutning och formblåsning ihålig formning, etc.

På grund av den korta livslängden för de fria radikalerna som produceras av initiatorn, komprimeras eten kraftigt genom att öka reaktionstrycket (110~350 MPa), så att dess densitet ökas till 0,5 g/cm3, vilket liknar vätskan som inte kan komprimeras igen.För att förkorta etenmolekylavståndet och öka kollisionssannolikheten mellan fria radikaler eller aktiva växande kedjor och etenmolekyler, utförs friradikalpolymerisationsreaktion.Lågdensitetspolyeten tillverkas, så lågdensitetspolyeten kallas även högtryckspolyeten med låg densitet.

Produktionsprocess för lågdensitetspolyeten

Produktionsprocessen av lågdensitetspolyeten inkluderar huvudsakligen eten tvåstegskompression, initiator- och regulatorinjektion, polymerisationsreaktionssystem, hög- och lågtrycksseparation och återvinningssystem, extruderingsgranulering och efterbehandlingssystem, etc.

Beroende på den olika typen av reaktor kan den delas in i två typer: högtrycksrörmetod och autoklavmetoden.

Den rörformiga processen och kittelprocessen har sina egna egenskaper: den rörformiga reaktorn har enkel struktur, bekväm tillverkning och underhåll och tål högre tryck;Reaktorns struktur är komplicerad, och underhåll och installation är relativt svåra.Samtidigt är reaktorns volym vanligtvis liten på grund av den begränsade värmeavledningskapaciteten.

Generellt sett används tubmetoden för storskaliga installationer, medan kittelmetoden används för installationer som producerar högförädlade produkter som EVA av specialkvalitet och hög halt av vinylacetat.

På grund av egenskaperna hos olika processer har kittelmetoden fler grenade kedjor och bättre slaghållfasthet, vilket är lämpligt för extrudering av beläggningsharts.Rörmetoden har bred molekylviktsfördelning, mindre grenad kedja och goda optiska egenskaper, vilket är lämpligt för bearbetning till tunna filmer.

Högtrycksrörmetod lågdensitetspolyetenproduktionsteknik

Den rörformiga reaktorns inre diameter är i allmänhet 25~82 mm, längden är 0,5~1,5 km, bildförhållandet är större än 10 000:1, förhållandet mellan ytterdiameter och innerdiameter är i allmänhet inte mindre än 2 mm, och vattenmanteln är används för att avlägsna en del av reaktionsvärmen.

Hittills är röret ungefär samma metod för att bearbeta grundflödet, antagandet av olika reaktormatningspunkter, olika molekylviktsregulatorer, initiator och dess injektionsplats, och olika sätt för gödselinjektion, produktbearbetning, mängden retur av etylen och skickar ut positionen, har bildat de olika funktionerna i processen.

För närvarande inkluderar den mogna rörformiga processteknologin främst LyondellBasells Lupotech T-process, Exxon Mobils rörformiga process och DSM:s CTR-process.

Lupotech T-process

LyondellBasell Lupotech T-processen används för cirka 60 % av den inhemska produktionskapaciteten för lågdensitetspolyetenanläggningar.Reaktionstrycket 260~310MPa, reaktionstemperatur 160~330 ℃, envägskonverteringshastighet på 35%, produktdensitet 0,915~0,935g/cm3, smältindex 0,15~50g/10min, enkellinjes produktionskapacitet 45×104T/A, processen har fem tekniska egenskaper:

(1) Pulsreaktorteknik används för att realisera ventilöppningen, ventilöppningens varaktighet och växlingsfrekvensen i slutet av reaktorn.Pulsdrift kan förbättra blandningseffekten i reaktorn, bra reaktionsstabilitet, hög omvandlingshastighet, minska reaktorväggens vidhäftning, förbättra värmeöverföringskoefficienten och bättre värmeavlägsnande effekt av mantelvatten;

(2) Peroxider injicerades i olika områden av reaktorn vid fyra punkter för att bilda fyra sektioner av reaktionszonen;

(3) Med propen, propanaldehyd som molekylviktsregulator, införd genom ett kompressorinlopp, med eten i reaktorn, brett produktsortiment;

(4) Det cirkulerande gassystemet med högt tryck kan realisera självrenande, upplösning och avvaxning genom sekventiell kontroll, vilket minskar påverkan på normala produktionsoperationer;

(5) Installera varmvattenstationssystemet för att minska förbrukningen av kylvatten och återvinna värmen från polymerisationsreaktionen och högtryckscirkulerande gassystem för andra enheter.

