LDPE工艺路线评述.pdf

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1、专论合成树脂及塑书一工艺路线评述刘海燕北京燕山石油化工公司对及的生产工艺及其特点进行对比、分析了兼式法和环管法生产一几艺路线的优点及不足并参考世界上各大公司典型装置的技术情况 对燕山石化公司拟建装置的前景进行 了预测关键词低密度类乙烯线性低密度聚乙烯釜式一艺环管工艺燕山石化公司乙烯改扩建后,乙烯的生产能力将有所增加、从国内生产现状和市场需求情况看,增加的部 分乙烯生产万树行,力卜日前燕化公司现有的万和万生产装置,燕化公司将成为生产能力达万的全国最大生产基地。本文论述 了工艺及产品的特点、参考当前世界范围内典型的装置的技术情况对燕化公司拟建装置提出 了建设性建议工艺及产品特点自公司 开发成功以来

2、,其生产工艺以及产 品应用均 得到很快 的发展,迅速成为强有力 的竞 争对卜年前 就曾有人指出在 未来聚烯烃的发展 中将全面取代,但这种顶 言至今 尚未实现,独特的之卜乙、之尸卜二户乙卜亡二吧户 之吧之 少户之、亡人义义刀矛夕矛心卜之么杏心义厂夕、作者简介刘海燕呢岁高级一程师年毕业西安石油洲沈石油炼制专业年于北京石油学院催化反应动 力学专业研丸生毕业现任北京燕山石化公司总经理兼任中国企业布知里协会副 会长 和中国企业家协会副会长,中国国际贸易促进委 员会工商委员会副主任委员,清华大学、中国石油大学、西安石油学院等大学的兼职教授多次荣获北京市利一学技术先进工作者、一比京 市优秀厂 长、北京市 劳

3、动模范、中石化总公、有突出 贡献的利一技及管理专家等称号。在引内物卜发丧过多篇论文年主编了中国化企业泪竹理一书性能仍使其保持一定的 比例稳步向 前发展相 比,具有以、一特点的分支构型导致较小的 史均匀的结晶生成,这减少 了其在尤定型 及结晶区问的折射微差,减少了材料的光散射,使其具仃优良的透明度而的结晶度较高透 明度较差。侧链分 支使其分子均衡地在两个方向取向。囚此,的收缩性更均匀在收缩薄膜市场上具有优势、具有支链结构,熔点较低,在较低温度的涂覆生产线卜运转,仍能达 到优异的粘结性、这一性能使其在这领域市场中具仃明牡的优势具有极佳的膜加一卜比能,掺混性能良好,而加工性能较差,加工能耗高,只能以

4、一比例与于 参混使较宽的相对分子质 吊分布使其愁了较强的熔体强度,特别适川于吹塑相对分子质景分布窄,在生产宽相对 分子质 吊分布,、,钻时需要将催化剂由钦系转变为洛系改换操作三常复杂与相比一户,钻 龙催化 刹残留的问题对单体中、等杂质不敏感,而气相法生产对原料中的几述杂质相当敏感生产停留时问 短生产效率高,而一由于使用低活性催化 刹,井要求的操竹合成树脂条件较温和,导致停留时间较长,反应器滞留量高,所以单位体积生产效率降低。产品牌号容易切换,而由于对催化剂直接注入技术要求较高,并要借助接种树脂进行开车,导致产品牌号切换困难,过渡料所占比例不容忽视。由于技术进步,生产的单体转化率大幅度提高,操作

5、条件苛刻程度降低,单线生产规模突破万,达到经济规模,其成本比同规模气相法降低。另外还具有较均衡的物理性能韧性好、冲击强度高、脆化温度低、柔软、水的渗适率低、稳定性好、耐化学品尤其耐极性化合物性能好,具有卓越的电性能,薄膜的透 明性和成膜性是其它树脂所不能代替的。因此,产品在未来的合成树脂市场中必将占有很大一部分份额,在高透 明膜、挤出涂覆、共混物、收缩包装及高压电线、电缆包皮等市场上仍将具有很 强的竞争能力。生产工艺路线分析树脂生产均采用高压法。高压反应器类型有两种一种是带搅拌器的高压釜式反应器,该工艺于年由公司开发另一种是管式反应器,由公司开发。两种技术各具特点管式反应器长径比大于,压力可高

