关于Unipol气相法聚乙烯工艺的几点思考

王雷雷，王新慧

（山西焦煤集团飞虹化工股份有限公司，山西临汾 041600）

关于Unipol气相法聚乙烯工艺的几点思考

王雷雷，王新慧

（山西焦煤集团飞虹化工股份有限公司，山西临汾 041600）

针对Unipol工艺而言，气相流化床反应技术与催化剂技术是其最核心的技术。在经过了长期的发展与创新之后，Unipol工艺通常都是将催化剂技术的发展与工艺的发展紧密联系，并以此来确保技术能够实现工业化应用。针对Unipol气相法聚乙烯工艺进行简单分析，以供参考。

unipol；聚乙烯工艺；气相法

针对我国的实际情况来看，LLDPE装置所采用的主要还是Unipol工艺，因此，相应的装置还必须加强对技术的了解与掌握，并且要进一步强化对技术的创新研究，实现产品质量的全面提升，此外，要求我们必须加强对技术的管理工作，来有效地降低能耗，从根本上促进生产效率的提高。

1 Unipol聚乙烯工艺的基本概述

1.1 Unipol聚乙烯工艺的基本内涵

从本质上来说，Unipol工艺的构造比较复杂，其主要包含了反应单元、催化剂配制单元、尾气回收等。在装置开车时，要求我们应当先将一定料位的PE粉料装进反应器中，并且之在一定的压力之下，通过启动循环气压缩机，来实现种子床流化，然后在89℃的温度下，进行种子床的脱水置换工作。在完成脱水之后，需要将助催化剂三乙基铝（TEAL），科学的注进反应系统，通过助催化剂，来实现滴定钝化。在完成该项内容之后，需要在反应系统中加入乙烯、氢气等，然后再依据相关的具体要求，为生产拟定相应的目标浓度，并在反应器中加入适当的催化剂。之后再通过运用保护过滤器，来将未反应的氮气与气体排入到尾气回收系统中。在这个过程中，我们在进行反应压力的控制时，所运用的主要是乙烯进料的方式。与此同时，通过催化剂的作用，使得气相乙烯在形成了其固相的PE之后，将会因为反应器压力的降低问题。而且，在实际的反应过程中，自动控制系统要想保持压力的恒定，主要依赖的还是进行乙烯的补充[1]。此外，在这个过程当中，其所需要的反应温度，在进行实际的控制时，采用的方式主要是用循环气冷却器中的冷却水进行的，循环气带出反应热与冷却器完成热交换后返回反应器循环。在这当中，流化床所具有的反应压力在2.1MPa左右，而且，当系统出现实际的反应时，对于其温度也有着一定的要求，通常情况下，要求其必须要比树脂的黏结温度低。

1.2 Unipol聚乙烯工艺的基本特点

我们在对其进行实际的分析过程中可以看出，从本质上来说，Unipol工艺主要是通过气相流化床与催化剂结合而来的一种工艺，其所具有的最主要的特点就是简单，操作条件相对来说比较缓和。经过一步反应，来将气相单转换成干燥流动的固态粒状聚合物，这样一来，就可以不需要对溶剂与稀释剂进行分离、提纯与回收等工作，也就不会有废气、废液的产生，对于环境的影响与破坏来说相对较小。所以说，该工艺本身有着多个方面的技术优势，并因此而得到了各界的关注，实现了快速的发展。就针对于我国的气相法LLDPE装置来说，其所采用的，大多都是Unipol工艺的形式，并且在该工艺流程当中，最关键的设备主要包括了循环气体压缩机与流化床反应器等。在这当中，循环气体又包含了氢气、1-丁烯（或1-己烯）、与乙烯和各种惰性气体等，从某种意义上来说，在流化床的反应过程中，通过运用这些气体，可以有效的为其提供传热与流化介质，与此同时，其也能够提供一定的反应物，来帮助聚合物颗粒长大[2]。