Exxon Mobil rörformig process

Reaktionstrycket för Exxon Mobil-rörprocessen är 250~310MPa, reaktionstemperaturen är 215~310℃, omvandlingshastigheten är upp till 40%, produktdensiteten är 0,918~0,934g/cm3, smältindexet är 0,2~50g/ (10 min), och produktionskapaciteten för en rad är 50× 104T/A.Processen har sex tekniska egenskaper:

(1) Den horisontella tryckflödesrörreaktorn antas, och reaktorns diameter utökas steg för steg längs den axiella riktningen för att optimera gasflödet och reaktorns tryckfall.Öka reaktionens stabilitet, minska nedbrytningsreaktionen, minska skalan inuti reaktorn, förbättra reaktorns värmeöverföringseffektivitet;

(2) Initiatorn injiceras längs reaktorns axiella riktning, vilket kan bilda 4~6 reaktionszoner, förbättra omvandlingshastigheten och driftsflexibiliteten och brett produktsortiment;

(3) Använd i allmänhet propen som regulator för att kontrollera smältindexet, produktion av medeldensitetsprodukter med propanaldehyd som regulator, regulator genom högtrycksmembranpump injicerad till kompressorns inlopp två gånger och sedan med eten in i reaktorn;

(4) användning av den varma rörformiga reaktorn av etenvinyl framåtmatning och kall flerpunktsmatning kombination av lateral, likformig värmeavgivning och kan också ha effekten att ta bort reaktionsvärmet, reaktorn optimerade mantlad kylbelastning, minska längden på reaktorn och gör reaktortemperaturfördelningen i en jämn, förbättra etenomvandlingshastigheten.Samtidigt, på grund av den flerpunkts laterala matningen, reduceras den främre varma eteninmatningsmängden i reaktorn, värmebelastningen från reaktorinloppsförvärmaren reduceras och förbrukningen av högtrycks- och medeltrycksånga reduceras.

(5) Det slutna temperaturreglerande vattensystemet används för att tillföra vatten till reaktormanteln för att avlägsna reaktionsvärmen.Genom att optimera vattentillförseltemperaturen för mantelvattnet förbättras värmeöverföringseffektiviteten, reaktorlängden förkortas och omvandlingshastigheten ökas;

(6) Återvinning och utnyttjande av högtrycks- och högvärmevätskeenergi som släpps ut från toppen av högtrycksseparatorn.

CTR-process

DSM CTR-processreaktionstrycket är 200~250MPa, reaktionstemperaturen är 160~290℃, omvandlingshastigheten är 28%~33,1%, det maximala kan nå 38%, produktdensiteten är 0,919~0,928g/cm3, smältindex är 0,3~65g / (10min), Den maximala entrådskapaciteten kan nå 40× 104T/A.Processen har fem tekniska egenskaper:

(1) Med icke-pulsdrift är reaktordriftstrycket lågt och hålls konstant, flödeshastigheten i reaktorn är hög, den har god skureffekt, producerar inte väggfastningsfenomen, reaktorn behöver inte rengöring och avkalkning, och minskar driftskostnaden;

(2) Reaktorrörets diameter hålls konstant, den direkta "engångsprincipen" används, det finns inget komplext sidoledningsmatningssystem, reaktorns och stödkonstruktionen är enklare och investeringen är lägre;

(3) reaktormanteln kyls av kallt vatten, vilket kan producera ånga per produkt;

(4) Användningen av peroxidinitiator, produktgelkompositionen är liten, ingen katalysatorrester, miljöskyddseffekten är bra;Mindre oligomerer genererades och återvinningsprocessen för cirkulerande gas förenklades.

(5) Bra driftsförhållanden och inga tryckfluktuationer under polymerisation gör att produkterna är av hög kvalitet, särskilt filmprodukterna, med utmärkta optiska egenskaper och bearbetningsegenskaper, kan producera den minsta filmtjockleken på 10μm filmprodukter, men produktsortimentet är smalt, kan inte producera sampolymerprodukter (EVA) med lågt smältindex.

