李 博

（中國石油大慶石化公司，黑龍江大慶 163000）

利用高密度聚乙烯裝置生產線型低密度聚乙烯的相關研究

李 博

（中國石油大慶石化公司，黑龍江大慶 163000）

隨著我國經濟實力的飛速發展，對線型低密度聚乙烯的需求也有了很大的提升，相關部門必須對高密度聚乙烯裝置生產線型低密度聚乙烯工藝給予足夠的重視，并且加大對催化劑的研究力度。因此，主要對高密度聚乙烯裝置生產線型低密度聚乙烯工藝進行了簡要分析，闡述了相關催化系統，并且對生產工藝裝置與主要生產流程進行了研究分析。

低密度聚乙烯；低壓法；高壓裝置；淤漿聚合；操作費用；催化系統

1 對低密度聚乙烯相關內容的簡要分析

低密度聚乙烯簡稱為LDPE，一般情況下單體為乙烯，在98.0～94.0MPa的高壓環境中，使用氧氣或者相關的有機氧化物當做引發劑，再通過聚合反應就能得到聚合物，這種聚合物就是低密度聚乙烯。線型低密度聚乙烯英文簡稱為LLDPE，其主要生產工藝為在將乙烯以及一定量的高級α-烯烴的共同反應，再經過高壓或者低壓聚合反應就能形成線型低密度聚乙烯，線型低密度聚乙烯材料有著沒有毒性、沒有味道、沒有臭味的特點，并且線型低壓密度聚乙烯是一種乳白色的顆粒狀物體，線型低壓密度聚乙烯普通的低壓密度聚乙烯相比有著有著高強度、高韌性、良好耐熱、良好耐寒等特點，并且其還有著優秀的耐環境應力開裂、耐撕裂強度的優點，能夠有效抵抗酸性物質、堿性物質、有機溶劑等材質的腐蝕。線型低壓密度聚乙烯使用的催化劑為配位催化劑，代替了自由基引發劑，并且使用的是低壓氣相聚合極大減少了傳統高壓反應器的生產成本，線型低壓密度聚乙烯材料在很短的時間內就已經在非常多的生產領域取代了低壓密度聚乙烯材料的使用[1]。當前，線型低壓密度聚乙烯已經發展到了所有的低壓密度聚乙烯市場，其中主要包括薄膜地生產、模塑的生產、管材的生產以及電線電纜的生產。

2 對低壓法線型低密度聚乙烯生產技術主要特征的簡要分析

2.1 對低壓法線型低密度聚乙烯生產工藝特點的簡要分析

2.1.1 低壓法線型低密度聚乙烯生產工藝聚合條件有所降低

生產氣壓從傳統的2000Kp至3300Kp下降到了現在的7-20Kp；溫度也從傳統的310℃下降到了現在的不到100℃。

2.1.2 效率有所提升

低壓法線型低密度聚乙烯生產工藝的自動化視線有所提升，并且生產效率也有了較大的進步，目前已經能夠進行大批量的生產。

2.1.3 低壓法線型低密度聚乙烯工藝流程有所進步

低壓法線型低密度聚乙烯的生產工藝已經從傳統的復雜、繁瑣，變成了如今的方便、簡單，而且主要生產裝置也變得更加簡潔，拜托了傳統生產工藝的造粒干燥流程以及高壓分離流程等流程，并且再也不需要使用深冷裝置。

2.1.4 線型低密度產品種類有所增加

低壓法線型低密度聚乙烯的生產工藝增加了生產產品的主要種類，生產出來的產品密度為0.9～0.93g/cm3，并且寬分子量的聚乙烯有著溶體指數不高的特點，因此可以使用寬分子量分布的聚乙烯生產吹塑?？梢允褂孟鄬τ趯挿肿恿康莫M分子量聚乙烯來注射成型。

