氣相流化床法生產(chǎn)聚乙烯工藝技術(shù)分析

趙向東

（大慶石化公司塑料廠，黑龍江大慶 163000)

氣相流化床法生產(chǎn)聚乙烯工藝技術(shù)分析

趙向東

（大慶石化公司塑料廠，黑龍江大慶 163000)

聚乙烯是一類(lèi)熱塑性樹(shù)脂，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，當(dāng)前較為常用的生產(chǎn)聚乙烯的方法就是氣相流化床法。首先對(duì)氣相流化床法生產(chǎn)聚乙烯工藝技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，并分析了三種較為常見(jiàn)的氣相流化床法。

氣相流化床；聚乙烯；生產(chǎn)；工藝；技術(shù)

聚乙烯憑借其特性良好、價(jià)格低廉等特點(diǎn)成為了當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一類(lèi)合成樹(shù)脂，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，較為常用的為氣相流化床法，對(duì)氣相流化床法進(jìn)行分析與探討對(duì)提高聚乙烯生產(chǎn)質(zhì)量有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 氣相流化床法生產(chǎn)聚乙烯工藝技術(shù)簡(jiǎn)介

近幾年來(lái)，在聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程中，越來(lái)越多的應(yīng)用到了氣相流化床法，特別是亞洲地區(qū)，具有最強(qiáng)的氣相流化床法聚乙烯工藝技術(shù)能力。最早是在1968年研發(fā)出氣相流化床法聚乙烯工藝技術(shù)，其具有安全、可靠、簡(jiǎn)單以及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，不僅在技術(shù)上占有優(yōu)勢(shì)，而且在經(jīng)濟(jì)上更具優(yōu)勢(shì)，所以獲得了有效普及。當(dāng)前，主要是于塑料組織分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)密度來(lái)分類(lèi)聚乙烯：高密度聚乙烯的密度在0.941～0.970g/cm3；低密度聚乙烯的密度在0.915～0.940g/cm3，且具有長(zhǎng)短支鏈的分子；線型低密度聚乙烯的密度在0.915～0.930g/cm3，不規(guī)則分布支鏈且呈線型的分子；超低密度聚乙烯的密度在0.860～0.914g/cm3。就現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，在市面上使用率較高的聚乙烯產(chǎn)品主要有LLDPE、LDPE以及HDPE三種，其中在生產(chǎn)LLDPE與HDPE兩種聚乙烯時(shí)，我國(guó)主要采用的是氣相流化床發(fā)進(jìn)行生產(chǎn)。

2 氣相流化床法生產(chǎn)聚乙烯工藝技術(shù)分析

2.1 Spherilene氣相流化床工藝技術(shù)

Spherilene氣相流化床工藝技術(shù)主要是使用兩臺(tái)流化床反應(yīng)器來(lái)作為聚合單元反應(yīng)器，并在實(shí)際操作中采用惰性氣體丙烷，而不需要采取冷凝技術(shù)，反應(yīng)壓力在2.4MPa左右，反應(yīng)溫度在72～85℃。該種技術(shù)主要選擇的是Z-N催化劑，通過(guò)串聯(lián)操作兩臺(tái)流化床反應(yīng)器便能夠?qū)㈦p峰產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)。在具體操作過(guò)程中，不需要種子床，氣體通過(guò)流化床層上部進(jìn)到反應(yīng)器中，并由反應(yīng)器底部出料。將循環(huán)冷卻器設(shè)置于循環(huán)氣壓縮機(jī)后。兩臺(tái)反應(yīng)器上部都是半球形封頭，下部都是圓通，且相較于第二反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，第一反應(yīng)器增加了個(gè)中部錐筒。Spherilene氣相流化床工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)品強(qiáng)度高、透明性好，且樹(shù)脂凝膠較少，其缺點(diǎn)在于需要使用較多設(shè)備，且能量消耗大。

