Tin tức

Polyetylen mật độ thấp (LDPE)là ethylene trùng hợp làm monome trùng hợp, peroxide là chất khởi đầu, nhựa nhiệt dẻo thu được từ phản ứng trùng hợp gốc tự do, trọng lượng phân tử thường ở mức 100000 ~ 500000, mật độ là 0,91 ~ 0,93g / cm3, là loại nhựa polyetylen nhẹ nhất .

Nó có độ mềm tốt, khả năng mở rộng, cách điện, độ trong suốt, xử lý dễ dàng và độ thoáng khí nhất định.Độ ổn định hóa học tốt, kháng kiềm, kháng dung môi hữu cơ nói chung, có nhiều ứng dụng, bao gồm sơn đùn, màng thổi, sơn dây và cáp, ép phun và đúc thổi khuôn rỗng, v.v.

Do tuổi thọ ngắn của các gốc tự do do chất khơi mào tạo ra, ethylene bị nén mạnh bằng cách tăng áp suất phản ứng (110 ~ 350MPa), do đó mật độ của nó tăng lên 0,5g/cm3, tương tự như chất lỏng không thể được nén lại.Để rút ngắn khoảng cách phân tử ethylene và tăng khả năng va chạm giữa các gốc tự do hoặc chuỗi đang phát triển tích cực và các phân tử ethylene, phản ứng trùng hợp gốc tự do được thực hiện.Polyetylen mật độ thấp được sản xuất, do đó polyetylen mật độ thấp còn được gọi là polyetylen mật độ thấp áp suất cao.

Quy trình sản xuất polyetylen mật độ thấp

Quy trình sản xuất polyetylen mật độ thấp chủ yếu bao gồm nén hai giai đoạn ethylene, phun chất khởi đầu và điều chỉnh, hệ thống phản ứng trùng hợp, hệ thống tách và thu hồi áp suất cao và thấp, hệ thống tạo hạt và xử lý sau ép đùn, v.v.

Theo loại lò phản ứng khác nhau, nó có thể được chia thành hai loại: phương pháp ống áp suất cao và phương pháp hấp khử trùng.

Quy trình hình ống và quy trình ấm đun nước có những đặc điểm riêng: lò phản ứng hình ống có cấu trúc đơn giản, chế tạo và bảo trì thuận tiện và có thể chịu được áp suất cao hơn;Cấu trúc của lò phản ứng phức tạp, việc bảo trì và lắp đặt tương đối khó khăn.Đồng thời, thể tích của lò phản ứng thường nhỏ do khả năng loại bỏ nhiệt bị hạn chế.

Nói chung, phương pháp ống được sử dụng để lắp đặt quy mô lớn, trong khi phương pháp ấm đun nước được sử dụng để lắp đặt sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng cao như EVA loại đặc biệt và hàm lượng vinyl axetat cao.

Do đặc điểm của các quy trình khác nhau, phương pháp ấm có nhiều chuỗi phân nhánh hơn và độ bền va đập tốt hơn, phù hợp cho việc ép đùn nhựa phủ.Phương pháp ống có phân bố trọng lượng phân tử rộng, ít phân nhánh và tính chất quang học tốt, thích hợp để chế biến thành màng mỏng.

Phương pháp ống áp suất cao Công nghệ sản xuất polyethylene mật độ thấp

Đường kính trong của lò phản ứng hình ống thường là 25 ~ 82mm, chiều dài là 0,5 ~ 1,5 km, tỷ lệ khung hình lớn hơn 10000: 1, tỷ lệ đường kính ngoài và đường kính trong thường không nhỏ hơn 2 mm và áo nước là dùng để loại bỏ một phần nhiệt phản ứng.

Cho đến nay, đường ống gần như giống nhau để xử lý dòng cơ bản, sử dụng điểm cấp liệu của lò phản ứng khác nhau, bộ điều chỉnh trọng lượng phân tử khác nhau, bộ khởi động và vị trí phun của nó, cũng như các cách phun phân bón, xử lý sản phẩm khác nhau, lượng hoàn trả của ethylene và gửi vị trí, đã hình thành các tính năng khác nhau của quá trình.