6、达,高压操作可提高树脂的密度和透 明度。釜式反应器一般用过氧化物作引发剂,管式反应器可用氧或空气作引发剂,但用得较多的仍是过氧化物。用氧作引发剂可提高薄膜的韧性,但会降低透明性。釜式反 应器长径比为至,有较大返混,全釜的 聚合物都是在相同的温度、压力下生成的,相对分子质量分布较窄,且 易生成许多长支链的聚合物,产品有良好的挤出涂覆性,适用于电线、电缆护套、高透明度薄膜和注塑制品。管式反应器有较小的返混,物料停留时间较短,聚合物有较少的 长支链结构,相对分子质量分布较 宽,加工性能较好,产品适 用于电线、电缆和通用薄膜。管式法的转化率较高一,而釜式法的转化率则较低。及塑料年第卷釜式法和管式法的另

7、一区别就是后者有较短的反应停留时间。对于小批量的牌号,生产厂一般愿意选用釜式法工艺,以减少过渡料。比较管式法与釜式法的单线生产能力,前者较大万,而后者较小万。典型装置工艺技术特点如表所示。就我国正在建设的非脉冲工艺与已建成的脉冲工艺对比有如下特点从出料方法看,在不出现粘壁 的情况下,非脉冲工艺具有一定的优势,即非脉冲工艺 易操作,设备、仪表使用寿命长从引发剂上看,脉冲工艺使用空气和有机过氧化物,而非脉冲工艺只使用有机过氧化物。实践证明,二者相比,前者不易于控制从消耗和占地面积来看,脉冲工艺较高从反应转化率来看,脉冲工艺较低,对相 同规模的装置而言,反应转化率高,设备的尺寸则可以减小,从而减少未

8、反 应物的循环量,节省能耗评估资料显示,若实现经济规模万或以上,非脉冲工艺的投资成本最低。采用脉冲工艺技术的茂名乙烯工程 的装置开车情况不太理想,也反映了一些问题。但脉冲工艺对产品牌号控制较灵活,两种工艺还应再认真比较。燕化公司拟建装置前景分析每个品种均具有独特的性能,没有一种可满足所有市场的需要,与各有短长,这就决定了两者必将市场共存,功能互补,以满足多种应用领域的需求。燕 化公司对和立项的决策应从中国的实际情况出发,视国内市场的消费结构、消费水平而定。由于中国是发展中国家,塑料加工业比较落后,尽管近几年在中国发展迅速,但是单独使用做农膜的技术未获突破,大 多数均采用与共混,部 分用与共 混

9、制造。这 不仅是由于与相比加工性较差,更主要是由于在国内大多数加工设备是按照树脂生产农膜配套的,农膜生产厂也掌握和 习惯了采用生产 农膜其次中国是农业大国,对农膜需求量特别大,由于优良的透气性、透明性和良好的掺混及加工等性能,使农膜对的需求量增大。我国地膜的基础树脂一直为、棚模的原料也由第期刘海燕工艺路线评述表各公司典型装置工艺技术特点比较公司概工艺技术特点及应用范困从年开始釜式法生产、年建第一套管式万装置后又扩建至万年建第二套管式万年扩建至万引年建第三套管式万法 国公司设计年产 量达万、年向中国齐鲁石化公司转让一套万管式法技术,最大单线生产能力为万工艺简单、设备少产品透 分卜 以户操作压力低

10、、车 专 化率高投资古、成本低操作费用低但装置无事故排放槽适川二膜料、吹塑料,户包缆料、丫一塑料较少转化率高装置在线 系数高气设备拆卸率低产品中残留单体少但装置生产低入 了 石产异需脉冲年开始生产现有个生产基地,总生产能 力为万、在有套管式、两套釜式、和万狱在工厂有 套釜式在厂有 套管式万年至年,将万管式扩至成万,并开发了冷进料乙烯间歇射人技术年至年开发了两端侧线进料万反应器年至年,和工厂的管式反应 器扩至万年至年将工 厂的反应器扩至现在的万,该公司过去未转让过技术一最大单线生产能为万第一套釜式装置建于四年第一套管式装置建于年,现有装置套,其中管式法套,万总生产能力万利用技术共建成管式装置套,

