Was ist der Produktionsprozess von Polyethylen?

Der Produktionsprozess von Polyethylen kann unterteilt werden in:

• Hochdruckverfahren, Hochdruckverfahren wird verwendet, um Polyethylen niedriger Dichte herzustellen.
• Mittlerer Druck
• Niederdruckverfahren. Soweit das Niederdruckverfahren betroffen ist, gibt es das Aufschlämmungsverfahren, das Lösungsverfahren und das Gasphasenverfahren.

Das Hochdruckverfahren wird verwendet, um Polyethylen niedriger Dichte herzustellen. Diese Methode wurde früh entwickelt. Das durch dieses Verfahren hergestellte Polyethylen macht etwa 2/3 der Gesamtproduktion von Polyethylen aus, aber mit der Entwicklung der Produktionstechnologie und der Katalysatoren ist seine Wachstumsrate deutlich hinter dem Niederdruckverfahren zurückgeblieben.

Soweit das Niederdruckverfahren betroffen ist, gibt es das Aufschlämmungsverfahren, das Lösungsverfahren und das Gasphasenverfahren. Das Aufschlämmungsverfahren wird hauptsächlich zur Herstellung von Polyethylen hoher Dichte verwendet, während das Lösungsverfahren und das Gasphasenverfahren nicht nur Polyethylen hoher Dichte, sondern auch Polyethylen mittlerer und niedriger Dichte durch Zugabe von Comonomeren herstellen können, die auch als lineares Polyethylen niedriger Dichte bekannt sind. Vinyl. Verschiedene Niederdruckverfahren entwickeln sich rasant.

Hochdruckverfahren

Ein Verfahren zum Polymerisieren von Ethylen zu Polyethylen niedriger Dichte unter Verwendung von Sauerstoff oder Peroxid als Initiator. Ethylen tritt nach sekundärer Kompression in den Reaktor ein und wird unter einem Druck von 100–300 MPa, einer Temperatur von 200–300°C und der Wirkung eines Initiators zu Polyethylen polymerisiert. Das Polyethylen in Form von Kunststoff wird extrudiert und nach Zugabe von Kunststoffadditiven granuliert.

Als Polymerisationsreaktoren werden Rohrreaktoren (bis 2000 m Rohrlänge) und Tankreaktoren eingesetzt. Die Single-Pass-Umwandlungsrate des Rohrverfahrens beträgt 20 % bis 34 %, und die jährliche Produktionskapazität einer einzelnen Linie beträgt 100 kt. Die Single-Pass-Umwandlungsrate des Kesselverfahrens beträgt 20 % bis 25 %, und die jährliche Produktionskapazität einer einzelnen Linie beträgt 180 kt.

Niederdruckmethode

Dies ist ein weiteres Herstellungsverfahren für Polyethylen, es gibt drei Arten: Aufschlämmungsverfahren, Lösungsverfahren und Gasphasenverfahren. Außer beim Lösungsverfahren liegt der Polymerisationsdruck unter 2 MPa. Das Genral Schritte schließen Katalysatorherstellung, Ethylenpolymerisation, Polymertrennung und Granulierung ein.

①Slurry-Methode:

Das resultierende Polyethylen war in dem Lösungsmittel unlöslich und lag in Form einer Aufschlämmung vor. Die Bedingungen der Aufschlämmungspolymerisation sind mild und einfach zu handhaben. Als Aktivator wird oft Alkylaluminium verwendet, und als Molekulargewichtsregler wird Wasserstoff verwendet, und oft wird ein Tankreaktor verwendet. Die Polymeraufschlämmung aus dem Polymerisationstank wird durch den Entspannungstank, den Gas-Flüssigkeitsabscheider zum Pulvertrockner geleitet und dann granuliert. Der Produktionsprozess umfasst auch Schritte wie die Lösungsmittelrückgewinnung und die Lösungsmittelraffination. Verschiedene Polymerisationskessel können in Reihe oder pa kombiniert werdenrallel, um Produkte mit unterschiedlichen Molekulargewichtsverteilungen zu erhalten.

②Lösungsmethode:

Die Polymerisation wird in einem Lösungsmittel durchgeführt, aber sowohl Ethylen als auch Polyethylen werden in dem Lösungsmittel gelöst und das Reaktionssystem ist eine homogene Lösung. Die Reaktionstemperatur (≥140℃) und der Druck (4~5 MPa) sind hoch. Es zeichnet sich durch eine kurze Polymerisationszeit und eine hohe Produktionsintensität aus und kann Polyethylen mit hoher, mittlerer und niedriger Dichte herstellen und die Eigenschaften des Produkts besser steuern. das durch das Lösungsverfahren erhaltene Polymer hat jedoch ein niedriges Molekulargewicht, eine enge Molekulargewichtsverteilung und ein festes Material. Der Inhalt ist gering.

③Gasphasenmethode:

Ethylen wird im gasförmigen Zustand polymerisiert, genralhauptsächlich unter Verwendung eines Wirbelschichtreaktors. Es gibt zwei Arten von Katalysatoren: Chromreihe und Titanreihe, die quantitativ in das Bett aus dem Vorratstank gegeben werden, und die Hochgeschwindigkeits-Ethylenzirkulation wird verwendet, um die Fluidisierung des Betts aufrechtzuerhalten und die Polymerisationswärme zu beseitigen. Das resultierende Polyethylen wird am Boden des Reaktors abgelassen. Der Druck des Reaktors beträgt etwa 2 MPa und die Temperatur 85–100°C.

Das Gasphasenverfahren ist das wichtigste Verfahren zur Herstellung von linearem Polyethylen niedriger Dichte. Das Gasphasenverfahren eliminiert den Prozess der Lösungsmittelrückgewinnung und Polymertrocknung und spart 15 % der Investitions- und 10 % der Betriebskosten im Vergleich zum Lösungsverfahren. Sie beträgt 30 % der Investition des herkömmlichen Hochdruckverfahrens und 1/6 der Betriebsgebühr. Es hat sich also rasant entwickelt. Das Gasphasenverfahren muss jedoch hinsichtlich Produktqualität und -vielfalt weiter verbessert werden.

Mitteldruckmethode

Unter Verwendung eines auf Silikagel geträgerten Katalysators auf Chrombasis wird in einem Schlaufenreaktor Ethylen unter mittlerem Druck polymerisiert, um Polyethylen hoher Dichte herzustellen.

Was ist der Produktionsprozess von Polyethylen?