Produktionsteknik av lågdensitetspolyeten genom autoklavmetod

Autoklavprocessen använder en tankreaktor med ett omrörningssystem, bildförhållandet kan vara från 2:1 till 20:1, tankreaktorvolymen är 0,75 ~ 3m3.Reaktionstemperaturen är vanligtvis 150 ~ 300 ℃, reaktionstrycket är vanligtvis 130 ~ 200 MPa, omvandlingshastigheten är 15% ~ 21%.

Eftersom kittelreaktorn är ett tjockväggigt kärl är värmeöverföringen genom reaktorväggen mer begränsad än den rörformiga reaktorn, så reaktionen är i grunden en adiabatisk process och ingen uppenbar värme avlägsnas från reaktorn.Reaktionstemperaturen styrs huvudsakligen genom flerpunktsinjektion av kall etyleninmatning för att balansera reaktionsvärmen.Reaktorn är utrustad med en motordriven omrörare för att göra blandningen i reaktorn enhetlig och undvika lokala hot spots.Initiatorn är organisk peroxid, som kan injiceras på olika ställen längs reaktorns axiella riktning för att bilda flera reaktionssektioner med olika driftstemperaturer.Det finns ingen återblandning mellan reaktionssektioner, flexibel drift och brett produktsortiment, vilket kan producera sampolymeriserat EVA med upp till 40% vinylacetathalt.

Lupotech A process

Lupotech A-processen använder en omrörd tankreaktor, reaktorvolymen är 1,2m3, råmaterial och initiator injiceras i reaktorn med flera punkter, reaktionstrycket är 210~246MPa, den högsta reaktionstemperaturen är 285℃, regulatorn är propen eller propan, tillsatt av det sekundära kompressorinloppet, kan producera en mängd olika LDPE/EVA-produkter. Produktdensiteten är 0,912~0,951g/cm3, smältindexet är 0,2~800g/(10min), innehållet av vinylacetat kan vara uppåt. till 40 %, envägskonverteringshastigheten för reaktorn är 10 % ~ 21 %, den maximala designskalan för en enda linje kan nå 12,5 × 104 t/a.

LupotechA-processen kan inte bara producera extruderad belagd harts med mer grenad kedja och bättre effekt, utan också producera tunnfilmsprodukter med bred molekylviktsfördelning.Smältindex och densitet för LDPE/EVA-produkter kan kontrolleras väl av APC-kontrollsystemet, och enhetliga produkter kan erhållas.Den huvudsakliga inhemska introduktionen av denna process är Sirbon petrokemiska, Yangzi petrokemiska, Shanghai petrokemiska, etc., enhetens kapacitet är 10 × 104T /a.

Exxon Mobil vattenkokare process

Exxon Mobils tankprocess använder sig av en egendesignad 1,5 m3 flerzonstankreaktor.Reaktorn har ett större bildförhållande, längre uppehållstid, högre initiatoreffektivitet och snävare produktmolekylviktsfördelning, vilket bidrar till produktion av tunnfilmsprodukter med liknande kvalitet som rörprocessen.

Regulatorn skiljer sig från Exxon Mobil-slangmetoden.Isobuten eller n-butan används, som förstärks till 25~30MPa genom högtrycksmembranpumpen, injiceras två gånger vid kompressorns inlopp och kommer in i reaktorn med eten.

Reaktortrycksintervallet är brett och det maximala reaktionstrycket är 200 MPa, vilket kan producera LDPE-homopolymer med lågt smältindex och EVA-sampolymer med hög vinylacetathalt.

Exxon Mobil-tankprocessen kan producera LDPE-homopolymerprodukter med smältindex på 0,2~150g/ (10min) och densitet på 0,910~0,935g/cm3.Smältindex 0,2~450 g/ (10 min) vinylacetatinnehåll upp till 35 % eten-vinylacetatsampolymer (EVA) produkter.Den huvudsakliga inhemska introduktionen av denna process är Lianhong Group (tidigare Shandong Hauda), enhetens kapacitet är 10× 104T /a, TRINA, enhetens kapacitet är 12× 104T /a, etc.