浆液法高密度聚乙烯生产工艺及催化剂探讨范文

摘要：采用浆液法进行高密度聚乙烯的生产时，需要应用诸多设备对己烷和相关溶剂进行分离和循环。通常情况下，浆液中的己烷或其他溶剂需要与PE粉料进行分离，主要应用多级分离的方式，第一级可以采用闪蒸传统蒸发器，为了确保残余溶剂的含量不会过量，也可以采用膜式蒸发器，第二级可以采用物理干燥，即用离心机等设备进行干燥。本文主要就浆液法高密度聚乙烯生产工艺及催化剂进行了相关的研究和探讨。

关键词：浆液法；高密度聚乙烯；生产工艺

浆液法是常见的聚乙烯生产工艺，该工艺早期被称为淤浆法，最早用于聚丙烯的生产。在1957年，这种工艺装置就已经出现，随着时间的发展，该工艺在不断的完善和改进，逐渐成为了最主要的聚乙烯生产工艺之一。现代的浆液工艺首先要进行催化剂的制作和准备，在催化剂储罐内，助催化剂与溶剂混合，然后用泵将其打入混合罐内。再次，将固体催化剂配置成浆液，然后将其加入进料罐，再将连续计量加入聚合反应器之中。最后再进行闪蒸、分离等步骤，通过复杂的工艺技术生产高密度的聚乙烯。

1浆液法高密度聚乙烯的生产工艺

高密度聚乙烯是非常重要的通用塑料之一，高密度聚乙烯的生产成本较低，且来源丰富，不仅如此，它还具有良好的使用性能，是十分受欢迎的一种应用材料。生产高密度聚乙烯的方法有很多，如气相法、浆液法等等。其中，浆液法时非常常见的一种生产方式，这种工艺已经具备成熟的应用技术，能够生产出质量较高的高密度聚乙烯。然而，采用这种方法很容易受到撒热问题的影响。为了解决这问题，环管反应器应运而生，使单线生产能力得到了有效的提升。一些生产厂家采用釜式反应，然后通过浆液外循环的方式来提升单线生产力。不论是釜式反应还是管式反应，它们都是根据聚合反应器对淤浆法的划分来完成的工艺技术。其外，气相法是近几年出现的生产工艺，具有良好的氢调敏感性和共聚性，所以能够生产用途多样的各种产品。它具有无需溶剂、工艺流程简单快捷等特点。但是从生产能力和实用角度来看，浆液法是最好的生产工艺，因为浆液法能够有效推动双峰及多峰聚乙烯技术的生产进步，还能够加工高强度薄膜、吹塑中空容器，且在能源节约和材料来源方面占有很大的优势。不过这种方法具有一个溶剂回收的过程中，是一个流程较多的工艺技术。采用浆液法进行聚乙烯的生产，不仅要在反应器中加入催化剂，还要加入惰性溶剂和氢气，通过这两种物质来控制分子量。如果需要控制聚乙烯密度或者共聚产品，要在第一或者第二反应器中加入丁烯或丙烯。该生产工艺采用的反应器是一种传统的反应器，这种反应器具有夹套和冷却挡板，聚合热通过这两个设备同时结合循环冷却法将热量从反应器中撤出。在反应器出口，聚合物所含有的无规聚合物通常在2%-5%之间。不同工艺手段的反应条件各不相同，在实际生产的过程中要根据实际情况进行分析和调整。未完全反应的丁烯或丙烯气体进行压缩并分离出丙烷丁烷等惰性组分后，重新送入反应器进行循环。

2浆液法高密度聚乙烯生产催化剂

2.1传统催化剂

目前，生产聚乙烯的催化剂主要有三种不同类型，分别是：负载载体为含镁载体的铬合钛化合物、载体为二氧化硅以氧化铝的铬合钛化合物、单活性位的催化剂。理论上，基于铬合钛的催化剂能够应用在不同类型的工艺之中。然而，实际生产的过程中，大部分生产商都会使用相同类型的催化剂。该催化剂能够进行多种变型，在进行催化剂制备之前，可以使用铬化合物出现化学改性，从而获得分子结构特定的高密度聚乙烯。

2.2淤浆催化剂

淤浆催化剂具有高活性的特性，与传统催化剂相比，这种催化剂的平均粒径相对较小。研究表明，催化剂的粒径通常在15pm左右能够产生比较适宜的活性，从而满足气相聚合工艺条件下的操作要求。这就对细粉含量等提出了更高的要求。淤浆催化剂是一种衰减型催化剂，活性通常会发挥在聚合的前期。在活性条件相对较高的情况下，气相流化床能够进行较为合理的操作。可见，超冷凝态等工艺都有很广阔的应用前景。

2.3茂金属催化剂

茂华金属催化剂主要是由多种金属和铝氧烷助催化剂所构成的，它是一种有规立构催化剂。茂金属催化剂能够精确的控制分子的陛质，从而使生产出来的产品更加满足设计要求。这种催化剂的研制与开发对Z-N催化剂的研发起到了良好的促进作用，利用这种催化剂生产出来的聚乙烯与茂金属有很多的相似之处，也是聚乙烯生产过程中常用的催化剂之一，具有非常广阔的应用前景。

3结语

综上所述，浆液法是常见的聚乙烯生产工艺，在使用浆液法进行聚乙烯生产时，一定要注意催化剂的合理选用，确保聚乙烯的生产质量和生产效率。

参考文献：

[1]曹云峰,舒巍.浆液法高密度聚乙烯生产工艺及催化剂研究[J].化工管理,2014(20).

[2]饶阳.釜式淤浆法生产高密度聚乙烯工艺及催化剂研究进展[J].中国石油和化工标准与质量,2014(5).

[3]高克京,义建军,袁苑,等.淤浆法双峰聚乙烯工艺及催化剂的研究进展[J].高分子通报,2012(4).

作者：李泽博；张勇 单位：陕西延长石油延安能源化工有限责任公司