اخبار

پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)اتیلن پلیمریزه شده به عنوان مونومر پلیمریزاسیون، پراکسید به عنوان آغازگر، رزین ترموپلاستیک به دست آمده از واکنش پلیمریزاسیون رادیکال آزاد، وزن مولکولی به طور کلی در 100000 ~ 500000 است، چگالی 0.91 ~ 0.93g/cm3 است، سبک ترین نوع پلی اتیلن رزین است. .

دارای نرمی خوب، قابلیت انبساط، عایق الکتریکی، شفافیت، پردازش آسان و نفوذپذیری هوای خاص است.پایداری شیمیایی خوب، مقاومت قلیایی، مقاومت در برابر حلال های آلی عمومی، دارای طیف گسترده ای از کاربردها از جمله پوشش اکستروژن، فیلم ضربه، پوشش سیم و کابل، قالب گیری تزریقی و قالب گیری توخالی و غیره است.

به دلیل عمر کوتاه رادیکال های آزاد تولید شده توسط آغازگر، اتیلن با افزایش فشار واکنش (110~350MPa) به شدت فشرده می شود، به طوری که چگالی آن به 0.5 گرم بر سانتی متر مکعب افزایش می یابد که مشابه مایعی است که نمی تواند. دوباره فشرده شودبه منظور کوتاه کردن فاصله مولکولی اتیلن و افزایش احتمال برخورد بین رادیکال‌های آزاد یا زنجیره‌های در حال رشد فعال و مولکول‌های اتیلن، واکنش پلیمریزاسیون رادیکال آزاد انجام می‌شود.پلی اتیلن با چگالی کم تولید می شود، بنابراین پلی اتیلن با چگالی کم را پلی اتیلن با چگالی کم فشار بالا نیز می گویند.

فرآیند تولید پلی اتیلن با چگالی کم

فرآیند تولید پلی اتیلن با چگالی کم عمدتاً شامل فشرده سازی دو مرحله ای اتیلن، تزریق آغازگر و تنظیم کننده، سیستم واکنش پلیمریزاسیون، سیستم جداسازی و بازیابی فشار بالا و پایین، سیستم دانه بندی اکستروژن و پس از درمان و غیره است.

با توجه به نوع مختلف راکتور، می توان آن را به دو نوع تقسیم کرد: روش لوله فشار بالا و روش اتوکلاو.

فرآیند لوله‌ای و فرآیند کتری ویژگی‌های خاص خود را دارند: راکتور لوله‌ای دارای ساختار ساده، ساخت و نگهداری راحت است و می‌تواند فشار بالاتری را تحمل کند.ساختار راکتور پیچیده است و تعمیر و نگهداری و نصب نسبتاً دشوار است.در عین حال، حجم راکتور معمولاً به دلیل ظرفیت محدود حذف حرارت کم است.

به طور کلی، روش لوله برای نصب در مقیاس بزرگ استفاده می شود، در حالی که روش کتری برای تاسیسات تولید محصولات با ارزش افزوده بالا مانند EVA با عیار ویژه و محتوای بالای وینیل استات استفاده می شود.

با توجه به ویژگی های فرآیندهای مختلف، روش کتری دارای زنجیره های منشعب بیشتر و مقاومت ضربه ای بهتر است که برای اکسترود رزین پوشش مناسب است.روش لوله دارای توزیع وزن مولکولی گسترده، زنجیره انشعاب کمتر و خاصیت نوری خوب است که برای پردازش به لایه های نازک مناسب است.

فن آوری تولید پلی اتیلن با چگالی کم روش لوله فشار بالا

قطر داخلی راکتور لوله ای معمولاً 25 ~ 82 میلی متر است ، طول آن 0.5 ~ 1.5 کیلومتر است ، نسبت ابعاد بیشتر از 10000: 1 است ، نسبت قطر خارجی به قطر داخلی معمولاً کمتر از 2 میلی متر نیست و روکش آب برای حذف بخشی از گرمای واکنش استفاده می شود.

تا کنون، لوله تقریباً همان روش برای پردازش جریان اصلی، پذیرش نقطه تغذیه راکتور مختلف، تنظیم کننده وزن مولکولی مختلف، آغازگر و محل تزریق آن، و روش‌های مختلف تزریق کود، پردازش محصول، میزان بازگشت است. اتیلن و ارسال موقعیت، ویژگی های مختلف فرآیند را تشکیل داده است.

