漿液法高密度聚乙烯生產工藝及催化劑研究

李澤博 張勇（陜西延長石油延安能源化工有限責任公司，陜西 延安 727500）

漿液法高密度聚乙烯生產工藝及催化劑研究

李澤博 張勇（陜西延長石油延安能源化工有限責任公司，陜西 延安 727500）

采用漿液法進行高密度聚乙烯的生產時，需要應用諸多設備對己烷和相關溶劑進行分離和循環。通常情況下，漿液中的己烷或其他溶劑需要與PE粉料進行分離，主要應用多級分離的方式，第一級可以采用閃蒸傳統蒸發器，為了確保殘余溶劑的含量不會過量，也可以采用膜式蒸發器，第二級可以采用物理干燥，即用離心機等設備進行干燥。本文主要就漿液法高密度聚乙烯生產工藝及催化劑進行了相關的研究和探討。

漿液法；高密度聚乙烯；生產工藝

漿液法是常見的聚乙烯生產工藝，該工藝早期被稱為淤漿法，最早用于聚丙烯的生產。在1957年，這種工藝裝置就已經出現，隨著時間的發展，該工藝在不斷的完善和改進，逐漸成為了最主要的聚乙烯生產工藝之一?，F代的漿液工藝首先要進行催化劑的制作和準備，在催化劑儲罐內，助催化劑與溶劑混合，然后用泵將其打入混合罐內。再次，將固體催化劑配置成漿液，然后將其加入進料罐，再將連續計量加入聚合反應器之中。最后再進行閃蒸、分離等步驟，通過復雜的工藝技術生產高密度的聚乙烯。

1 漿液法高密度聚乙烯的生產工藝

高密度聚乙烯是非常重要的通用塑料之一，高密度聚乙烯的生產成本較低，且來源豐富，不僅如此，它還具有良好的使用性能，是十分受歡迎的一種應用材料。生產高密度聚乙烯的方法有很多，如氣相法、漿液法等等。其中，漿液法時非常常見的一種生產方式，這種工藝已經具備成熟的應用技術，能夠生產出質量較高的高密度聚乙烯。然而，采用這種方法很容易受到撒熱問題的影響。為了解決這問題，環管反應器應運而生，使單線生產能力得到了有效的提升。一些生產廠家采用釜式反應，然后通過漿液外循環的方式來提升單線生產力。不論是釜式反應還是管式反應，它們都是根據聚合反應器對淤漿法的劃分來完成的工藝技術。其外，氣相法是近幾年出現的生產工藝，具有良好的氫調敏感性和共聚性，所以能夠生產用途多樣的各種產品。它具有無需溶劑、工藝流程簡單快捷等特點。但是從生產能力和實用角度來看，漿液法是最好的生產工藝，因為漿液法能夠有效推動雙峰及多峰聚乙烯技術的生產進步，還能夠加工高強度薄膜、吹塑中空容器，且在能源節約和材料來源方面占有很大的優勢。不過這種方法具有一個溶劑回收的過程中，是一個流程較多的工藝技術。采用漿液法進行聚乙烯的生產，不僅要在反應器中加入催化劑，還要加入惰性溶劑和氫氣，通過這兩種物質來控制分子量。如果需要控制聚乙烯密度或者共聚產品，要在第一或者第二反應器中加入丁烯或丙烯。該生產工藝采用的反應器是一種傳統的反應器，這種反應器具有夾套和冷卻擋板，聚合熱通過這兩個設備同時結合循環冷卻法將熱量從反應器中撤出。在反應器出口，聚合物所含有的無規聚合物通常在2%-5%之間。不同工藝手段的反應條件各不相同，在實際生產的過程中要根據實際情況進行分析和調整。未完全反應的丁烯或丙烯氣體進行壓縮并分離出丙烷丁烷等惰性組分后，重新送入反應器進行循環。

2 漿液法高密度聚乙烯生產催化劑

2.1 傳統催化劑

目前，生產聚乙烯的催化劑主要有三種不同類型，分別是：負載載體為含鎂載體的鉻合鈦化合物、載體為二氧化硅以氧化鋁的鉻合鈦化合物、單活性位的催化劑。理論上，基于鉻合鈦的催化劑能夠應用在不同類型的工藝之中。然而，實際生產的過程中，大部分生產商都會使用相同類型的催化劑。該催化劑能夠進行多種變型，在進行催化劑制備之前，可以使用鉻化合物出現化學改性，從而獲得分子結構特定的高密度聚乙烯。

2.2 淤漿催化劑

淤漿催化劑具有高活性的特性，與傳統催化劑相比，這種催化劑的平均粒徑相對較小。研究表明，催化劑的粒徑通常在15pm左右能夠產生比較適宜的活性，從而滿足氣相聚合工藝條件下的操作要求。這就對細粉含量等提出了更高的要求。淤漿催化劑是一種衰減型催化劑，活性通常會發揮在聚合的前期。在活性條件相對較高的情況下，氣相流化床能夠進行較為合理的操作?？梢?，超冷凝態等工藝都有很廣闊的應用前景。

2.3 茂金屬催化劑

茂華金屬催化劑主要是由多種金屬和鋁氧烷助催化劑所構成的，它是一種有規立構催化劑。茂金屬催化劑能夠精確的控制分子的陛質，從而使生產出來的產品更加滿足設計要求。這種催化劑的研制與開發對Z-N催化劑的研發起到了良好的促進作用，利用這種催化劑生產出來的聚乙烯與茂金屬有很多的相似之處，也是聚乙烯生產過程中常用的催化劑之一，具有非常廣闊的應用前景。

3 結語

綜上所述，漿液法是常見的聚乙烯生產工藝，在使用漿液法進行聚乙烯生產時，一定要注意催化劑的合理選用，確保聚乙烯的生產質量和生產效率。

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