全密度二装置单丝专用树脂的研制生产

2015-03-23王建军中国石油大庆石化分公司塑料厂全密度二车间黑龙江大庆163714

化工管理 2015年27期

王建军（中国石油大庆石化分公司塑料厂全密度二车间，黑龙江大庆 163714）

聚乙烯单丝成型加工是PE树脂熔融后，经喷丝板挤出，单丝再经二次热拉伸、冷却等工艺卷曲成型。对PE原料的熔体流动速率要求以0.8-1.2g/10min较好。聚乙烯单丝特点是重量轻、强度高、低温韧性好、成型方便等，可用于防护网、渔网、绳缆等。随着我国的渔网养殖、工业建筑等行业的需求量增加，市场前景好。

大庆乙烯石化塑料厂全密度二套聚乙烯(FDPE)装置采用低压气相法生产技术，生产上主要原料为乙烯，共聚单体为1-丁烯，分子量调节剂为氢气，聚合反应发生在气相流化床反应器中，原料经聚合生成粉末状PE，经脱气后，加入专用颗粒状复合助剂，后经双螺杆挤压造粒，生产不同牌号的PE颗粒树脂。针对现有装置特点和用户需求，我们研制生产单丝专用树脂，产品牌号为DGDA6094，产品在大庆光明渔网厂进行单丝加工应用试验，生产过程稳定，单丝的断裂强度、线密度、结节强度等满足用户要求。

1 技术指标的确定

通过分析国外同类牌号产品指标、研究国内市场需求并剖析同类最好单丝树脂（牌号为5000S熔体流动速率为0.7-1.3;密度为0.948-0.954g/cm3），我们确定了目标产品DGDA6094的技术指标:熔体流动速率为0.8-1.2g/10min，密度为0.950-0.953g/cm3，拉伸屈服应力≥21MPa，拉伸断裂应变≥500%。

2 助剂配方的确定

为了限制并延缓单丝产品的老化降解，延长产品寿命，保持PE单丝力学性能和抗老化性能，保证产品质量，添加大庆乙烯石化现有单丝（5000S）产品的复合颗粒状助剂，该助剂配方包括主助抗氧剂1010、硬脂酸钙、辅助抗氧剂168等。

3 工业化生产

3.1、工艺路线

FDPE装置由聚合、原料精制、脱气、排放气回收、混炼造粒、成品包装等生产工段。其中聚合工段在气相流化床反应器中进行，反应物通过压缩机连续循环，循环气流经流化床，使床层流化并带走反应聚合热，并通过循环气冷却器循环撤走反应热。原料精制工段除掉原料中CO、甲烷等有害杂质，保护催化剂的活性，也保证反应操作变得平稳。排放气回收工段回收共聚单体等，以降低生产成本，提高聚合单体的利用率。最后基础树脂经脱气、加入专用颗粒状复合剂后，进入造粒工段，在成品包装工段完成出厂包装。

3.2、生产原料

单丝树脂DGDA6094生产原料为乙烯(C2H4纯度≥99.9%)、1-丁烯(纯度≥99.0%)、氢气(纯度≥95.0%)三种。

3.3、生产条件:在反应温度/90-106℃；反应压力/1.7-2.5MPa；乙烯分压/0.6-1.4MPa；颗粒水温度/50-70℃；切粒机转速/620(r·min-1)等生产条件下，进行稳定生产。其中PE粉末在流化床中平均停留时间为2-8h，由反应器间歇排出，PE产品熔体流动速率（MI）由聚合反应温度和氢气加入量控制。

3.4、生产应用:2013年5月FDPE装置工业化生产11个批次，总计5094吨DGDA6094产品，所有批次产品均达到设计指标。2013年5月新产品DGDA6094在黑龙江大庆光明渔网公司采用SJ-45塑料挤出机进行了单丝生产加工。整个生产过程正常，无断丝发生，加工生产出的单丝洁白，表面光洁，线密度、断裂强度等与HDPE5000S相当，满足用户要求。