در حال حاضر، فناوری فرآیند لوله‌ای بالغ عمدتاً شامل فرآیند Lupotech T LyondellBasell، فرآیند لوله‌ای Exxon Mobil و فرآیند CTR DSM است.

فرآیند Lupotech T

فرآیند LyondellBasell Lupotech T برای تقریبا 60 درصد ظرفیت تولید داخلی کارخانه های پلی اتیلن با چگالی کم استفاده می شود.فشار واکنش 260 ~ 310 مگاپاسکال، دمای واکنش 160 ~ 330 ℃، نرخ تبدیل یک طرفه 35٪، چگالی محصول 0.915 ~ 0.935 گرم / سانتی متر مکعب، شاخص ذوب 0.15 ~ 50 گرم / 10 دقیقه، ظرفیت تولید تک خط 45 × 104 T / A، این فرآیند دارای پنج ویژگی فنی است:

(1) فناوری راکتور پالس برای درک باز شدن دریچه، مدت زمان باز شدن دریچه و فرکانس سوئیچینگ در انتهای راکتور به کار گرفته شده است.عملکرد پالس می تواند اثر اختلاط را در راکتور، پایداری واکنش خوب، نرخ تبدیل بالا، کاهش چسبندگی دیواره راکتور، بهبود ضریب انتقال حرارت و اثر حذف حرارت بهتر آب ژاکت را بهبود بخشد.

(2) پراکسیدها به مناطق مختلف راکتور در چهار نقطه تزریق شدند تا چهار بخش از منطقه واکنش را تشکیل دهند.

(3) با پروپیلن، پروپان آلدئید به عنوان تنظیم کننده وزن مولکولی، وارد شده توسط یک ورودی کمپرسور، با اتیلن به راکتور، طیف وسیعی از محصولات.

(4) سیستم گاز گردش فشار بالا می تواند عملیات خود تمیز کردن، انحلال و موم زدایی را از طریق کنترل متوالی انجام دهد و تأثیر آن بر عملیات تولید عادی را کاهش دهد.

(5) سیستم ایستگاه آب گرم را برای کاهش مصرف آب خنک کننده راه اندازی کنید و گرمای واکنش پلیمریزاسیون و سیستم گاز گردش فشار بالا را برای دستگاه های دیگر بازیابی کنید.

فرآیند لوله ای اکسون موبیل

فشار واکنش فرآیند لوله اکسون موبیل 250 ~ 310 مگاپاسکال است، دمای واکنش 215 ~ 310 ℃ است، نرخ تبدیل تا 40 درصد است، چگالی محصول 0.918 ~ 0.934 گرم / سانتی متر مکعب است، شاخص ذوب 0.2 ~ 50 گرم / (10 دقیقه)، و ظرفیت تولید تک خط 50 × 104 T / A است.این فرآیند دارای شش ویژگی فنی است:

(1) راکتور لوله فشار افقی پذیرفته می شود و قطر راکتور گام به گام در جهت محوری گسترش می یابد تا نرخ جریان گاز و افت فشار راکتور بهینه شود.افزایش پایداری واکنش، کاهش واکنش تجزیه، کاهش مقیاس داخل راکتور، بهبود راندمان انتقال حرارت راکتور.

(2) آغازگر در امتداد جهت محوری راکتور تزریق می شود که می تواند 4 ~ 6 منطقه واکنش را تشکیل دهد، نرخ تبدیل و انعطاف پذیری عملیاتی را بهبود بخشد و طیف وسیعی از محصول را بهبود بخشد.

(3) به طور کلی از پروپیلن به عنوان تنظیم کننده برای کنترل شاخص ذوب، تولید محصولات با چگالی متوسط ​​با استفاده از پروپان آلدئید به عنوان تنظیم کننده، تنظیم کننده از طریق پمپ دیافراگمی فشار بالا که دو بار به ورودی کمپرسور تزریق می شود و سپس با اتیلن به راکتور استفاده می شود.

