關于Unipol氣相法聚乙烯工藝的幾點思考

王雷雷，王新慧

（山西焦煤集團飛虹化工股份有限公司，山西臨汾 041600）

關于Unipol氣相法聚乙烯工藝的幾點思考

王雷雷，王新慧

（山西焦煤集團飛虹化工股份有限公司，山西臨汾 041600）

針對Unipol工藝而言，氣相流化床反應技術與催化劑技術是其最核心的技術。在經過了長期的發展與創新之后，Unipol工藝通常都是將催化劑技術的發展與工藝的發展緊密聯系，并以此來確保技術能夠實現工業化應用。針對Unipol氣相法聚乙烯工藝進行簡單分析，以供參考。

unipol；聚乙烯工藝；氣相法

針對我國的實際情況來看，LLDPE裝置所采用的主要還是Unipol工藝，因此，相應的裝置還必須加強對技術的了解與掌握，并且要進一步強化對技術的創新研究，實現產品質量的全面提升，此外，要求我們必須加強對技術的管理工作，來有效地降低能耗，從根本上促進生產效率的提高。

1 Unipol聚乙烯工藝的基本概述

1.1 Unipol聚乙烯工藝的基本內涵

從本質上來說，Unipol工藝的構造比較復雜，其主要包含了反應單元、催化劑配制單元、尾氣回收等。在裝置開車時，要求我們應當先將一定料位的PE粉料裝進反應器中，并且之在一定的壓力之下，通過啟動循環氣壓縮機，來實現種子床流化，然后在89℃的溫度下，進行種子床的脫水置換工作。在完成脫水之后，需要將助催化劑三乙基鋁（TEAL），科學的注進反應系統，通過助催化劑，來實現滴定鈍化。在完成該項內容之后，需要在反應系統中加入乙烯、氫氣等，然后再依據相關的具體要求，為生產擬定相應的目標濃度，并在反應器中加入適當的催化劑。之后再通過運用保護過濾器，來將未反應的氮氣與氣體排入到尾氣回收系統中。在這個過程中，我們在進行反應壓力的控制時，所運用的主要是乙烯進料的方式。與此同時，通過催化劑的作用，使得氣相乙烯在形成了其固相的PE之后，將會因為反應器壓力的降低問題。而且，在實際的反應過程中，自動控制系統要想保持壓力的恒定，主要依賴的還是進行乙烯的補充[1]。此外，在這個過程當中，其所需要的反應溫度，在進行實際的控制時，采用的方式主要是用循環氣冷卻器中的冷卻水進行的，循環氣帶出反應熱與冷卻器完成熱交換后返回反應器循環。在這當中，流化床所具有的反應壓力在2.1MPa左右，而且，當系統出現實際的反應時，對于其溫度也有著一定的要求，通常情況下，要求其必須要比樹脂的黏結溫度低。

1.2 Unipol聚乙烯工藝的基本特點

我們在對其進行實際的分析過程中可以看出，從本質上來說，Unipol工藝主要是通過氣相流化床與催化劑結合而來的一種工藝，其所具有的最主要的特點就是簡單，操作條件相對來說比較緩和。經過一步反應，來將氣相單轉換成干燥流動的固態粒狀聚合物，這樣一來，就可以不需要對溶劑與稀釋劑進行分離、提純與回收等工作，也就不會有廢氣、廢液的產生，對于環境的影響與破壞來說相對較小。所以說，該工藝本身有著多個方面的技術優勢，并因此而得到了各界的關注，實現了快速的發展。就針對于我國的氣相法LLDPE裝置來說，其所采用的，大多都是Unipol工藝的形式，并且在該工藝流程當中，最關鍵的設備主要包括了循環氣體壓縮機與流化床反應器等。在這當中，循環氣體又包含了氫氣、1-丁烯（或1-己烯）、與乙烯和各種惰性氣體等，從某種意義上來說，在流化床的反應過程中，通過運用這些氣體，可以有效的為其提供傳熱與流化介質，與此同時，其也能夠提供一定的反應物，來幫助聚合物顆粒長大[2]。