Hiện tại, công nghệ xử lý hình ống trưởng thành chủ yếu bao gồm quy trình Lupotech T của LyondellBasell, quy trình hình ống của Exxon Mobil và quy trình CTR của DSM.

Quá trình Lupotech T

Quy trình LyondellBasell Lupotech T được sử dụng cho khoảng 60% năng lực sản xuất trong nước của các nhà máy polyetylen mật độ thấp.Áp suất phản ứng 260 ~ 310MPa, nhiệt độ phản ứng 160 ~ 330oC, tỷ lệ chuyển đổi một chiều 35%, mật độ sản phẩm 0,915 ~ 0,935g/cm3, chỉ số nóng chảy 0,15 ~ 50g/10 phút, công suất sản xuất dây chuyền đơn 45 × 104T/A, quá trình này có năm đặc tính kỹ thuật:

(1) Công nghệ lò phản ứng xung được áp dụng để nhận ra việc mở van, thời gian mở van và tần số chuyển đổi ở cuối lò phản ứng.Hoạt động xung có thể cải thiện hiệu ứng trộn trong lò phản ứng, độ ổn định phản ứng tốt, tốc độ chuyển đổi cao, giảm độ bám dính của thành lò phản ứng, cải thiện hệ số truyền nhiệt và hiệu quả loại bỏ nhiệt tốt hơn của nước áo;

(2) Peroxide được bơm vào các khu vực khác nhau của lò phản ứng tại bốn điểm để tạo thành bốn phần của vùng phản ứng;

(3) Với propylene, propanaldehyde làm chất điều chỉnh trọng lượng phân tử, được đưa vào bằng đầu vào máy nén, với ethylene vào lò phản ứng, phạm vi sản phẩm rộng;

(4) Hệ thống khí tuần hoàn áp suất cao có thể thực hiện hoạt động tự làm sạch, hòa tan và khử sáp thông qua điều khiển tuần tự, giảm tác động đến hoạt động sản xuất thông thường;

(5) Lắp đặt hệ thống trạm nước nóng nhằm giảm tiêu hao nước làm mát, thu hồi nhiệt của phản ứng trùng hợp và hệ thống khí tuần hoàn áp suất cao cho các thiết bị khác.

Quá trình hình ống Exxon Mobil

Áp suất phản ứng của quá trình ống Exxon Mobil là 250 ~ 310MPa, nhiệt độ phản ứng là 215 ~ 310oC, tỷ lệ chuyển đổi lên tới 40%, mật độ sản phẩm là 0,918 ~ 0,934g/cm3, chỉ số nóng chảy là 0,2 ~ 50g/ (10 phút) và công suất sản xuất dây chuyền đơn là 50 × 104T/A.Quá trình này có sáu đặc tính kỹ thuật:

(1) Lò phản ứng dạng ống đẩy ngang được sử dụng và đường kính của lò phản ứng được mở rộng từng bước dọc theo hướng trục để tối ưu hóa tốc độ dòng khí và giảm áp suất của lò phản ứng.Tăng độ ổn định của phản ứng, giảm phản ứng phân hủy, giảm cặn bên trong lò phản ứng, nâng cao hiệu suất truyền nhiệt của lò phản ứng;

(2) Bộ khởi đầu được tiêm dọc theo hướng trục của lò phản ứng, có thể tạo thành 4 ~ 6 vùng phản ứng, cải thiện tốc độ chuyển đổi và tính linh hoạt trong vận hành cũng như phạm vi sản phẩm rộng;

(3) Nói chung sử dụng propylene làm chất điều chỉnh để kiểm soát chỉ số nóng chảy, sản xuất các sản phẩm có mật độ trung bình sử dụng propanaldehyde làm chất điều chỉnh, bộ điều chỉnh thông qua bơm màng áp suất cao được bơm vào đầu vào máy nén hai lần, sau đó đưa ethylene vào lò phản ứng;

(4) sử dụng lò phản ứng hình ống nóng của thức ăn chuyển tiếp ethylene vinyl và sự kết hợp cấp liệu đa điểm lạnh của sự giải phóng nhiệt đồng đều ở một bên và cũng có thể có tác dụng loại bỏ nhiệt của phản ứng, lò phản ứng được tối ưu hóa tải làm mát áo khoác, giảm chiều dài của lò phản ứng và làm cho sự phân bố nhiệt độ lò phản ứng trơn tru, cải thiện tốc độ chuyển đổi ethylene.Đồng thời, do nguồn cấp dữ liệu bên đa điểm, lượng thức ăn ethylene nóng chuyển tiếp của lò phản ứng giảm, tải nhiệt của bộ sấy sơ bộ đầu vào lò phản ứng giảm và mức tiêu thụ hơi áp suất cao và áp suất trung bình giảm.

