聚乙烯是通用合成樹脂中產(chǎn)量具大的品種，主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)以及一些具有特殊性能的產(chǎn)品，其特點是價格便宜，性能較好，廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、包裝、醫(yī)療衛(wèi)生以及能源、交通等領域。其中隨著時代的發(fā)展，衍生出來很多相關產(chǎn)品，例如：超高分子量聚乙烯管道、聚乙烯浮體、襯塑管道、襯膠鋼管等管道產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的產(chǎn)生都是由于聚乙烯催化劑(包括引發(fā)劑)技術顯著影響著工藝技術的進步，每次工藝技術的革新都源于催化劑技術的突破。自20世紀60年代開發(fā)了齊格勒-納塔催化劑至今，隨著聚乙烯催化劑效率的提高，聚乙烯生產(chǎn)工藝逐步向簡化工藝流程以及設備大型化發(fā)展，裝置規(guī)模大多超過20萬噸/年以上，生產(chǎn)操作成本大幅度降低，聚乙烯產(chǎn)品的種類和新產(chǎn)品牌號大大增加，性能范圍大幅度拓寬。今日邁爾斯小編將針對聚乙烯生產(chǎn)工藝條件及流程來詳細介紹。

　　一、主要工藝條件

　　1、主要原料

　　聚乙烯結構式是非常簡單的烯烴，常壓下是略帶芳香氣味的無色可燃性氣體。乙烯幾乎不溶于水，化學性質活潑。與空氣混合能產(chǎn)生爆炸性混合物。是石油化工的基本原料。乙烯來源于液化天然氣、液化石油氣、輕柴油、重油或原油等經(jīng)裂解產(chǎn)生的裂解氣中分出；也可由焦爐煤氣分出；還可由乙醇脫水制得。

　　2、乙烯純度

　　聚合級乙烯氣體的規(guī)格要求，純度不低于99.9％乙烯的露點不大于223K，純度低，聚合緩慢，雜質多，產(chǎn)物相對分子量低。其中特別嚴格控制對乙烯聚合有害的乙炔和一氧化碳的含量，因為這兩種物質參加反應后，會降低產(chǎn)物的抗氧化能力，影響產(chǎn)物的介電性能等。

　　3、引發(fā)劑

　　以氧為引發(fā)劑時，用量必須嚴格控制在乙烯量的0.003％~0.007％之內，防止氣體在高壓下發(fā)生爆炸。以有機過氧化物為引發(fā)劑時，將有機過氧化物溶解于液體石蠟中，配置成1％~25％的引發(fā)劑溶液。

　　4、相對分子質量調節(jié)劑

　　工業(yè)生產(chǎn)中為了控制聚乙烯的相對分子質量（或熔融指數(shù)），適當加入調節(jié)劑（如烷烴中的乙烷、丙烷、丁烷、己烷環(huán)己烷；烯烴中的丙烯、異丁烯；氫；丙酮和丙醛等），常用的是丙烯、丙烷、乙烷。其純度要求為：丙烯>99.0％（體積）；丙烷純度>97％（體積）；乙烷純度>95％。它們的雜質含量：炔烴<40；S含量＜0.3；氧含量＜0.2。

　　5、聚合溫度

　　取決與引發(fā)劑種類。以氧為引發(fā)劑溫度控制在230℃以上；以有機過氧化物為引發(fā)劑時，溫度控制在150℃左右。

　　6、聚合壓力

　　108~245MPa，高低依據(jù)聚乙烯生產(chǎn)牌號確定。壓力愈大，產(chǎn)物的相對分子質量愈大。

　　7、聚合轉化率與產(chǎn)率

　　聚合轉化率為16％～27％即采用低轉化率聚合，未轉化的乙烯經(jīng)冷卻器冷卻后循環(huán)使用，總產(chǎn)率高達95％。聚合時進料溫度為40℃，乙烯-聚乙烯混合物出料溫度160 ～280℃，大部分反應熱由離開反應器的物料帶走。反應器夾套冷卻只能除去部分熱量。

　　8、聚合產(chǎn)物相對分子質量的測定

　　低密度聚乙烯樹脂的數(shù)均相對分子質量控制在10000~50000，重均相對分子質量控制在100000以上。測定方法采用“熔融指數(shù)（MI）”法，以熔融指數(shù)的大小表示其相應的相對分子質量及流動性。一般生產(chǎn)控制的熔融指數(shù)為0.3；0.4；0.；0.7；2.0；2.5；5.0；7.0；20等指數(shù)。

　　二、聚乙烯生產(chǎn)工藝

　　1、生產(chǎn)方法

　　聚乙烯常用的生產(chǎn)方法是通過淤漿或氣相加工法，也有少數(shù)用溶液相加工生產(chǎn)。所有這些加工過程都是由乙烯單體、a-烯烴單體、催化劑體系（可能是不止一種化合物）和各種類型的烴類稀釋劑參與的放熱反應。氫氣和一些催化劑用來控制分子量。淤漿反應器一般為攪拌釜或是一種更常用的大型環(huán)形反應器，在其中料漿可以循環(huán)攪拌。當乙烯和共聚單體（根據(jù)需要）和催化劑一接觸，就會形成聚 乙烯顆粒。除去稀釋劑后，聚乙烯顆?；蚍蹌┑挠贊{法。