2.1.5 低壓法線型低密度聚乙烯工藝所耗能源極大減少

使用低壓法線型低密度聚乙烯工藝生產使用的能源有所減少，進而降低了額投資成本以及相關生產費用，提升了生產企業的經濟效益和社會效益。低壓法線型低密度聚乙烯工藝同傳統的生產工藝相比更加先進，并且經濟成本更低，生產出來的產品價格優勢更為明顯。

2.2 對低壓法線型低密度聚乙烯工藝催化系統的簡要分析

低壓法線型低密度聚乙烯工藝使用的催化系統的主要載體為硅膠，在硅膠的上面嘉盛加上鉻材料、鈦材料以及氟材料等進行沉析就到了催化系統。將乙烯等生產原料放置在流化床上進行反應，在各種生產條件下就能生產出相關的乙烯共聚物，這種條件下生產出來的聚乙烯產品的密度通常是在0.91～0.95g/cm3，并且熔體指數也達到了2.0以上，還要注意的是生產出來的聚乙烯產品中會存有一定量的的正己烷萃取物成分以及其他金屬催化劑的殘余物。

在生產的過程中，還要注意以下幾個方面：

第一方面，決定聚乙烯產品密度的主要因素為乙烯以及其他工具單體的比例所決定的，如果在生產的過程中，沒有向其中加入共聚單體，結果生產出來的產品的密度就會超過0.95g/cm3，屬于乙烯均聚物，但是在生產的過程中放入了一定量的共聚單體的時候，生產出來的線型聚合物的密度就會隨之降低，并且還要注意的是，如果生產環境的溫度變高，生產出來的聚乙烯產品的密度也會變大[2]。

第二個方面，對共聚物熔體指數造成影響的主要生產因素為：聚合環境溫度的高低、聚合物密度的大小、以及在催化劑中鈦金屬的含量等因素。隨著聚合物溫度的增加，共聚物的熔體指數就會隨之增加；隨著聚合物的密度變小，共聚物的熔體指數就會隨之增加；隨著催化劑中鈦金屬的含量增加，共聚物的熔體指數就會隨之增加。如果催化劑中氟的含量達到了一定的水準之后，共聚單體進行共聚反應的速度就會有所增加，但是也會減小聚合物的熔體指數。其中催化劑中鉻的含量會對催化劑的生產率有著關鍵的影響。

2.3 對聚合工藝的簡要分析

低壓法線型低密度聚乙烯工藝使用的主要裝置為硫化床反應器，使用的生產原料為乙烯，并且在乙烯中不能含有其它物質，比如氧氣、水分以及一氧化碳等。在聚合反應的時候，必須使用氫氣作為鏈轉移劑，平均每克的分子乙烯中必須含有0.001～10g的氫氣分子。

3 結束語

綜上所述，使用低壓法線型低密度聚乙烯工藝技術在塑料生產行業中有著較強的科學性、經濟性以及先進性，并且我國已經引進了高密度聚乙烯的專利。我國的生產廠家必須對低壓法線型低密度聚乙烯工藝給予足夠的重視，來提升線型低密度聚乙烯的生產產量。

[1] 黃樹新.袁文.張嘉譯.低密度聚乙烯熔體擠出脹大的實驗和數值模擬預測[J].上海交通大學學報，2015，（4）.

[2] 黃樹新.袁文.劉偉文.美國開發出新型交聯低密度聚乙烯[J].塑料科技，2015，（8）.

Study on the Production of Linear Low Density Polyethylene by High Density Polyethylene Plant

Li Bo

With the rapid development of China’s economic strength，the demand for linear low-density polyethylene has also been greatly improved.The relevant departments must pay suff i cient attention to the production of low-density polyethylene process in high density polyethylene plant.Large research on the catalyst.The main contents of this paper are to analyze the production of low density polyethylene in high density polyethylene plant，and to introduce the related catalytic system，and to study and analyze the production process equipment and the main production process.

low density polyethylene；low pressure method；high pressure device；slurry polymerization；operating cost；catalytic system

TQ325.12

：B

：1003–6490（2017）04–0086–02