(5) Hệ thống nước điều chỉnh nhiệt độ khép kín được sử dụng để cung cấp nước cho vỏ lò phản ứng để loại bỏ nhiệt phản ứng.Bằng cách tối ưu hóa nhiệt độ cấp nước của nước áo, hiệu suất truyền nhiệt được cải thiện, chiều dài lò phản ứng được rút ngắn và tốc độ chuyển đổi được tăng lên;

(6) Thu hồi và sử dụng năng lượng chất lỏng có nhiệt độ cao và áp suất cao được thải ra từ đỉnh thiết bị tách áp suất cao.

quá trình TLB

Áp suất phản ứng của quá trình DSM CTR là 200 ~ 250MPa, nhiệt độ phản ứng là 160 ~ 290oC, tỷ lệ chuyển đổi là 28% ~ 33,1%, tối đa có thể đạt 38%, mật độ sản phẩm là 0,919 ~ 0,928g/cm3, chỉ số nóng chảy là 0,3 ~ 65g / (10 phút), Công suất dây đơn tối đa có thể đạt 40 × 104T/A.Quá trình này có năm đặc tính kỹ thuật:

(1) Sử dụng hoạt động không xung, áp suất vận hành lò phản ứng thấp và không đổi, tốc độ dòng chảy trong lò phản ứng cao, có tác dụng cọ rửa tốt, không tạo ra hiện tượng dính tường, lò phản ứng không cần làm sạch và tẩy cặn, và giảm chi phí vận hành;

(2) Đường kính ống lò phản ứng được giữ không đổi, áp dụng nguyên tắc “một lượt” trực tiếp, không có hệ thống cấp liệu đường bên phức tạp, lò phản ứng và thiết kế hỗ trợ đơn giản hơn và đầu tư thấp hơn;

(3) vỏ lò phản ứng được làm mát bằng nước lạnh, có thể tạo ra hơi nước theo sản phẩm;

(4) Việc sử dụng chất khởi đầu peroxide, thành phần gel của sản phẩm nhỏ, không có dư lượng chất xúc tác, hiệu quả bảo vệ môi trường tốt;Ít oligome được tạo ra hơn và quá trình tái chế khí tuần hoàn được đơn giản hóa.

(5) Điều kiện vận hành tốt và không có biến động áp suất trong quá trình trùng hợp làm cho sản phẩm có chất lượng cao, đặc biệt là các sản phẩm màng, có tính chất quang học và xử lý tuyệt vời, có thể tạo ra độ dày màng tối thiểu là sản phẩm màng 10μm, nhưng phạm vi sản phẩm hẹp, không thể sản xuất được sản phẩm copolymer (EVA) có chỉ số nóng chảy thấp.

Công nghệ sản xuất polyethylene mật độ thấp bằng phương pháp hấp khử trùng

Quá trình hấp khử trùng sử dụng bể phản ứng có hệ thống khuấy, tỷ lệ khung hình có thể từ 2:1 đến 20:1, thể tích bể phản ứng là 0,75 ~ 3m3.Nhiệt độ phản ứng thường là 150 ~ 300oC, áp suất phản ứng thường là 130 ~ 200MPa, tỷ lệ chuyển đổi là 15% ~ 21%.

