利用高密度聚乙烯装置生产线型低密度聚乙烯的相关研究

李 博

（中国石油大庆石化公司，黑龙江大庆 163000）

利用高密度聚乙烯装置生产线型低密度聚乙烯的相关研究

李 博

（中国石油大庆石化公司，黑龙江大庆 163000）

随着我国经济实力的飞速发展，对线型低密度聚乙烯的需求也有了很大的提升，相关部门必须对高密度聚乙烯装置生产线型低密度聚乙烯工艺给予足够的重视，并且加大对催化剂的研究力度。因此，主要对高密度聚乙烯装置生产线型低密度聚乙烯工艺进行了简要分析，阐述了相关催化系统，并且对生产工艺装置与主要生产流程进行了研究分析。

低密度聚乙烯；低压法；高压装置；淤浆聚合；操作费用；催化系统

1 对低密度聚乙烯相关内容的简要分析

低密度聚乙烯简称为LDPE，一般情况下单体为乙烯，在98.0～94.0MPa的高压环境中，使用氧气或者相关的有机氧化物当做引发剂，再通过聚合反应就能得到聚合物，这种聚合物就是低密度聚乙烯。线型低密度聚乙烯英文简称为LLDPE，其主要生产工艺为在将乙烯以及一定量的高级α-烯烃的共同反应，再经过高压或者低压聚合反应就能形成线型低密度聚乙烯，线型低密度聚乙烯材料有着没有毒性、没有味道、没有臭味的特点，并且线型低压密度聚乙烯是一种乳白色的颗粒状物体，线型低压密度聚乙烯普通的低压密度聚乙烯相比有着有着高强度、高韧性、良好耐热、良好耐寒等特点，并且其还有着优秀的耐环境应力开裂、耐撕裂强度的优点，能够有效抵抗酸性物质、碱性物质、有机溶剂等材质的腐蚀。线型低压密度聚乙烯使用的催化剂为配位催化剂，代替了自由基引发剂，并且使用的是低压气相聚合极大减少了传统高压反应器的生产成本，线型低压密度聚乙烯材料在很短的时间内就已经在非常多的生产领域取代了低压密度聚乙烯材料的使用[1]。当前，线型低压密度聚乙烯已经发展到了所有的低压密度聚乙烯市场，其中主要包括薄膜地生产、模塑的生产、管材的生产以及电线电缆的生产。

2 对低压法线型低密度聚乙烯生产技术主要特征的简要分析

2.1 对低压法线型低密度聚乙烯生产工艺特点的简要分析

2.1.1 低压法线型低密度聚乙烯生产工艺聚合条件有所降低

生产气压从传统的2000Kp至3300Kp下降到了现在的7-20Kp；温度也从传统的310℃下降到了现在的不到100℃。

2.1.2 效率有所提升

低压法线型低密度聚乙烯生产工艺的自动化视线有所提升，并且生产效率也有了较大的进步，目前已经能够进行大批量的生产。

2.1.3 低压法线型低密度聚乙烯工艺流程有所进步

低压法线型低密度聚乙烯的生产工艺已经从传统的复杂、繁琐，变成了如今的方便、简单，而且主要生产装置也变得更加简洁，拜托了传统生产工艺的造粒干燥流程以及高压分离流程等流程，并且再也不需要使用深冷装置。

2.1.4 线型低密度产品种类有所增加

低压法线型低密度聚乙烯的生产工艺增加了生产产品的主要种类，生产出来的产品密度为0.9～0.93g/cm3，并且宽分子量的聚乙烯有着溶体指数不高的特点，因此可以使用宽分子量分布的聚乙烯生产吹塑。可以使用相对于宽分子量的狭分子量聚乙烯来注射成型。

2.1.5 低压法线型低密度聚乙烯工艺所耗能源极大减少

使用低压法线型低密度聚乙烯工艺生产使用的能源有所减少，进而降低了额投资成本以及相关生产费用，提升了生产企业的经济效益和社会效益。低压法线型低密度聚乙烯工艺同传统的生产工艺相比更加先进，并且经济成本更低，生产出来的产品价格优势更为明显。

2.2 对低压法线型低密度聚乙烯工艺催化系统的简要分析

低压法线型低密度聚乙烯工艺使用的催化系统的主要载体为硅胶，在硅胶的上面嘉盛加上铬材料、钛材料以及氟材料等进行沉析就到了催化系统。将乙烯等生产原料放置在流化床上进行反应，在各种生产条件下就能生产出相关的乙烯共聚物，这种条件下生产出来的聚乙烯产品的密度通常是在0.91～0.95g/cm3，并且熔体指数也达到了2.0以上，还要注意的是生产出来的聚乙烯产品中会存有一定量的的正己烷萃取物成分以及其他金属催化剂的残余物。

在生产的过程中，还要注意以下几个方面：

第一方面，决定聚乙烯产品密度的主要因素为乙烯以及其他工具单体的比例所决定的，如果在生产的过程中，没有向其中加入共聚单体，结果生产出来的产品的密度就会超过0.95g/cm3，属于乙烯均聚物，但是在生产的过程中放入了一定量的共聚单体的时候，生产出来的线型聚合物的密度就会随之降低，并且还要注意的是，如果生产环境的温度变高，生产出来的聚乙烯产品的密度也会变大[2]。

第二个方面，对共聚物熔体指数造成影响的主要生产因素为：聚合环境温度的高低、聚合物密度的大小、以及在催化剂中钛金属的含量等因素。随着聚合物温度的增加，共聚物的熔体指数就会随之增加；随着聚合物的密度变小，共聚物的熔体指数就会随之增加；随着催化剂中钛金属的含量增加，共聚物的熔体指数就会随之增加。如果催化剂中氟的含量达到了一定的水准之后，共聚单体进行共聚反应的速度就会有所增加，但是也会减小聚合物的熔体指数。其中催化剂中铬的含量会对催化剂的生产率有着关键的影响。

2.3 对聚合工艺的简要分析

低压法线型低密度聚乙烯工艺使用的主要装置为硫化床反应器，使用的生产原料为乙烯，并且在乙烯中不能含有其它物质，比如氧气、水分以及一氧化碳等。在聚合反应的时候，必须使用氢气作为链转移剂，平均每克的分子乙烯中必须含有0.001～10g的氢气分子。

3 结束语

综上所述，使用低压法线型低密度聚乙烯工艺技术在塑料生产行业中有着较强的科学性、经济性以及先进性，并且我国已经引进了高密度聚乙烯的专利。我国的生产厂家必须对低压法线型低密度聚乙烯工艺给予足够的重视，来提升线型低密度聚乙烯的生产产量。

[1] 黄树新.袁文.张嘉译.低密度聚乙烯熔体挤出胀大的实验和数值模拟预测[J].上海交通大学学报，2015，（4）.

[2] 黄树新.袁文.刘伟文.美国开发出新型交联低密度聚乙烯[J].塑料科技，2015，（8）.

Study on the Production of Linear Low Density Polyethylene by High Density Polyethylene Plant

Li Bo

With the rapid development of China’s economic strength，the demand for linear low-density polyethylene has also been greatly improved.The relevant departments must pay suff i cient attention to the production of low-density polyethylene process in high density polyethylene plant.Large research on the catalyst.The main contents of this paper are to analyze the production of low density polyethylene in high density polyethylene plant，and to introduce the related catalytic system，and to study and analyze the production process equipment and the main production process.

low density polyethylene；low pressure method；high pressure device；slurry polymerization；operating cost；catalytic system

TQ325.12

：B

：1003–6490（2017）04–0086–02