2.2 Innovene氣相流化床工藝技術(shù)

Innovene氣相流化床工藝技術(shù)主要是使用一臺(tái)流化床反應(yīng)器來(lái)作為聚合單元反應(yīng)器，在實(shí)際操作時(shí)采用的是惰性氣體氮?dú)猓⒉扇〉氖抢淠夹g(shù)，一般情況下冷凝率在15%左右，反應(yīng)壓力為2.3MPa左右，反應(yīng)溫度在72～95℃。該項(xiàng)技術(shù)的循環(huán)氣系統(tǒng)采取的是旋風(fēng)分離器分離夾帶粒子，氣體先是由循環(huán)氣系統(tǒng)進(jìn)到反應(yīng)器，且在反應(yīng)器的側(cè)面出料。將循環(huán)氣冷卻器設(shè)置于循環(huán)氣壓縮機(jī)前面，并將高產(chǎn)率設(shè)備設(shè)置于循環(huán)氣冷卻器以及循環(huán)氣壓縮機(jī)間，利用高產(chǎn)率技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。Innovene氣相流化床工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)品覆蓋面較大，且反應(yīng)條件比較溫和，在生產(chǎn)薄膜、注塑等產(chǎn)品中具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，其缺點(diǎn)在于需要投入大量資金，且需要較多設(shè)備。

2.3 Unipol PE氣相流化床工藝技術(shù)

Unipol PE氣相流化床工藝技術(shù)主要是使用一臺(tái)流化床反應(yīng)器來(lái)作為聚合單元反應(yīng)器，在實(shí)際操作時(shí)采用的是惰性氣體氮?dú)?，相較于前兩種技術(shù)來(lái)說(shuō)，該技術(shù)流程是最簡(jiǎn)單的一個(gè)。在實(shí)際操作中需要采用冷凝技術(shù)，通常冷凝率可以達(dá)到12%～14%，反應(yīng)壓力為2.413MPa左右，反應(yīng)溫度在100℃左右。氣體先是由循環(huán)氣系統(tǒng)進(jìn)到反應(yīng)器，并在反應(yīng)器側(cè)面出料。其凈化循環(huán)氣主要是利用膨脹機(jī)排火炬來(lái)完成，將循環(huán)氣冷卻器設(shè)置于循環(huán)氣壓縮機(jī)后方，并設(shè)置有兩套出料系統(tǒng)、一套獨(dú)立的淤漿催化劑加料器、兩套粉料催化劑加料器。通常情況下，流化床式反應(yīng)器主要包含了上球封、下球封、錐段以及直筒段等內(nèi)容，其中將氣體分布板設(shè)置于直筒段下部。就我國(guó)總生產(chǎn)能力而言，UnipoI PE氣相流化床工藝技術(shù)所占比例高達(dá)64%，其優(yōu)點(diǎn)在于具有良好的韌性、強(qiáng)度高、熔融指數(shù)范圍大，但是其缺點(diǎn)在于要求操作技術(shù)具有較高水平。

3 結(jié)束語(yǔ)

就現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，我國(guó)較為常用的氣相流化床法聚乙烯工藝技術(shù)主要是Spherilene氣相流化床工藝技術(shù)、Innovene氣相流化床工藝技術(shù)以及Unipol PE氣相流化床工藝技術(shù)，這幾種技術(shù)均各有優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，不過(guò)大體上來(lái)說(shuō)，這三項(xiàng)技術(shù)均較為可靠、成熟，所以值得在化工生產(chǎn)中推廣使用。

[1] 劉金冰.不同氣相流化床法聚乙烯生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)分析[J].中國(guó)科技博覽，2014（30）：35.

[2] 梁興偉.氣相流化床法生產(chǎn)聚乙烯工藝簡(jiǎn)介[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2014，4（12）：37-38.

Analysis of Process Technology for Producing Polyethylene by Gas Fluidized Bed Process

Zhao Xiang-dong

Polyethylene is a kind of thermoplastic resin .It is widely used in modern industrial production.At present，the method of producing polyethylene is gas phase fluidized bed process.In this paper，the technology of producing polyethylene by gas fluidized bed process is introduced briefly，and three common gas fluidized bed methods are analyzed.

gas phase fluidized bed；polyethylene；production；process；technology

TQ325.3

A

1003–6490（2017）11–0085–01

2017–09–12

趙向東（1977—），男，河南林州人，技師，主要研究方向?yàn)槭突どa(chǎn)操作。