Vì lò phản ứng ấm đun nước là một bình có thành dày nên sự truyền nhiệt qua thành lò phản ứng bị hạn chế hơn so với lò phản ứng hình ống, do đó phản ứng về cơ bản là một quá trình đoạn nhiệt và không có nhiệt rõ ràng được loại bỏ khỏi lò phản ứng.Nhiệt độ phản ứng chủ yếu được kiểm soát bằng cách phun nguyên liệu ethylene lạnh đa điểm để cân bằng nhiệt phản ứng.Lò phản ứng được trang bị một máy khuấy điều khiển bằng động cơ để tạo hỗn hợp đồng đều trong lò phản ứng và tránh các điểm nóng cục bộ.Chất khởi đầu là peroxide hữu cơ, có thể được bơm vào các vị trí khác nhau dọc theo hướng trục của lò phản ứng để tạo thành nhiều phần phản ứng với nhiệt độ vận hành khác nhau.Không có sự trộn lẫn giữa các phần phản ứng, hoạt động linh hoạt và phạm vi sản phẩm rộng, có thể tạo ra EVA đồng trùng hợp với hàm lượng vinyl axetat lên tới 40%.

Quá trình Lupotech A

Quy trình Lupotech A sử dụng lò phản ứng bể khuấy, thể tích lò phản ứng là 1,2m3, nguyên liệu thô và chất khơi mào được bơm vào lò phản ứng theo nhiều điểm, áp suất phản ứng là 210 ~ 246MPa, nhiệt độ phản ứng cao nhất là 285oC, bộ điều chỉnh là propylene hoặc propan, được thêm vào bởi đầu vào máy nén thứ cấp, có thể tạo ra nhiều loại sản phẩm LDPE/EVA, Mật độ sản phẩm là 0,912 ~ 0,951g/cm3, chỉ số nóng chảy là 0,2 ~ 800g/ (10 phút), hàm lượng vinyl axetat có thể tăng lên đến 40%, tỷ lệ chuyển đổi một chiều của lò phản ứng là 10% ~ 21%, quy mô thiết kế dây chuyền đơn tối đa có thể đạt tới 12,5×104t/a.

Quy trình LupotechA không chỉ có thể tạo ra nhựa phủ ép đùn với chuỗi phân nhánh nhiều hơn và tác động tốt hơn mà còn tạo ra các sản phẩm màng mỏng có phân bổ trọng lượng phân tử rộng.Chỉ số nóng chảy và mật độ của các sản phẩm LDPE/EVA có thể được kiểm soát tốt bằng hệ thống điều khiển APC và có thể thu được các sản phẩm đồng nhất.Quá trình này được giới thiệu chính trong nước là hóa dầu Sirbon, hóa dầu Yangzi, hóa dầu Thượng Hải, v.v., công suất thiết bị là 10 × 104T /a.

Quy trình ấm đun nước Exxon Mobil

Quy trình sản xuất bể chứa Exxon Mobil sử dụng lò phản ứng bể đa vùng 1,5m3 tự thiết kế.Lò phản ứng có tỷ lệ khung hình lớn hơn, thời gian lưu lâu hơn, hiệu suất khởi động cao hơn và phân bổ trọng lượng phân tử sản phẩm hẹp hơn, thuận lợi cho việc sản xuất các sản phẩm màng mỏng có chất lượng tương tự quy trình ống.

Bộ điều chỉnh khác với phương pháp ống Exxon Mobil.Isobutene hoặc n-butane được sử dụng, được tăng lên 25 ~ 30MPa thông qua bơm màng áp suất cao, được bơm hai lần vào đầu vào máy nén và đưa ethylene vào lò phản ứng.

Phạm vi áp suất của lò phản ứng rộng và áp suất phản ứng tối đa là 200MPa, có thể tạo ra chất đồng nhất LDPE với chỉ số nóng chảy thấp và chất đồng trùng hợp EVA có hàm lượng vinyl axetat cao.

Quy trình bể chứa Exxon Mobil có thể tạo ra các sản phẩm homopolymer LDPE với chỉ số nóng chảy 0,2~150g/ (10 phút) và mật độ 0,910~0,935g/cm3.Chỉ số nóng chảy 0,2~450g/ (10 phút) hàm lượng vinyl axetat lên tới 35% sản phẩm ethylene – vinyl axetat copolyme (EVA).Công ty giới thiệu chính trong nước về quy trình này là Tập đoàn Lianhong (trước đây là Shandong Hauda), công suất thiết bị là 10 × 104T /a, TRINA, công suất thiết bị là 12 × 104T /a, v.v.