2 Unipol氣相法聚乙烯工藝的新進展

2.1 茂金屬催化劑

在實際的研究過程中我們可以看出，在氣相法PE當中，其對于茂金屬催化劑所進行的相關應用，都已經上升到了工業化的發展階段。鑒于此，美國的Univation公司就針對茂金屬催化劑展開了研究。其通過借鑒Exxon化學公司自身所具有的先進優勢，然后與UCC公司的新型技術進行了充分的結合，并最終研究出了——茂金屬線型低密度聚乙烯（mLLDPE），這種樹脂所采用的共聚單體為1-己烯或者1-丁烯，其自身有著非常優良的力學性能，并且遠遠超過了LLDPE，其中，LLDPE主要是由1-辛烯為共聚單體，并通過使用Ziegler-Natta催化劑來制作完成的。美國的Univation公司已經對兩種茂金屬催化劑進行了成功的研制，并且，在此基礎上，其還進一步實現了工業化發展。其中，這兩種茂金屬催化劑為：XCAT EZP催化劑與XCAT HP催化劑[3]。

2.2 單釜雙峰技術

隨著科學的進步與技術的創新，美國的Univation公司加大了自身的研究力度，并進一步研發出了一種新型的催化劑，與此同時，其還在單個反應器當中，有效的實現了雙峰HDPE的生產。通過該技術，有效地改善了硬件所需要的成本。在這樣的情況下，其不但能夠實現成本的降低，同時也能夠有效的解決生產的瓶頸問題，將這種新型的催化劑，運用到單條Unipol生產線上，能夠在每年生產450kt雙峰HDPE。其中，在這一系列的催化劑里面，主要存在BMC-100與BMC-200這兩種基本的形式[4]。在這當中，BMC-100的功效，主要還是集中于高密度膜用樹脂的生產工作。通過研究分析我們可以看出，這種催化劑自身存在著相對較高的共聚合性能，與此同時，產品還有著較強的擠出性能和沖擊強度，并且具有較高的耐環境應力。就針對于目前的實際情況來看，其已經生產出了兩個1-己烯共聚牌號，即：UHBF5165與UHBF5195。

而BMC-200所對應的，主要是進行PE-100級管材樹脂的生產，該產品的密度在0.947～0.951g/cm3左右，并且也已經通過了ISO100的評定。不過，其還需要我們對其進行更進一步的開發與研究工作。

3 結束語

總而言之，在日后的發展過程中，我們應當進一步強化對高附加值產品的相關開發，并以此來進行高檔聚乙烯產品的設計與開發，提高裝置自身的產品附加值，才能更好的順應市場競爭需要。因此，我們應當密切關注Unipol的工藝進展情況，然后在這個基礎上，對于相關的技術進行綜合分析，并對其所使用的裝置進行科學的改造，確保裝置運行水平的提高，從而實現生產流程、生產成本的優化與降低。

[1] 唐巖，劉少成，謝侃，等.Unipol氣相工藝高密度聚乙烯樹脂的氯化研究[J].齊魯石油化工，2012，（1）：13.

[2] 楊繼才.淺談Unipol聚乙烯結塊原因及控制措施[J].化工管理，2016，（11）：231.

[3] 王登飛，任合剛，高宇新，等.Unipol全密度聚乙烯生產工藝粘壁物的結構剖析及原因分析[C].//中國化學會高分子學科委員會.2015年全國高分子學術論文報告會論文摘要集——主題M 高分子工業.中國化學會高分子學科委員會，2015：1.

[4] 王根.UNIPOL聚乙烯工藝反應冷凝態模式淺析及切換要點[J].河南化工，2014，（5）：45-47.

Some Considerations about the Technology of Unipol Gas Phase Polyethylene Process

Wang Lei-lei，Wang Xin-hui

simply speaking，the gas phase fluidized bed reaction technology and catalyst technology are the core technology of the Unipol process.After a long period of development and innovation，Unipol process is usually the development of catalyst technology closely linked to the development of technology，and in order to ensure that the technology to achieve industrial applications.A simple analysis of Unipol vapor phase polyethylene process for reference.

Unipol；polyethylene process；gas phase method

TQ325.1

A

1003–6490（2016）09–0063–02

2016–09–13

王雷雷（1986—），男，山西霍州人，主要研究方向為有機合成。