(4) با استفاده از راکتور لوله‌ای داغ اتیلن وینیل تغذیه رو به جلو و ترکیب تغذیه چند نقطه‌ای سرد از انتشار گرمای جانبی و یکنواخت و همچنین ممکن است اثر حذف گرمای واکنش، بار خنک‌کننده بهینه‌شده راکتور، کاهش طول راکتور داشته باشد. و توزیع دمای راکتور را به صورت صاف انجام می دهد و نرخ تبدیل اتیلن را بهبود می بخشد.در همان زمان، به دلیل تغذیه جانبی چند نقطه ای، مقدار تغذیه اتیلن گرم رو به جلو راکتور کاهش می یابد، بار حرارتی پیش گرم کن ورودی راکتور کاهش می یابد و مصرف بخار فشار بالا و فشار متوسط ​​کاهش می یابد.

(5) سیستم آب تنظیم کننده دمای بسته برای تامین آب به ژاکت راکتور برای حذف گرمای واکنش استفاده می شود.با بهینه سازی دمای تامین آب ژاکت آب، راندمان انتقال حرارت بهبود می یابد، طول راکتور کوتاه می شود و نرخ تبدیل افزایش می یابد.

(6) بازیابی و استفاده از انرژی سیال فشار بالا و حرارت بالا که از بالای جداکننده فشار بالا تخلیه می شود.

فرآیند CTR

فشار واکنش فرآیند DSM CTR 200 ~ 250 مگاپاسکال است، دمای واکنش 160 ~ 290 ℃ است، نرخ تبدیل 28٪ ~ 33.1٪ است، حداکثر می تواند به 38٪ برسد، چگالی محصول 0.919 ~ 0.928g/cm3 است، شاخص ذوب 0.3 ~ 65g است. / (10 دقیقه)، حداکثر ظرفیت تک سیم می تواند به 40 × 104T/A برسد.این فرآیند دارای پنج ویژگی فنی است:

(1) با استفاده از عملیات غیر پالس، فشار عملیاتی راکتور کم است و ثابت نگه می دارد، سرعت جریان در راکتور بالا است، اثر آبشستگی خوبی دارد، پدیده چسبندگی دیوار را ایجاد نمی کند، راکتور نیازی به تمیز کردن و رسوب زدایی ندارد. و هزینه عملیات را کاهش می دهد.

(2) قطر لوله راکتور ثابت نگه داشته می شود، اصل مستقیم "یک گذر" اتخاذ می شود، هیچ سیستم تغذیه خط جانبی پیچیده ای وجود ندارد، طراحی راکتور و پشتیبانی ساده تر است، و سرمایه گذاری کمتر است.

(3) ژاکت راکتور توسط آب سرد خنک می شود، که می تواند بخار توسط محصول تولید کند.

(4) استفاده از آغازگر پراکسید، ترکیب ژل محصول کوچک است، هیچ باقی مانده کاتالیزور، اثر حفاظت از محیط زیست خوب است.الیگومرهای کمتری تولید شد و فرآیند بازیافت گاز در گردش ساده شد.

(5) شرایط عملیاتی خوب و بدون نوسان فشار در طول پلیمریزاسیون باعث می شود محصولات با کیفیت بالا، به ویژه محصولات فیلم، با خواص نوری عالی و خواص پردازش، حداقل ضخامت فیلم 10 میکرومتر را تولید کنند، اما محدوده محصول باریک است. نمی تواند محصولات کوپلیمری (EVA) با شاخص ذوب پایین تولید کند.

تکنولوژی تولید پلی اتیلن کم چگالی به روش اتوکلاو

فرآیند اتوکلاو از یک راکتور مخزن با سیستم همزن استفاده می کند، نسبت ابعاد می تواند از 2:1 تا 20:1 باشد، حجم راکتور مخزن 0.75~3m3 است.دمای واکنش به طور کلی 150 ~ 300 ℃ است، فشار واکنش به طور کلی 130 ~ 200 مگاپاسکال است، نرخ تبدیل 15٪ ~ 21٪ است.

