聚乙烯工艺流程图PPT演示课件

管理4李雪2010101424管理5黄杉松2010101533管理6吴荣杰2010101608,聚乙烯工艺流程,1,聚乙烯,结构式聚乙烯简介用途主要生产工艺乙烯聚合基本原理聚乙烯生产发展史国内外生产状况最新进展和发展趋势,2,结构式,近年来在核物理，天体物理，反应堆运行中运用聚乙烯作为催化剂来测,返回,3,简介,聚乙烯(PE)塑料一种，我们常常提的方便袋就是聚乙烯(PE).聚乙烯是结构最简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料.聚乙烯是通过乙烯（CH2=CH2）的加成聚合而成的。聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压力(100-300MPa)，高温(190210C)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支化结构的。编辑本段结构式CH2=CH2+CH2=CH2+CH2CH2CH2CH2简写：nCH2=CH2CH2CH2CH2CH2聚合压力大小：高压、中压、低压；聚合实施方法：淤浆法、溶液法、气相法；产品密度大小：高密度、中密度、低密度。,4,聚乙烯是半结晶热塑性材料。它们的化学结构、分子量、聚合度和其他性能很大程度上均依赖于使用的聚合方法。聚合方法决定了支链的类型和支链度。结晶度取决于聚合物的化学结构和加工条件。,5,聚乙烯产品的类别,聚乙烯PE是合成树脂中产量最大的品种，主要包括低密度聚乙烯LDPE、线型低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙HDPE及一些具有特殊用途的产品。,6,聚乙烯的性质,一、物理性质1聚乙烯为白色、蜡状半透明材料，具有优越的介电性能。2易燃烧，且离火后继续燃烧。3透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。4透明度随结晶度增加而下降，在一定结晶度下，透明度随分子量增加而提高。5高密度聚乙烯熔点范围为132135，低密度聚乙烯熔点较低112且范围宽。6常温下不溶于任何已知溶剂中，70以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。,7,二、化学性质1具有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质，硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。2聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，炭黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。3受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反应。,8,成型性能,1.结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形。2.收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统。3.加热时间不宜过长,否则会发生分解,灼伤。4.软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模。5.可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂。6.聚乙烯是乙烯最重要的下游产品。,9,聚乙烯产品用途,高压聚乙烯：一半以上用于薄膜制品、其次是管材、注射成型制品、电线包裹层等。中低压聚乙烯：以注射成型制品、中空制品为主。超高压聚乙烯：由于超高分子聚乙烯优异的综合性能，可作为工程塑料使用。,10,聚乙烯的用途薄膜,11,聚乙烯的用途吹塑,12,聚乙烯的用途管材,13,聚乙烯的用途注塑,14,聚乙烯的用途片材,15,聚乙烯的用途滚塑,16,聚乙烯的用途土工膜,17,聚乙烯的用途电缆,返回,18,乙烯聚合基本原理,19,聚合反应,聚合反应是由单体合成聚合物的反应过程。有聚合能力的低分子原料称单体，分子量较大的聚合原料称大分子单体。若单体聚合生成分子量较低的低聚物，则称为齐聚反应，产物称齐聚物。一种单体的聚合称均聚合反应，产物称均聚物。两种或两种以上单体参加的聚合，则称共聚合反应，产物称为共聚物。,20,乙烯聚合基本原理,链引发反应：链增长反应：,21,乙烯聚合基本原理,链转移反应：,22,链终止反应：,23,聚乙烯的分子链结构,HDPEHP-LDPELLDPE,返回,24,1976年Karisky发明了单活性中心的茂金属催化剂，将乙烯聚合催化剂的活性提高了400倍。1985年UCC公司开发出超冷凝工艺聚乙烯的发明始于1933年的一次试验失败，1942年开始聚乙烯的工业化生产。经过60多年的发展，聚乙烯因其优良的性能已经发展成为世界上产量最大、应用最为广泛的合成材料之一。1995年Exxon公司开发出超冷凝工艺，使低压气相反应器的时空产率提高了200%。2002年全世界聚乙烯的消费量为5315万吨。,返回,聚乙烯生产技术发展史,25,茂金属催化剂,1、一般用来生产超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯、烯烃共聚物、EP共聚物橡胶、热塑性烯烃弹性体、聚丙烯有规共聚物、聚丙烯均聚物等一系列产品。2、茂金属催化剂一般是由三个组分组成的：有机金属络合物、助催化剂、载体；在溶液聚合中不需要载体，有机金属络合物是由过渡金属与各种有机物取代基相结合构成的，其重量占催化剂重量的1-2。助催化剂具有强化过渡金属系统的作用，与有机金属络合物相比，常常被过量应用，通常用铝氧化物和氟化有机硼酸盐混合物做为助催化剂。,26,主要生产工艺,反应压力：高压和低压反应器：管式、釜式、流化床、环管物料状态：气相、本体、溶液（淤浆）,27,聚合反应器,28,聚合反应器的凸镜垫,29,高压循环气冷却器,30,高压管式法的特点,自由基聚合反应：链引发、链增长、链终止引发剂：微量氧或有机过氧化物反应压力最高为320Mpa，温度为165-320C反应接近平推流，夹套撤热单程转化率：2040%密度范围：0.9160.936g/cm分子量：10万50万,31,高压聚乙烯生产流程图,乙烯,7,1,2,5,去干燥,聚乙烯,1一次压缩机,2二次压缩机,3反应器4分离器5低压贮6造控机7料助压缩机,32,二次压缩机,33,压低环管淤浆法的特点,配位聚合反应：催化剂活化、链引发、链增长、链终止反应压力为4.2MPa，温度90-109反应近似全混床，夹套撤热反应停留时间短，反应器体积小单程转化率：96有溶剂系统乙烯与己烯共聚，生成具有线性短支链结构特点的中高密度聚乙烯产品密度范围：0.9390.961g/cm3分子量：325万,34,低压淤浆环管反应流程示意图,35,低压淤浆环管聚乙烯装置,36,低压釜式淤浆法的特点,配位聚合反应：催化剂活化、链引发、链增长、链终止反应压力为1.0MPa，温度76-85反应近似全混床，夹套和物料撤热反应停留时间短，反应器体积小单程转化率：98有溶剂系统乙烯与丁烯共聚，生成具有线性短支链结构特点的中高密度聚乙烯产品密度范围：0.9390.961g/cm3分子量：525万,37,低压釜式淤浆法反应流程简图,38,低压气相流化床工艺的特点,配位聚合反应：催化剂活化、链引发、链增长、链终止反应压力为2.4MPa，温度80-110反应近似全混床，物料撤热反应停留时间较长，反应器体积较大单程转化率：24乙烯与己烯共聚，生成具有线性短支链结构特点的低中高密度聚乙烯产品密度范围：0.9160.961g/cm3分子量：325万,返回,39,低压气相流化床反应示意图,40,低压气相流化床聚乙烯装置,41,聚乙烯国内外状况,42,我国聚乙烯生产装置览表（单位：万吨/年）,返回,43,聚乙烯国内外状况,44,最新进展和发展趋势,茂金属催化剂：降低成本链转移反应，生成长支链非茂高性能催化剂高活性高活性和单一活性中心具有齐聚功能双峰生产技术熔体混合法（掺混）多个反应器串联复配两种以上