Полиэтилен можно разделить на метод высокого давления, метод среднего давления и метод низкого давления в зависимости от давления полимеризации.
Метод высокого давления используется для производства полиэтилена низкой плотности, этот метод был разработан рано, и на долю полиэтилена, полученного этим методом, приходится около 2/3 всего производства полиэтилена, но с развитием технологии производства и катализаторов, скорость его роста сильно отставала от метода низкого давления. По способам реализации к низконапорному методу относятся суспензионный, растворный и газофазный методы. Суспензионный метод в основном используется для производства полиэтилена высокой плотности, в то время как растворный метод и газофазный метод позволяют производить не только полиэтилен высокой плотности, но и полиэтилен средней и низкой плотности, также известный как линейный полиэтилен низкой плотности. путем добавления сомономеров. Быстро развиваются различные процессы низкого давления.
Метод высокого давления
Способ полимеризации этилена в полиэтилен низкой плотности с использованием кислорода или пероксида в качестве инициатора. Этилен поступает в реактор после вторичного сжатия, полимеризуется в полиэтилен под давлением 100~300 МПа, температурой 200~300 градусов и инициатором, а реагенты разделяются пониженным давлением, так что непрореагировавший этилен рециркулируют и рециркулируют, а расплавленный полиэтилен экструдированный и гранулированный после добавления пластиковых добавок.
Применяются два типа реакторов полимеризации: трубчатые реакторы (длина труб до 2000 м) и котловые реакторы. Коэффициент одностороннего преобразования трубчатого процесса составляет 20-34%, а годовая производственная мощность одной линии составляет 100 тыс. тонн. Коэффициент односторонней конверсии в котловом методе составляет 20-25%, а годовая производственная мощность одной линии составляет 180 тыс. тонн.
Метод низкого давления
Существует три вида суспензионного метода, растворный метод и газофазный метод, за исключением растворного метода, давление полимеризации ниже 2 МПа. Общие этапы включают приготовление катализатора, полимеризацию этилена, разделение полимера и грануляцию.
(1) Суспензионный метод: полученный полиэтилен нерастворим в растворителях и представляет собой суспензию. Условия полимеризации суспензионного метода мягкие и простые в эксплуатации, алкилалюминий обычно используется в качестве активатора, водород используется в качестве регулятора молекулярной массы, и в основном используется котел-реактор. Суспензия полимера из котла для полимеризации транспортируется в сушилку для порошка с помощью котла мгновенного испарения и газожидкостного сепаратора, а затем на грануляцию. Производственный процесс также включает регенерацию растворителя, очистку растворителем и другие этапы. Используя различные комбинации реакторов для полимеризации, последовательно или параллельно, можно получать продукты с различным молекулярно-массовым распределением.
(2) Растворный метод: полимеризацию проводят в растворителе, но этилен и полиэтилен растворяют в растворителе, и реакционная система представляет собой гомогенный раствор. Температура реакции (более или равна 140 градусов) и давление (4~5 МПа) являются высокими. Он характеризуется коротким временем полимеризации, высокой интенсивностью производства и может производить полиэтилен высокой, средней и низкой плотности, что позволяет лучше контролировать свойства продукта; Однако полимер, полученный растворным методом, имеет низкую молекулярную массу, узкое молекулярно-массовое распределение и низкое содержание твердого вещества.
(3) Газофазный метод: этилен полимеризуется в газообразном состоянии, обычно используется реактор с псевдоожиженным слоем. Есть два типа катализаторов, хром и титан, которые добавляются в слой из резервуара для хранения, а высокоскоростной цикл этилена используется для поддержания псевдоожижения слоя и исключения тепла полимеризации. Полученный полиэтилен выгружают из нижней части реактора. Давление в реакторе около 2 МПа, температура 85~100 градусов. Газофазный метод является наиболее важным методом производственной линии полиэтилена низкой плотности, а газофазный метод исключает процессы восстановления растворителя и сушки полимера и экономит 15 процентов инвестиций и 10 процентов эксплуатационных расходов по сравнению с растворным методом. Это 30% инвестиций в традиционный метод высокого давления и 1/6 часть эксплуатационных расходов. В результате он быстро развивался. Однако газофазный метод нуждается в дальнейшем совершенствовании с точки зрения качества и разнообразия продукции.
Метод среднего давления
Катализатор на основе хрома, нанесенный на силикагель, используется в кольцевом реакторе для полимеризации этилена при среднем давлении с получением полиэтилена высокой плотности.
Обработка и применение: может обрабатываться выдувным формованием, экструзией, литьем под давлением и другими методами и широко используется в производстве пленок, полых изделий, волокон и различных повседневных изделий. В реальном производстве, чтобы улучшить устойчивость полиэтилена к ультрафиолетовым лучам и окислению, а также улучшить характеристики обработки и использования, необходимо добавить небольшое количество пластиковых добавок. Обычно используемые поглотители ультрафиолета - это о-гидроксибензофенон или его алкоксипроизводные и т. Д., Технический углерод - отличный экран для защиты от ультрафиолета. Кроме того, для расширения области применения полиэтилена добавляют антиоксиданты, смазки, красители и т.д.