　　2、聚合原理

　　聚乙烯在高壓下按自由基聚合反應機理進行聚合。由于反應溫度高，容易發(fā)生向大分子鏈轉移反應，產(chǎn)物為帶有較多長支鏈和短支鏈的線型大分子。經(jīng)測試，大分子鏈中平均1000個碳原子的支鏈上帶有20~30個支里鏈。同時由于支鏈較多，造成高壓聚乙烯的產(chǎn)物結晶度低，密度小，故高壓依稀稱為低密度聚乙烯。

　　3、高壓聚合生產(chǎn)工藝

　　聚乙烯高壓聚合是以微量氧或有機過氧化物為引發(fā)劑，將乙烯壓縮至147.1~245.2高壓下，在150~290℃的條件下，乙烯經(jīng)自由基聚合反應轉變成為聚乙烯的聚合方法。純度99%以上的乙烯在催化劑四氯化鈦和一氯二乙基鋁存在下，在壓力0.1-0.5MPa和溫度65-75℃的汽油中聚合得到HDPE的淤漿。經(jīng)醇解破壞殘余的催化劑、中和、水洗，并回收汽油和未聚合的乙烯，經(jīng)干燥、造粒得到產(chǎn)品。也是工業(yè)上采用自由基型氣相本體聚合的常用方法，海事工業(yè)上生產(chǎn)聚乙烯的首要方法，至今仍然是生產(chǎn)低密度聚乙烯的主要生產(chǎn)方法。

　　三、生產(chǎn)工藝流程

　　物料被干燥后，按劑量加入添加劑，就生產(chǎn)工藝主要過程分為壓縮、聚合、分離和摻和4個階段。

　　拿1.18MPa的聚合級聚乙烯為例，當聚乙烯進入接收器時，是需要與輔助壓縮機的循環(huán)聚乙烯混合。經(jīng)一次壓縮機29.43MPa在通過低聚物分離器的返回，使聚乙烯進入混合器內，通過泵注入調節(jié)劑丙烯或丙烷。

　　氣體物料經(jīng)二次壓縮機加壓到113~196.20MPa（具體壓力根據(jù)需要以聚乙烯的型號確定），然后，進入聚合釜，同時，由泵連續(xù)向反應器內注入微量配置好的引發(fā)劑溶液，使乙烯進行高壓聚合。出粒料。本設計采用齊格勒催化從聚合釜出來的聚乙烯與未反應的乙烯經(jīng)反應器底部減壓閥進入冷凝器，冷卻至一定溫度后進入高壓分離器，減壓至24.53~29.43MPa；分離出來的大部分未反應的乙烯與低聚物，經(jīng)低聚物分離器，分離出低聚物后，聚乙烯返回混合器循環(huán)使用；低聚物在低聚物分液器中回收夾帶的乙烯后排出。

　　由高壓分離器出來的聚乙烯物料（含少量未反應的乙烯），在低壓分離器中減壓至49.1kPa，其中分離出來的殘余乙烯進入乙烯接收器。在低壓分離器底部加入抗氧劑、抗靜電劑等后，與熔融狀態(tài)的聚乙烯一起經(jīng)擠壓齒輪泵送至切粒機進行水下切粒。切成的粒子和冷卻水一起到脫水槽脫水，再經(jīng)振動篩過篩后，料粒用氣流送到摻工段。

　　用氣流送來的料粒首先經(jīng)過旋風分離器，通過氣固分離后，顆粒落入磁力分離器以除去夾帶的金屬粒子，然后進入緩沖器。緩沖器中料粒經(jīng)過自動磅秤和三通換向閥進入三個中間貯槽中的一個，取樣分析，合格產(chǎn)品進入摻和器中進行氣動循環(huán)摻和；不合格品送至等外品貯槽進行摻和或貯存包裝。參合均勻后的合格品——聚乙烯顆粒用氣流送至合格品貯槽貯存，然后用磅秤稱量，裝袋后送至成品倉庫。

　　以上就是邁爾斯小編對聚乙烯生產(chǎn)工藝條件及流程的詳細介紹。通過上述的介紹，我們可以知道高壓生產(chǎn)聚乙烯流程比較簡單，產(chǎn)品性能良好，用途廣泛，但對設備和自動控制要求較高。生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展使得相關產(chǎn)品的衍生也越來越多，許多行業(yè)也在不斷地擴大這方面的需求，其中管道行業(yè)需求量巨大，如：超高分子量聚乙烯管道、聚乙烯浮體、襯塑管道、襯膠鋼管等以聚乙烯為原材料的管道，被許多行業(yè)大肆選購。所以，有這方面的需求的話，可與我們邁爾斯進行聯(lián)系，我們非常歡迎您的訂購與咨詢。