از آنجایی که راکتور کتری یک ظرف با دیواره ضخیم است، انتقال حرارت از طریق دیواره راکتور نسبت به راکتور لوله‌ای محدودتر است، بنابراین واکنش اساساً یک فرآیند آدیاباتیک است و هیچ گرمای آشکاری از راکتور حذف نمی‌شود.دمای واکنش عمدتاً با تزریق چند نقطه ای خوراک اتیلن سرد برای متعادل کردن گرمای واکنش کنترل می شود.راکتور مجهز به همزن موتوری است تا مخلوط را در راکتور یکنواخت کند و از نقاط داغ محلی جلوگیری کند.آغازگر پراکسید آلی است که می تواند در مکان های مختلف در امتداد جهت محوری راکتور تزریق شود تا بخش های واکنش متعدد با دماهای کاری متفاوت را تشکیل دهد.هیچ اختلاط مجدد بین بخش‌های واکنش، عملکرد انعطاف‌پذیر و طیف وسیع محصول وجود ندارد که می‌تواند EVA کوپلیمر شده با محتوای وینیل استات تا 40٪ تولید کند.

فرآیند Lupotech A

فرآیند Lupotech A از یک راکتور مخزن هم زده استفاده می کند، حجم راکتور 1.2 متر مکعب است، مواد خام و آغازگر توسط چندین نقطه به راکتور تزریق می شود، فشار واکنش 210 ~ 246MPa است، بالاترین دمای واکنش 285 درجه سانتیگراد است، تنظیم کننده پروپیلن یا پروپیلن است. پروپان، اضافه شده توسط ورودی کمپرسور ثانویه، می تواند انواع محصولات LDPE/EVA را تولید کند، چگالی محصول 0.912 ~ 0.951 گرم بر سانتی متر مکعب است، شاخص ذوب 0.2 ~ 800 گرم / (10 دقیقه)، محتوای وینیل استات می تواند افزایش یابد. تا 40٪، نرخ تبدیل یک طرفه راکتور 10٪ ~ 21٪ است، حداکثر مقیاس طراحی یک خط می تواند به 12.5 × 104 تن در یک برسد.

فرآیند LupotechA نه تنها می تواند رزین پوشش داده شده اکسترود شده با زنجیره منشعب بیشتر و ضربه بهتر تولید کند، بلکه محصولات لایه نازک با توزیع وزن مولکولی گسترده را نیز تولید می کند.شاخص ذوب و چگالی محصولات LDPE/EVA را می توان به خوبی توسط سیستم کنترل APC کنترل کرد و محصولات یکنواخت را به دست آورد.معرفی اصلی داخلی این فرآیند پتروشیمی سیربون، پتروشیمی یانگزی، پتروشیمی شانگهای و غیره است، ظرفیت دستگاه 10×104T /a است.

فرآیند کتری اکسون موبیل

فرآیند مخزن اکسون موبیل از یک راکتور مخزن چند منطقه ای 1.5 متر مکعبی خود طراحی شده استفاده می کند.راکتور دارای نسبت ابعاد بزرگتر، زمان ماند طولانی تر، راندمان آغازگر بالاتر و توزیع وزن مولکولی محصول باریک تر است که منجر به تولید محصولات لایه نازک با کیفیت مشابه فرآیند لوله می شود.

رگولاتور با روش لوله اکسون موبیل متفاوت است.ایزوبوتن یا n-بوتان استفاده می شود که از طریق پمپ دیافراگمی فشار بالا به 25 تا 30 مگاپاسکال افزایش می یابد، دو بار در ورودی کمپرسور تزریق می شود و با اتیلن وارد راکتور می شود.

محدوده فشار راکتور گسترده است و حداکثر فشار واکنش 200MPa است که می تواند هموپلیمر LDPE با شاخص مذاب پایین و کوپلیمر EVA با محتوای وینیل استات بالا تولید کند.

فرآیند مخزن اکسون موبیل می تواند محصولات هموپلیمر LDPE با شاخص ذوب 0.2 ~ 150 گرم / (10 دقیقه) و چگالی 0.910 ~ 0.935 گرم بر سانتی متر مکعب تولید کند.شاخص ذوب 0.2 ~ 450 گرم / (10 دقیقه) محتوای وینیل استات تا 35٪ محصولات کوپلیمر اتیلن – وینیل استات (EVA).معرفی اصلی داخلی این فرآیند گروه Lianhong (Shandong Hauda سابق) است، ظرفیت دستگاه 10×104T /a، TRINA، ظرفیت دستگاه 12×104T /a و غیره است.