11、最大一套万肠圣司的高压法是唯一经工业验证能在一条生产线釜式生产所有聚乙烯 系列产品的工艺技术、甚低密度、和极性共聚、最大单线能力 为万产品范围宽牌号换快,产品中残留单体少于年首次用高压技术实现乙烯聚合,年开始管式法试生 产,年半商业化生 产,年开始 商业 化生产,年 半 商业化反 应 器问 世至今,公司已转让生产线条最 大两线生产 能力万,年挪 威 项目为万年公司生产能力万,已转让技术的 生产能 力达肠万最大单线生产能力 为万设备为碳钢一艺控制较先进、产品范宽,但装置在脉冲出料时,曾发二反应管破裂生无回收压缩机,事故率高,适用于膜料、吹塑料、电缆料、宁王塑牌号也较 多山二菱油 化和三菱化成公司

12、组成三菱油化于年 首次 从公司 引进生产技术万条线年第二次从引进万条线从年开始在口本建设套管式装置、万,向国外共转让套金一万不韩国万公司年生产能万最大单线生产 能力为万年从英国引进釜式生产技术,随后开发了自已的管式法艺该公司共有生产线条,其中管式法套第一套建于年,万,第二套建于年 万总生产能力万对外共转让套装置万,管式法,年,万管式法年燕山,只万釜式法,年巴西万釜式法,年屯美国万管式法,年新加坡万,管式法,年最大单线生产能力为万艺控制较先进,对反应机理有研究,但对万规模的生产装置无经验且转化率低、注塑料牌号多电缆料、吹 塑料牌号少装置在线系数高产占范围宽,但转化率下限太低气装置事故率高衬竹式法

13、分为非脉冲艺和脉冲艺两种逐渐转句树脂。年和年我国农膜对树脂的消费量分别为万和万据 专家预测,年我 国农膜对树脂的需求量将达到万,我国的生产能力年为万到年仅为万,现有的生产能力仅能满足我国年的消费水合成树脂平,国内农膜料缺口很大。目前我国生产能力为万,生产厂家有兰化公司石油化工一厂万,釜式法,燕化公司化工一厂万,住友化学公司釜式法,上海石化总厂塑料厂巧万,三菱汕化公司管 式法,大 庆石化总厂塑料厂万,伊姆豪逊公司管式法,茂名石化公司万,公司管式法。从我国、和这种树脂的各种 结构来 看,生产能力比例为为,消 费比例为为,两组数据也反应出我国缺口很大从近 几年进口统计数据来看,三者比例为,同样反映出

14、我国市场潜力很大。另外,我国及塑料年第卷树脂结 构 与世 界平 均 水 平 尚有较 大差距,比生产能力偏高,生产能力偏低,据估计到年我国比生产能力高个百分点,显然,我国树脂结构有待调整。由于燕化公司现有的年产万高压釜式法生产装置已运行余年,部分设备已老化,而的销售市场看好,的销售利润较低,为缓解这种情况,多创利润,新建一套经济规模的生产装置是可行的。因此,与燕化公司万乙烯改扩建工程配套的生产装置 应以生产国内市场缺口较大的为目标,生产装置采用 经济规模为万,生产工艺路线以高压管式法为佳,产品牌号应以满足国内农膜用树脂为主。,之二心吧户之佘之又冷、丫卜、,产之认州卜。产二叱叼认杏尹认夕个吧入岁补己冷之卜之争之厂入岁入夕争之卜之入乙冷心入夕认杏心吧厂入州入岁入夕卜之入夕认酬入酬佘之卜之认巴了认岁入丫卜刀认少矛吧了认夕矛北京燕山石油化工集团有限公司成立北京燕山 石油化工集团有限公司于年月日成立,刘海燕任董事长,曹湘洪任总经理。它 的成立标志着燕化公司在转换体制 与机制,实施大集团战略,落实现代企业制度试点 方面又迈出了重要步伐。年月,国务院批准燕化公司为现代企业制度百 家试点企业之一。在国家经 贸委、国家体改委和中石化总公司的指导和 支持下,根据中华人民共和国公司法和国务院关于选择一批国有大中型企业进行现代企业 制度试点的方案的有关要求,燕化公司制定了具体的实施方案