浅析聚乙烯生产工艺

2019-03-03王昊

云南化工 2019年10期

王昊

（天津农学院，天津 300191）

聚乙烯工艺通常由一定的氧化剂催化，在密封高压下进行。一般来说，有斧头生产工艺和管式生产工艺两种，对化工生产有很大的贡献，但仍有很大的改进空间。本文对正在投入使用的两种聚乙烯工艺进行了分析和探讨，对其应用进行了观察，并提出了完善的措施，以促进聚乙烯工艺的不断发展，提高化工产品的综合质量。

1 聚乙烯的应用及工业现状分析

1.1 聚乙烯的性能与应用

聚乙烯是乙烯经过一系列化学反应后的复合产物。由于聚乙烯本身是一种树脂制品，绝缘体在导电过程中的存在有利于保证生产作业的安全性，因此它经常用于各种化工生产中。除了不导电外，聚乙烯也是一种热塑性材料，可用作包装材料。薄薄的一层可以用来包装药品，以阻断客观因素的影响。聚乙烯的最后一个性能是耐腐蚀性，因此它可以在化工管道和装置的再生和生产过程中使用，从而防止腐蚀，保证化工装置材料的完整性，减少客观环境条件的影响。

1.2 聚乙烯材料的工业现状

近年来，聚乙烯技术已直接纳入国家创新计划。不难看出，我国对聚乙烯材料的重视程度越来越高。目前聚乙烯生产工艺主要采用气相法，但不可避免地会出现各种问题，如过渡材料较多，这是目前普遍存在的问题。因此，要解决这一问题，需要投入大量的人力物力，希望对气相法进行合理的改进，从而实现聚乙烯生产工艺的改进。

目前，聚乙烯催化剂已发展到第三代，也是应用最广泛的一代。与前两代催化剂相比，第三代催化剂可以催化极性单体与乙烯的聚合，从而直接生产出新一代聚烯烃材料。通过材料的不断更新换代，可以使新型聚烯烃材料的性能更加优异。

2 聚乙烯生产工艺技术探讨

2.1 高压聚乙烯生产工艺技术

聚乙烯生产单元主要包括压缩单元、聚合单元、引发剂制备、分离纯化单元等，高压聚合反应后直接生产聚乙烯颗粒。

2.1.1 高压釜法

高压釜法生产聚乙烯时，采用高压釜反应器（带搅拌器），使乙烯原料和催化剂充分搅拌，反应速度匹配，以满足实际生产效率的提高。目前，高压釜反应器使用相对较少，可以优化得到聚乙烯产品，但由于生产过程控制困难，也会对正常生产造成影响。高压釜生产属于绝热法，如果反应器中没有直接排出热能，再加上自身作为高放热反应，这可能导致爆炸问题。同时，根据不同点的分析和考虑，可以将冷乙烯直接注入反应器，减少反应器的实际问题，避免安全事故的发生，保证其稳定生产。

2.1.2 管式反应器

管式反应器本身有多个加料点，可以满足加料均匀性的要求。线圈结构还可以提高聚乙烯的实际生产效率。比如巴塞尔管的选择方法可以实现投料点的合理划分，并根据聚乙烯的生产情况进行选择，从而满足有效设计的生产条件，最终提高聚乙烯产品的质量。

在高压管式反应器的生产过程中，采用非焦化反应器的设计可以降低各种能耗，从而达到节能降耗的目的。通过搅拌釜的模拟，可以实现反应物料的均匀混合，最终达到反应要求。同时，催化剂投料装置的优化设计也能满足催化剂基本性能要求，最终提高催化效率，使乙烯聚合速度进一步加快，使聚乙烯达到单位时间优质生产。最终实现效率的全面提高。在实践中，引发剂使用过氧化物，但对氧的实际需求没有限制。在好氧和厌氧条件下都有反应。在合理使用非焦化技术的基础上，生产出的能源较低。在洗涤过程中，反应器不需要选择溶剂，可以满足溶剂使用的节约。而且，洗涤溶剂的供需也可以不断减少。

2.2 UNIPOL气相法工艺技术

在实际探讨中，以气相流化床Unipol聚乙烯工艺来进行阐述。该工艺源于60年来实际的气相流化床聚乙烯工艺。以无载体催化剂和三乙基铝为助催化剂，安全、简便、经济、灵活。生产高、低密度产品只需一个主流化床反应器，在调整操作条件下，可保证产品性能的一致性。

它的技术特点在于超冷凝操作，即所谓的超冷凝气相流化床工艺，因为它的超冷凝操作可以有效地去除反应热，从而可以在不增加体积的情况下实现反应器的最大生产能力。例如，通过反应器中液相的比例，可以将45%的液相放在一起，使生产能力提高200%。有利于节约投资。另外，实际的工艺途径比较短，对材料没有特殊要求。主反应器及其它设备属于普通碳钢，65%的管道由普通碳钢制成。这种工艺只需少量设备即可实现拉丝、薄膜材料、管材等产品的生产，由于设备数量少，维修工作量小，装置的可靠性高。