2 Unipol气相法聚乙烯工艺的新进展

2.1 茂金属催化剂

在实际的研究过程中我们可以看出，在气相法PE当中，其对于茂金属催化剂所进行的相关应用，都已经上升到了工业化的发展阶段。鉴于此，美国的Univation公司就针对茂金属催化剂展开了研究。其通过借鉴Exxon化学公司自身所具有的先进优势，然后与UCC公司的新型技术进行了充分的结合，并最终研究出了——茂金属线型低密度聚乙烯（mLLDPE），这种树脂所采用的共聚单体为1-己烯或者1-丁烯，其自身有着非常优良的力学性能，并且远远超过了LLDPE，其中，LLDPE主要是由1-辛烯为共聚单体，并通过使用Ziegler-Natta催化剂来制作完成的。美国的Univation公司已经对两种茂金属催化剂进行了成功的研制，并且，在此基础上，其还进一步实现了工业化发展。其中，这两种茂金属催化剂为：XCAT EZP催化剂与XCAT HP催化剂[3]。

2.2 单釜双峰技术

随着科学的进步与技术的创新，美国的Univation公司加大了自身的研究力度，并进一步研发出了一种新型的催化剂，与此同时，其还在单个反应器当中，有效的实现了双峰HDPE的生产。通过该技术，有效地改善了硬件所需要的成本。在这样的情况下，其不但能够实现成本的降低，同时也能够有效的解决生产的瓶颈问题，将这种新型的催化剂，运用到单条Unipol生产线上，能够在每年生产450kt双峰HDPE。其中，在这一系列的催化剂里面，主要存在BMC-100与BMC-200这两种基本的形式[4]。在这当中，BMC-100的功效，主要还是集中于高密度膜用树脂的生产工作。通过研究分析我们可以看出，这种催化剂自身存在着相对较高的共聚合性能，与此同时，产品还有着较强的挤出性能和冲击强度，并且具有较高的耐环境应力。就针对于目前的实际情况来看，其已经生产出了两个1-己烯共聚牌号，即：UHBF5165与UHBF5195。

而BMC-200所对应的，主要是进行PE-100级管材树脂的生产，该产品的密度在0.947～0.951g/cm3左右，并且也已经通过了ISO100的评定。不过，其还需要我们对其进行更进一步的开发与研究工作。

3 结束语

总而言之，在日后的发展过程中，我们应当进一步强化对高附加值产品的相关开发，并以此来进行高档聚乙烯产品的设计与开发，提高装置自身的产品附加值，才能更好的顺应市场竞争需要。因此，我们应当密切关注Unipol的工艺进展情况，然后在这个基础上，对于相关的技术进行综合分析，并对其所使用的装置进行科学的改造，确保装置运行水平的提高，从而实现生产流程、生产成本的优化与降低。

[1] 唐岩，刘少成，谢侃，等.Unipol气相工艺高密度聚乙烯树脂的氯化研究[J].齐鲁石油化工，2012，（1）：13.

[2] 杨继才.浅谈Unipol聚乙烯结块原因及控制措施[J].化工管理，2016，（11）：231.

[3] 王登飞，任合刚，高宇新，等.Unipol全密度聚乙烯生产工艺粘壁物的结构剖析及原因分析[C].//中国化学会高分子学科委员会.2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题M 高分子工业.中国化学会高分子学科委员会，2015：1.

[4] 王根.UNIPOL聚乙烯工艺反应冷凝态模式浅析及切换要点[J].河南化工，2014，（5）：45-47.

Some Considerations about the Technology of Unipol Gas Phase Polyethylene Process

Wang Lei-lei，Wang Xin-hui

simply speaking，the gas phase fluidized bed reaction technology and catalyst technology are the core technology of the Unipol process.After a long period of development and innovation，Unipol process is usually the development of catalyst technology closely linked to the development of technology，and in order to ensure that the technology to achieve industrial applications.A simple analysis of Unipol vapor phase polyethylene process for reference.

Unipol；polyethylene process；gas phase method

TQ325.1

A

1003–6490（2016）09–0063–02

2016–09–13

王雷雷（1986—），男，山西霍州人，主要研究方向为有机合成。