高密度聚乙烯生产工艺及催化剂的选择

高密度聚乙烯生产工艺及催化剂的选择

高密度聚氯乙烯（hdpe）是五种一般合成材料之一，由于其高机械强度、刚性和良好的加工性能，代表了世界树脂产量的前三个位置，并与低密度聚苯乙烯（lsde）和聚苯乙烯（pvc）进行了比较。在我国,注塑制品、吹塑、薄膜、中空容器、包装等很多生产中的主要材料的都是HDPE,其未来发展趋势也被业界看好。溶液法、淤浆法、气相法是HDPE的三种主要生产工艺。如今催化剂技术更加的成熟,促使不造粒技术、共聚技术、双峰技术等新的HDPE生产技术不断涌现。在我国,HDPE最主要的生产技术是反应压力低、操作容易控制、产品性能好的淤浆聚合工艺。依据反应器形式分类,该工艺主要分为环管式反应器与搅拌釜式反应器。1式污泥泵连接技术1.1高效的聚合工艺现阶段,因为具有独特性能,德国Basell公司的Hostalen工艺在全球的产能超越了3000kt/a,在世界HDPE生产领域名列前茅,其生产的产品可以适应世界各地市场的需求。经历了40年不断的研究和超越,Hostalen技术的特点更加的突出:即以双反应器不同的组织方式为技术基础,将聚合工艺过程与最终产品的性能进行有效结合,最终形成不同的产品性能。K1工艺BM工艺、K2工艺是Hostalen工艺的3种主要聚合方式。BM工艺的原理是把反应条件存在差异的两个反应器(其中的1个反应器氢气含量较少)进行串联。BM工艺适用于含有双峰分子量分布且在高分子量PE链上存在高含量共聚单体的HDPE产品的生产。K2工艺的原理同BM工艺一样,不同的是适用于宽分子量分布的HDPE产品的生产。K1工艺的原理是把聚合反应条件相同的两个反应器进行并联,适用于具有较窄分子量分布的HDPE产品的生产。Hostalen淤浆技术的优势有:(1)其独特的冷却系统能够简单快捷、准确地达到产品性能的重复和聚合系统移热的高效性;(2)其原位混合技术能够进行高度均质的混合,从而生产出性能优良的HDPE管材及薄膜产品的需求。TH11/THE/THB是Hostalen工艺在线制备的主要催化剂。Basell公司在1995年研制出了AvantZ501,发掘了PE100新型管材原料。该技术可以生产出产品密度0.940~0.965g/m,MI216为0.2~80g/10min的HDPE产品。2关于汉田渣浆法hdpe催化剂的开发过程2.1关于1894年技术的几种催化剂2.1.1步阶段样品工艺TH系催化剂是Basell公司在20世纪80年代的研发产品,目前,我国的中国石油吉林石化公司300kt/a装置和中国石油辽阳石化公司80kt/a装置主要采用的是这种催化剂。TH系催化剂的工艺技术在载体催化剂领域尚处于起步阶段,其制造方法为:(1)将乙氧基镁和TiC1注入组分A的制备柴油馏分中,将其加热确保充分反应,在反应过程中始终保持氮气的输入,以过滤掉气相反应产物,将此气流输入装有甲醇或固体二氧化碳的冷阱,经过长时间处理的气相反应产物产生的液体汇聚在冷阱中。用之前的柴油馏分将反应产物中的钛成分洗涤干净,然后将其吹干就产生了干燥的同体组分。(2)在柴油馏分中注入组分A的预还原组分A并进行充分搅拌,随后加入三异丁基铝溶液在里面,以此来促使四价钛降为三价钛,产生固体催化剂悬浮液。该催化剂的优点是主要通过化学反应生成,乙烯的单程转化率在98%以上,原料标准不高。但该催化剂具有聚合物灰分含量较大、活性较低、成色较差、牌号多切换难,因此在单峰聚乙烯的生产中较为适用。2.1.2有机铬催化剂新型铬系催化剂最早产生在2003年的意大利Basell聚烯烃公司中,具体名称为AdventC,在HDPE的生产中推广较为广泛。其主要成分是浸铬化合物,多孔硅胶为其主要载体,在氧化环境中进行高温煅烧从而得出催化剂,其中铬含量现在在1~10g/(g·cat)之间,且铬嵌入聚合物中,不会被清洗掉。生产中需要多重性能的HDPE,因此要不断调整工艺技术,该催化剂可以直接生产宽分子量分布的HDPE,具备比钛系催化剂更简单便捷的生产步骤和更低的成本。有机铬催化剂与氧化铬催化剂是最主要的两种铬系催化剂。铬系催化剂的不足是对空气非常敏感,生产过程中的温控程序较多,要在惰性环境中进行,要求较高,现阶段在我国推广较多。除此以外,Basell公司的AvantZ501催化剂也可以用在HDPE的Hostalen淤浆法技术中,其催化活性高、氢调性能好,制造出的双峰分子量分布的薄膜树脂加工和力学性能更优。3研制和推广使用高效催化剂鉴于以上催化剂的对比分析,现阶段,BCE催化剂在工业性能领先于全球其它催化剂。广泛推广的釜式淤浆法HDPE催化剂已经在生产实践中取得了极大成效,对于聚烯烃生产的未来发展来说提升和改进该工艺意义非凡。在我国,淤浆法高效催化剂较以前有了较大进步,然而仍不能与全球领先水平相比。为进一步提升聚烯烃生产技术,应该注意海纳百川的同时结合我国实际,推陈出新,研制出新的生产制备工艺和淤浆法高效