haberler

Düşük yoğunluklu polietilen (LDPE)polimerizasyon monomeri olarak polimerize etilen, başlatıcı olarak peroksit, serbest radikal polimerizasyon reaksiyonuyla elde edilen termoplastik reçinedir, molekül ağırlığı genellikle 100000 ~ 500000'dir, yoğunluk 0.91 ~ 0.93 g/cm3'tür, en hafif polietilen reçine çeşididir .

İyi bir yumuşaklığa, uzayabilirliğe, elektrik yalıtımına, şeffaflığa, kolay işlenebilirliğe ve belirli hava geçirgenliğine sahiptir.İyi kimyasal stabilite, alkali direnci, genel organik çözücülere karşı direnç, ekstrüzyon kaplama, üfleme filmi, tel ve kablo kaplama, enjeksiyonlu kalıplama ve üflemeli kalıplama içi boş kalıplama vb. dahil olmak üzere geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Başlatıcı tarafından üretilen serbest radikallerin kısa ömrü nedeniyle, reaksiyon basıncının (110 ~ 350MPa) arttırılmasıyla etilen yüksek oranda sıkıştırılır, böylece yoğunluğu 0,5 g/cm3'e çıkarılır; tekrar sıkıştırılmalıdır.Etilen molekül aralığını kısaltmak ve serbest radikaller veya aktif büyüyen zincirler ile etilen molekülleri arasındaki çarpışma olasılığını arttırmak için serbest radikal polimerizasyon reaksiyonu gerçekleştirilir.Düşük yoğunluklu polietilen üretildiğinden düşük yoğunluklu polietilene yüksek basınçlı düşük yoğunluklu polietilen de denilmektedir.

Düşük yoğunluklu polietilen üretim süreci

Düşük yoğunluklu polietilenin üretim süreci esas olarak etilenin iki aşamalı sıkıştırmasını, başlatıcı ve regülatör enjeksiyonunu, polimerizasyon reaksiyon sistemini, yüksek ve düşük basınçlı ayırma ve geri kazanım sistemini, ekstrüzyon granülasyonunu ve son işlem sistemini vb. içerir.

Farklı reaktör tipine göre iki türe ayrılabilir: yüksek basınçlı tüp yöntemi ve otoklav yöntemi.

Boru şeklindeki proses ve kazan prosesinin kendine has özellikleri vardır: boru şeklindeki reaktör basit bir yapıya sahiptir, üretimi ve bakımı kolaydır ve daha yüksek basınca dayanabilir;Reaktörün yapısı karmaşıktır ve bakımı ve kurulumu nispeten zordur.Aynı zamanda sınırlı ısı uzaklaştırma kapasitesi nedeniyle reaktörün hacmi genellikle küçüktür.

Genel olarak büyük ölçekli tesislerde tüp yöntemi kullanılırken, özel kalite EVA ve yüksek vinil asetat içeriği gibi katma değeri yüksek ürünler üreten tesislerde kazan yöntemi kullanılıyor.

Farklı proseslerin özellikleri nedeniyle, su ısıtıcısı yöntemi daha fazla dallanmış zincire ve daha iyi darbe dayanımına sahiptir ve bu da kaplama reçinesinin ekstrüzyona tabi tutulması için uygundur.Tüp yöntemi geniş moleküler ağırlık dağılımına, daha az dallanmış zincire ve iyi optik özelliklere sahiptir ve ince filmlerin işlenmesi için uygundur.

Yüksek basınçlı tüp yöntemi düşük yoğunluklu polietilen üretim teknolojisi

Boru şeklindeki reaktörün iç çapı genellikle 25 ~ 82 mm'dir, uzunluğu 0,5 ~ 1,5 km'dir, en boy oranı 10000:1'den büyüktür, dış çapın iç çapa oranı genellikle 2 mm'den az değildir ve su ceketi Reaksiyon ısısının bir kısmını uzaklaştırmak için kullanılır.

