聚乙烯工艺流程图.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,管理,4,李雪,2010101424,管理,5,黄杉松,2010101533,管理,6,吴荣杰,2010101608,聚乙烯工艺流程,1,聚乙烯,结构式,聚乙烯简介,用途,主要生产工艺,乙烯聚合基本原理,聚乙烯生产发展史,国内外生产状况,最新进展和发展趋势,2,结构式,近年来在核物理，天体物理，反应堆运行中运用聚乙烯作为催化剂来测,返回,3,简介,聚乙烯,(PE),塑料一种，我们常常提的方便袋就是聚乙烯,(PE).,聚乙烯是结构最简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料,.,聚乙烯是通过乙烯（,CH2=CH2,）的加成聚合而成的。,聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力,(15-30,大气压,),有机化合物催化条件下进行聚合而成的是高密度聚乙烯,(HDPE),。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压力,(100-300MPa),，高温,(190210C),，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯,(LDPE),，它是支化结构的。,编辑本段结构式,CH2=CH2+CH2=CH2+CH2CH2CH2CH2,简写：,nCH2=CH2CH2CH2CH2CH2,聚合压力大小：高压、中压、低压；,聚合实施方法：淤浆法、溶液法、气相法；,产品密度大小：高密度、中密度、低密度。,4,聚乙烯是半结晶热塑性材料。它们的化学结构、分子量、聚合度和其他性能很大程度上均依赖于使用的聚合方法。聚合方法决定了支链的类型和支链度。结晶度取决于聚合物的化学结构和加工条件。,5,聚乙烯产品的类别,聚乙烯,PE,是合成树脂中产量最大的品种，主要包括低密度聚乙烯,LDPE,、线型低密度聚乙烯,LLDPE,、高密度聚乙,HDPE,及一些具有特殊用途的产品。,6,聚乙烯的性质,一、物理性质,1,聚乙烯为白色、蜡状半透明材料，具有优越的介电性能。,2,易燃烧，且离火后继续燃烧。,3,透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。,4,透明度随结晶度增加而下降，在一定结晶度下，透明度随分子量增加而提高。,5,高密度聚乙烯熔点范围为,132,135,，低密度聚乙烯熔点较低,112,且范围宽。,6,常温下不溶于任何已知溶剂中，,70,以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。,7,二、化学性质,1,具有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质，硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。,2,聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，炭黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。,3,受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反应。,8,成型性能,1.,结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分,.,不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大,.,注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形,。,2.,收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲,.,冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统,。,3.,加热时间不宜过长,否则会发生分解,灼伤,。,4.,软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模,。,5.,可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂,。,6.,聚乙烯是乙烯最重要的下游产品,。,9,聚乙烯产品用途,高压聚乙烯：一半以上用于薄膜制品、其次是管材、注射成型制品、电线包裹层等。,中低压聚乙烯：以注射成型制品、中空制品为主。,超高压聚乙烯：由于超高分子聚乙烯优异的综合性能，可作为工程塑料使用。,10,聚乙烯的用途,薄膜,11,聚乙烯的用途,吹塑,12,聚乙烯的用途,管材,13,聚乙烯的用途,注塑,14,聚乙烯的用途,片材,15,聚乙烯的用途,滚塑,16,聚乙烯的用途,土工膜,17,聚乙烯的用途,电缆,返回,18,乙烯聚合基本原理,19,聚合反应,聚合反应是由单体合成聚合物的反应过程。有聚合能力的低分子原料称单体，分子量较大的聚合原料称大分子单体。若单体聚合生成分子量较低的低聚物，则称为齐聚反应，产物称齐聚物。