高密度聚乙烯生產(chǎn)工藝及催化劑的選擇

高密度聚乙烯生產(chǎn)工藝及催化劑的選擇

高密度聚氯乙烯（hdpe）是五種一般合成材料之一，由于其高機械強度、剛性和良好的加工性能，代表了世界樹脂產(chǎn)量的前三個位置，并與低密度聚苯乙烯（lsde）和聚苯乙烯（pvc）進行了比較。在我國,注塑制品、吹塑、薄膜、中空容器、包裝等很多生產(chǎn)中的主要材料的都是HDPE,其未來發(fā)展趨勢也被業(yè)界看好。溶液法、淤漿法、氣相法是HDPE的三種主要生產(chǎn)工藝。如今催化劑技術(shù)更加的成熟,促使不造粒技術(shù)、共聚技術(shù)、雙峰技術(shù)等新的HDPE生產(chǎn)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。在我國,HDPE最主要的生產(chǎn)技術(shù)是反應(yīng)壓力低、操作容易控制、產(chǎn)品性能好的淤漿聚合工藝。依據(jù)反應(yīng)器形式分類,該工藝主要分為環(huán)管式反應(yīng)器與攪拌釜式反應(yīng)器。1式污泥泵連接技術(shù)1.1高效的聚合工藝現(xiàn)階段,因為具有獨特性能,德國Basell公司的Hostalen工藝在全球的產(chǎn)能超越了3000kt/a,在世界HDPE生產(chǎn)領(lǐng)域名列前茅,其生產(chǎn)的產(chǎn)品可以適應(yīng)世界各地市場的需求。經(jīng)歷了40年不斷的研究和超越,Hostalen技術(shù)的特點更加的突出:即以雙反應(yīng)器不同的組織方式為技術(shù)基礎(chǔ),將聚合工藝過程與最終產(chǎn)品的性能進行有效結(jié)合,最終形成不同的產(chǎn)品性能。K1工藝BM工藝、K2工藝是Hostalen工藝的3種主要聚合方式。BM工藝的原理是把反應(yīng)條件存在差異的兩個反應(yīng)器(其中的1個反應(yīng)器氫氣含量較少)進行串聯(lián)。BM工藝適用于含有雙峰分子量分布且在高分子量PE鏈上存在高含量共聚單體的HDPE產(chǎn)品的生產(chǎn)。K2工藝的原理同BM工藝一樣,不同的是適用于寬分子量分布的HDPE產(chǎn)品的生產(chǎn)。K1工藝的原理是把聚合反應(yīng)條件相同的兩個反應(yīng)器進行并聯(lián),適用于具有較窄分子量分布的HDPE產(chǎn)品的生產(chǎn)。Hostalen淤漿技術(shù)的優(yōu)勢有:(1)其獨特的冷卻系統(tǒng)能夠簡單快捷、準(zhǔn)確地達到產(chǎn)品性能的重復(fù)和聚合系統(tǒng)移熱的高效性;(2)其原位混合技術(shù)能夠進行高度均質(zhì)的混合,從而生產(chǎn)出性能優(yōu)良的HDPE管材及薄膜產(chǎn)品的需求。TH11/THE/THB是Hostalen工藝在線制備的主要催化劑。Basell公司在1995年研制出了AvantZ501,發(fā)掘了PE100新型管材原料。該技術(shù)可以生產(chǎn)出產(chǎn)品密度0.940~0.965g/m,MI216為0.2~80g/10min的HDPE產(chǎn)品。2關(guān)于漢田渣漿法hdpe催化劑的開發(fā)過程2.1關(guān)于1894年技術(shù)的幾種催化劑2.1.1步階段樣品工藝TH系催化劑是Basell公司在20世紀(jì)80年代的研發(fā)產(chǎn)品,目前,我國的中國石油吉林石化公司300kt/a裝置和中國石油遼陽石化公司80kt/a裝置主要采用的是這種催化劑。TH系催化劑的工藝技術(shù)在載體催化劑領(lǐng)域尚處于起步階段,其制造方法為:(1)將乙氧基鎂和TiC1注入組分A的制備柴油餾分中,將其加熱確保充分反應(yīng),在反應(yīng)過程中始終保持氮氣的輸入,以過濾掉氣相反應(yīng)產(chǎn)物,將此氣流輸入裝有甲醇或固體二氧化碳的冷阱,經(jīng)過長時間處理的氣相反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)生的液體匯聚在冷阱中。用之前的柴油餾分將反應(yīng)產(chǎn)物中的鈦成分洗滌干凈,然后將其吹干就產(chǎn)生了干燥的同體組分。(2)在柴油餾分中注入組分A的預(yù)還原組分A并進行充分?jǐn)嚢?隨后加入三異丁基鋁溶液在里面,以此來促使四價鈦降為三價鈦,產(chǎn)生固體催化劑懸浮液。該催化劑的優(yōu)點是主要通過化學(xué)反應(yīng)生成,乙烯的單程轉(zhuǎn)化率在98%以上,原料標(biāo)準(zhǔn)不高。但該催化劑具有聚合物灰分含量較大、活性較低、成色較差、牌號多切換難,因此在單峰聚乙烯的生產(chǎn)中較為適用。2.1.2有機鉻催化劑新型鉻系催化劑最早產(chǎn)生在2003年的意大利Basell聚烯烴公司中,具體名稱為AdventC,在HDPE的生產(chǎn)中推廣較為廣泛。其主要成分是浸鉻化合物,多孔硅膠為其主要載體,在氧化環(huán)境中進行高溫煅燒從而得出催化劑,其中鉻含量現(xiàn)在在1~10g/(g·cat)之間,且鉻嵌入聚合物中,不會被清洗掉。生產(chǎn)中需要多重性能的HDPE,因此要不斷調(diào)整工藝技術(shù),該催化劑可以直接生產(chǎn)寬分子量分布的HDPE,具備比鈦系催化劑更簡單便捷的生產(chǎn)步驟和更低的成本。有機鉻催化劑與氧化鉻催化劑是最主要的兩種鉻系催化劑。鉻系催化劑的不足是對空氣非常敏感,生產(chǎn)過程中的溫控程序較多,要在惰性環(huán)境中進行,要求較高,現(xiàn)階段在我國推廣較多。除此以外,Basell公司的AvantZ501催化劑也可以用在HDPE的Hostalen淤漿法技術(shù)中,其催化活性高、氫調(diào)性能好,制造出的雙峰分子量分布的薄膜樹脂加工和力學(xué)性能更優(yōu)。3研制和推廣使用高效催化劑鑒于以上催化劑的對比分析,現(xiàn)階段,BCE催化劑在工業(yè)性能領(lǐng)先于全球其它催化劑。廣泛推廣的釜式淤漿法HDPE催化劑已經(jīng)在生產(chǎn)實踐中取得了極大成效,對于聚烯烴生產(chǎn)的未來發(fā)展來說提升和改進該工藝意義非凡。在我國,淤漿法高效催化劑較以前有了較大進步,然而仍不能與全球領(lǐng)先水平相比。為進一步提升聚烯烴生產(chǎn)技術(shù),應(yīng)該注意海納百川的同時結(jié)合我國實際,推陳出新,研制出新的生產(chǎn)制備工藝和淤漿法高效