Şimdiye kadar boru, temel akışı işlemek, farklı reaktör besleme noktalarının benimsenmesi, farklı moleküler ağırlık regülatörü, başlatıcı ve enjeksiyon konumu ve gübre enjeksiyonunun farklı yolları, ürün işleme, geri dönüş miktarı için yaklaşık olarak aynı yöntemdir. Etilen ve dışarı gönderdiği pozisyon, prosesin farklı özelliklerini oluşturmuştur.

Şu anda olgun boru proses teknolojisi temel olarak LyondellBasell'in Lupotech T prosesini, Exxon Mobil'in boru prosesini ve DSM'nin CTR prosesini içermektedir.

Lupotech T süreci

LyondellBasell Lupotech T prosesi, alçak yoğunluklu polietilen tesislerinin yerli üretim kapasitesinin yaklaşık %60'ında kullanılmaktadır.Reaksiyon basıncı 260~310MPa, reaksiyon sıcaklığı 160~330°C, tek yönlü dönüşüm oranı %35, ürün yoğunluğu 0,915~0,935g/cm3, erime indeksi 0,15~50g/10 dak, tek hat üretim kapasitesi 45× 104T/A, sürecin beş teknik özelliği vardır:

(1) Reaktörün sonunda vana açılmasını, vana açılma süresini ve anahtarlama sıklığını gerçekleştirmek için darbe reaktörü teknolojisi benimsenmiştir.Darbeli çalışma, reaktördeki karıştırma etkisini iyileştirebilir, iyi reaksiyon stabilitesi, yüksek dönüşüm oranı, reaktör duvarının yapışmasını azaltabilir, ısı transfer katsayısını iyileştirebilir ve ceket suyunun daha iyi ısı giderme etkisini artırabilir;

(2) Reaksiyon bölgesinin dört bölümünü oluşturmak için reaktörün farklı alanlarına dört noktadan peroksitler enjekte edildi;

(3) Molekül ağırlığı düzenleyicisi olarak propilen ve propanaldehit ile, bir kompresör girişi tarafından, etilen ile birlikte reaktöre sokulur, geniş ürün yelpazesi;

(4) Yüksek basınçlı sirkülasyonlu gaz sistemi, sıralı kontrol yoluyla kendi kendini temizleme, çözme ve mum giderme işlemini gerçekleştirebilir ve normal üretim operasyonları üzerindeki etkiyi azaltabilir;

(5) Soğutma suyu tüketimini azaltmak ve polimerizasyon reaksiyonunun ısısını ve diğer cihazlar için yüksek basınçlı dolaşan gaz sistemini geri kazanmak için sıcak su istasyonu sistemini kurun.

Exxon Mobil boru şeklindeki proses

Exxon Mobil tüp prosesinin reaksiyon basıncı 250~310MPa, reaksiyon sıcaklığı 215~310°C, dönüşüm oranı %40'a kadar, ürün yoğunluğu 0,918~0,934g/cm3, erime indeksi 0,2~50g/ (10dk) ve tek hat üretim kapasitesi 50× 104T/A’dır.Sürecin altı teknik özelliği vardır:

(1) Yatay itmeli akış borulu reaktör benimsenir ve reaktörün çapı, gaz akış hızını ve reaktör basınç düşüşünü optimize etmek için eksenel yön boyunca adım adım genişletilir.Reaksiyonun stabilitesini artırın, ayrışma reaksiyonunu azaltın, reaktör içindeki ölçeği azaltın, reaktörün ısı transfer verimliliğini artırın;

(2) Başlatıcı, 4 ila 6 reaksiyon bölgesi oluşturabilen, dönüşüm oranını ve operasyonel esnekliği ve geniş ürün aralığını geliştirebilen reaktörün eksenel yönü boyunca enjekte edilir;

(3) Genellikle erime indeksini kontrol etmek için regülatör olarak propilen kullanın, regülatör olarak propanaldehit kullanılarak orta yoğunluklu ürünlerin üretimi, kompresör girişine iki kez enjekte edilen yüksek basınçlı diyaframlı pompa aracılığıyla regülatör ve ardından reaktöre etilen;