一种单体的聚合称均聚合反应，产物称均聚物。两种或两种以上单体参加的聚合，则称共聚合反应，产物称为共聚物。,20,乙烯聚合基本原理,链引发反应：,链增长反应：,21,乙烯聚合基本原理,链转移反应：,22,链终止反应：,23,聚乙烯的分子链结构,HDPE,HP-LDPE,LLDPE,返回,24,1976,年,Kari sky,发明了单活性中心的茂金属催化剂，将乙烯聚合催化剂的活性提高了,400,倍。,1985,年,UCC,公司开发出超冷凝工艺聚乙烯的发明始于,1933,年的一次试验失败，,1942,年开始聚乙烯的工业化生产。经过,60,多年的发展，聚乙烯因其优良的性能已经发展成为世界上产量最大、应用最为广泛的合成材料之一。,1995,年,Exxon,公司开发出超冷凝工艺，使低压气相反应器的时空产率提高了,200%,。,2002,年全世界聚乙烯的消费量为,5315,万吨。,返回,聚乙烯生产技术发展史,25,茂金属催化剂,1,、一般用来生产超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯、,烯烃共聚物、,EP,共聚物橡胶、热塑性烯烃弹性体、聚丙烯有规共聚物、聚丙烯均聚物等一系列产品。,2,、茂金属催化剂一般是由三个组分组成的：有机金属络合物、助催化剂、载体；在溶液聚合中不需要载体，有机金属络合物是由过渡金属与各种有机物取代基相结合构成的，其重量占催化剂重量的,1-2,。助催化剂具有强化过渡金属系统的作用，与有机金属络合物相比，常常被过量应用，通常用铝氧化物和氟化有机硼酸盐混合物做为助催化剂。,26,主要生产工艺,反应压力：高压和低压,反应器：管式、釜式、流化床、环管,物料状态：气相、本体、溶液（淤浆）,27,聚合反应器,28,聚合反应器的凸镜垫,29,高压循环气冷却器,30,高压管式法的特点,自由基聚合反应：链引发、链增长、链终止,引发剂：微量氧或有机过氧化物,反应压力最高为,320Mpa,，温度为,165-320C,反应接近平推流，夹套撤热,单程转化率：,2040%,密度范围：,0.9160.936g/cm,分子量：,10,万,50,万,31,高压聚乙烯生产流程图,乙烯,7,1,2,5,去干燥,聚乙烯,1一次压缩机,2,二次压缩机,3,反应器,4,分离器,5,低压贮,6,造控机,7,料助压缩机,32,二次压缩机,33,压低环管淤浆法的特点,配位聚合反应：催化剂活化、链引发、链增长、链终,止,反应压力为,4.2MPa,，温度,90-109,反应近似全混床，夹套撤热,反应停留时间短，反应器体积小,单程转化率：,96,有溶剂系统,乙烯与己烯共聚，生成具有线性短支链结构特点的中,高密度聚乙烯产品,密度范围：,0.9390.961 g/cm3,分子量：,325,万,34,低压淤浆环管反应流程示意图,35,低压淤浆环管聚乙烯装置,36,低压釜式淤浆法的特点,配位聚合反应：催化剂活化、链引发、链增长、链终止,反应压力为,1.0MPa,，温度,76-85,反应近似全混床，夹套和物料撤热,反应停留时间短，反应器体积小,单程转化率：,98,有溶剂系统,乙烯与丁烯共聚，生成具有线性短支链结构特点的中,高密度聚乙烯产品,密度范围：,0.9390.961 g/cm3,分子量：,525,万,37,低压釜式淤浆法反应流程简图,38,低压气相流化床工艺的特点,配位聚合反应：催化剂活化、链引发、链增长、链终,止,反应压力为,2.4MPa,，温度,80-110,反应近似全混床，物料撤热,反应停留时间较长，反应器体积较大,单程转化率：,2,4,乙烯与己烯共聚，生成具有线性短支链结构特点的低,中高密度聚乙烯产品,密度范围：,0.9160.961 g/cm3,分子量：,325,万,返回,39,低压气相流化床反应示意图,40,低压气相流化床聚乙烯装置,41,聚乙烯国内外状况,42,我国聚乙烯生产装置,览表（单位：万吨,/,年）,品,种,企业名称,投产,日期,装置能力,使用技术,设计,现有,H,D,P,E,北京助剂二厂,2008,00.3,0.8,低压淤浆法（国内技术）,辽阳石化分公司,2009,3.5,7,德国,Hoechst,淤浆法,大庆石化分公司塑料厂,2010,14,24,三井油化淤浆法聚合工艺,齐鲁石化股份公司塑料厂,2010,14,14,UCC,气相流化床工艺,扬子石油化工股份有限公司塑料 厂,2009,14,16,三井油化淤浆法聚合工艺,燕山石化有限公司化工一厂,2010,14,14,淤浆法（国内技术）,北京助剂二厂（,UHMWPE,）,2006,1,1,上海金菲石化有限公司,2004,10,13.5,Philips,环管淤浆法,兰州石化公司石油化工厂,2003,7,7,淤浆法（国内技术）,小计,77.53 97.3,返回,43,聚乙烯国内外状况,44,最新进展和发展趋势,茂金属催化剂：,降低成本,链转移反应，生成长支链,非茂高性能催化剂高活性,高活性和单一活性中心,具有齐聚功能,双峰生产技术,熔体混合法（掺混）,多个反应器串联,复配两种以上的催化剂,45,总结,PE,生产新工艺的不断开发，将极大地促进世界,PE,工业的发展。目前冷凝及超冷凝技术在我国,PE,的生产中得到了实际应用，并取得了很好的效果。今后应该重点加强双峰技术在我国,PE,生产中的应用，同时积极开发适合于我国国情的新的生产工艺，以提高我国,PE,工业生产的整体技术水平，促进我国聚乙烯行业的快速发展,46,谢谢观赏,47,