(4) Etilen vinil ileri besleme ve soğuk çok noktalı besleme kombinasyonundan oluşan sıcak boru reaktörünün yanal, düzgün ısı salınımı kombinasyonunun kullanılması ve ayrıca reaksiyon ısısının giderilmesi etkisine sahip olması, reaktörün ceketli soğutma yükünü optimize etmesi, reaktörün uzunluğunun azaltılması ve reaktör sıcaklık dağılımını pürüzsüz hale getirin, etilen dönüşüm oranını iyileştirin.Aynı zamanda çok noktalı yanal besleme sayesinde reaktörün ileri sıcak etilen besleme miktarı azalır, reaktör giriş ön ısıtıcısının ısı yükü azalır, yüksek basınçlı ve orta basınçlı buhar tüketimi azalır.

(5) Kapalı sıcaklık düzenleyici su sistemi, reaksiyon ısısını uzaklaştırmak amacıyla reaktör ceketine su sağlamak için kullanılır.Ceket suyunun su besleme sıcaklığının optimize edilmesiyle ısı transfer verimliliği artırılır, reaktör uzunluğu kısaltılır ve dönüşüm oranı artırılır;

(6) Yüksek basınçlı ayırıcının tepesinden boşaltılan yüksek basınçlı ve yüksek ısılı akışkan enerjisinin geri kazanılması ve kullanılması.

TO süreci

DSM CTR proses reaksiyon basıncı 200~250MPa, reaksiyon sıcaklığı 160~290°C, dönüşüm oranı %28~%33,1, maksimum %38'e ulaşabilir, ürün yoğunluğu 0,919~0,928g/cm3, erime indeksi 0,3~65g / (10 dk), Maksimum tek kablo kapasitesi 40× 104T/A'ya ulaşabilir.Sürecin beş teknik özelliği vardır:

(1) Darbesiz çalışma kullanıldığında, reaktör çalışma basıncı düşüktür ve sabit kalır, reaktördeki akış hızı yüksektir, iyi temizleme etkisine sahiptir, duvar yapışması fenomeni yaratmaz, reaktörün temizlenmesine ve kireç çözülmesine gerek yoktur, ve işletme maliyetini azaltır;

(2) Reaktör boru çapı sabit tutulur, doğrudan "tek geçiş" prensibi benimsenir, karmaşık yan hat besleme sistemi yoktur, reaktör ve destek tasarımı daha basittir ve yatırım daha düşüktür;

(3) reaktör ceketi, yan ürün olarak buhar üretebilen soğuk su ile soğutulur;

(4) Peroksit başlatıcı kullanımı, ürün jel bileşimi küçüktür, katalizör kalıntısı yoktur, çevre koruma etkisi iyidir;Daha az oligomer üretildi ve dolaşan gazın geri dönüşüm süreci basitleştirildi.

(5) İyi çalışma koşulları ve polimerizasyon sırasında basınç dalgalanmasının olmaması, ürünleri yüksek kalitede yapar, özellikle mükemmel optik özelliklere ve işleme özelliklerine sahip film ürünleri, 10μm film ürünlerinin minimum film kalınlığını üretebilir, ancak ürün yelpazesi dardır, düşük erime indeksine sahip kopolimer (EVA) ürünler üretemez.

Düşük yoğunluklu polietilenin otoklav yöntemiyle üretim teknolojisi

Otoklav işleminde karıştırma sistemi olan bir tank reaktörü kullanılır, en boy oranı 2:1 ila 20:1 arasında olabilir, tank reaktör hacmi 0,75~3m3'tür.Reaksiyon sıcaklığı genellikle 150~300°C'dir, reaksiyon basıncı genellikle 130~200MPa'dır, dönüşüm oranı %15~%21'dir.

Kazan reaktörü kalın duvarlı bir kap olduğundan, reaktör duvarından ısı transferi boru şeklindeki reaktöre göre daha sınırlıdır, dolayısıyla reaksiyon temel olarak adyabatik bir işlemdir ve reaktörden belirgin bir ısı alınmaz.Reaksiyon sıcaklığı esas olarak reaksiyon ısısını dengelemek için soğuk etilen beslemesinin çok noktalı enjeksiyonu ile kontrol edilir.Reaktör, reaktör içindeki karışımı tekdüze hale getirmek ve yerel sıcak noktaları önlemek için motorla çalıştırılan bir karıştırıcı ile donatılmıştır.Başlatıcı, farklı çalışma sıcaklıklarına sahip birden fazla reaksiyon bölümü oluşturmak için reaktörün eksenel yönü boyunca farklı konumlara enjekte edilebilen organik peroksittir.Reaksiyon bölümleri arasında geri karışım olmaması, esnek çalışma ve %40'a kadar vinil asetat içeriğine sahip kopolimerize EVA üretebilen geniş ürün yelpazesi.

Lupotech A süreci

Lupotech A prosesi karıştırmalı tank reaktörü kullanır, reaktör hacmi 1,2m3'tür, ham maddeler ve başlatıcı reaktöre birden fazla noktadan enjekte edilir, reaksiyon basıncı 210~246MPa, en yüksek reaksiyon sıcaklığı 285°C, regülatör propilen veya İkincil kompresör girişi tarafından eklenen propan, çeşitli LDPE/EVA ürünleri üretebilir, Ürün yoğunluğu 0,912~0,951g/cm3, erime indeksi 0,2~800g/ (10 dakika), vinil asetat içeriği artırılabilir %40'a kadar, reaktörün tek yönlü dönüşüm oranı %10~%21'dir, maksimum tek hat tasarım ölçeği 12,5×104t/yıl'a ulaşabilir.

LupotechA prosesi yalnızca daha fazla dallanmış zincire ve daha iyi darbeye sahip ekstrüde kaplamalı reçine üretmekle kalmaz, aynı zamanda geniş moleküler ağırlık dağılımına sahip ince film ürünleri de üretir.LDPE/EVA ürünlerinin erime indeksi ve yoğunluğu APC kontrol sistemi ile iyi bir şekilde kontrol edilebilmekte ve üniform ürünler elde edilebilmektedir.Bu prosesin ana yurt içi tanıtımı Sirbon petrokimya, Yangzi petrokimya, Şanghay petrokimya vb.'dir, cihazın kapasitesi 10× 104T /a'dır.

Exxon Mobil su ısıtıcısı süreci

Exxon Mobil tank prosesi, kendi tasarımı olan 1,5 m3'lük çok bölgeli bir tank reaktörünü benimser.Reaktör daha büyük bir en boy oranına, daha uzun tutma süresine, daha yüksek başlatıcı verimliliğine ve daha dar ürün moleküler ağırlık dağılımına sahiptir; bu da tüp işlemine benzer kalitede ince film ürünlerinin üretimine olanak sağlar.

Regülatör, Exxon Mobil tüp yönteminden farklıdır.Yüksek basınçlı diyafram pompası aracılığıyla 25~30MPa'ya yükseltilen, kompresör girişine iki kez enjekte edilen ve etilen ile reaktöre giren izobüten veya n-bütan kullanılır.

Reaktör basınç aralığı geniştir ve maksimum reaksiyon basıncı 200MPa'dır; bu, düşük erime indeksli LDPE homopolimeri ve yüksek vinil asetat içerikli EVA kopolimeri üretebilir.

Exxon Mobil tank prosesi, erime indeksi 0,2~150g/ (10 dakika) ve yoğunluğu 0,910~0,935g/cm3 olan LDPE homopolimer ürünleri üretebilir.Erime indeksi 0,2~450g/ (10 dk) vinil asetat içeriği %35'e kadar etilen – vinil asetat kopolimer (EVA) ürünleri.Bu sürecin ana yurt içi uygulaması Lianhong Group'tur (eski adıyla Shandong Hauda), cihaz kapasitesi 10× 104T /a, TRINA, cihaz kapasitesi 12×104T /a, vb.