聚乙烯技术参考资料(聚乙烯装置)

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第一章装置总体概况和工艺技术说明

第一节装置总体概况

(1)装置生产能力、产品品种、产品性质及用途

聚乙烯装置原设计能力为年产聚乙烯树脂10万吨,2001年聚乙烯装置进行一期改造,装置的生产能力扩产为15万吨/年,2002聚乙烯装置进行二期改造,装置的生产能力扩产为20 万吨/年。经过2003年装置进行三期改造,装置的生产能力扩产为27.4万吨/年。可生产108种商品牌号,主要有薄膜料,旋塑料,吹塑料,注塑料,管材料和丝料,绝缘护套料等。树脂的密度从0.915~0.970g/cm3,熔融指数从0.01~150g/10min,分子量分布分为宽、中、窄,构成了数值性能关键参数的优化组合,使产品具有较高的经济价值和附加值,是典型的全密度线性聚乙烯生产装置。

(2)技术来源、专利商、设计、建设及施工单位

聚乙烯装置是吉化三十万吨乙烯工程重要配套装置之一,采用UCC&P公司先进的低压气相法聚乙烯工艺技术,装置由日本三菱重工和中国环球化学工程公司联合设计,引进的设备和工程总承包是日本三菱重工工程公司,承建单位是吉化化建公司安装二处。

(3)装置规划、设计、建设、开工时间及投资情况

装置于1994年4月破土动工兴建,1996年9月建成投产。聚乙烯装置合同总价为5772.23万美元,本工程基建总投资为7.2亿元人民币(其中含外汇5772.23万元)。2001年装置进行一期改造,投资4579.63万元人民币;2002装置进行二期改造,投资11844万元人民币;2003年装置进行三期改造,投资1.1亿元人民币。

(4)装置占地面积、位置、定员、设备及仪表总台件、电气总容量聚乙烯装置位于吉林省吉林市,座落于龙潭山脚下,占地面积4.82公顷。定员136人。设备总台数347台。

第二节工艺技术说明

(1)装置组成、单元划分与说明

生产工艺单元划分:原料供应和净化;乙烯净化;反应;树脂脱气和尾气回收;添加剂处理;造粒;产品贮存和包装。装置组成见附图。

(2)装置概述及主要工艺特点

聚乙烯装置是吉化三十万吨乙烯工程重要配套装置之一,采用UCC&P公司先进的低压气相法聚乙烯工艺技术,装置由日本三菱重工和中国环球化学工程公司联合设计,引进的设备和工程总承包是日本三菱重工工程公司。聚乙烯装置合同总价为5772.23万美元,本工程基建总投资为7.2亿元人民币(其中含外汇5772.23万元)。装置于1994年4月破土动工兴建,占地面积4.82公顷,1996年9月建成投产,承建单位是吉化化建公司安装二处。

聚乙烯装置的UNIPOL工艺技术具有工艺流程短,设备台件少,占地面积小,投资和操作费用低,稳定灵活的操作工况,固有的高效益经济性和安全水准,全过程无污染物产生的特点。

聚乙烯装置原设计能力为年产聚乙烯树脂10万吨,运转时数为7200小时,由原料精制,聚合反应,树脂脱气和尾气回收,添加剂处理及造粒,风送及包装等生产单元组成,使用高效催化剂和接枝共聚技术,辅助优良的添加剂改性,可生产108种商品牌号,主要有薄膜料,旋塑料,吹塑料,注塑料,管材料和丝料,绝缘护套料等。树脂的密度从0.915~0.970g/cm3,熔融指数从0.01~150g/10min,

分子量分布分为宽、中、窄,构成了数值性能关键参数的优化组合,使产品具有较高的经济价值和附加值,是典型的全密度线性聚乙烯生产装置。

2001年聚乙烯装置进行一期改造,投资4579.63万元人民币,装置的生产能力扩产为15万吨/年,2002进行了第二期改造,投资11844万元人民币,装置的生产能力扩产为20 /年。经过2003年第三期改造,装置的生产能力扩为27.4万吨/年。

UCC&P的工艺可以简单地、经济地、安全地生产高密度与低密度聚乙烯。该工艺技术以高效益在工业中得以广泛应用。

完全返混,低压操作,高效催化剂的使用导致UNIPOL工艺的简单性,该套联合装置能生产全系列产品且非常稳定,在保证产品性质不变的情况下有很高的调节能力,并容易操作。该套装置具有可靠性,维修量小。

UNIPOL经济性在聚烯烃类生产中是少见的,具有很大的吸引力。从控制方面看,工业和设备的简单性导致控制和维修人员需求的减少,使能耗降低,效益提高;从工程方面看,技术简单使投资需求少。

UNIPOL装置是紧凑的,设备简单,占地面积少,重要转动设备相对少,所以具有缩短工期,容易开车和降低投资的特点。

UNIPOL工艺采用低温、低压力、无溶剂的反应系统,工艺的安全性有很大的提高,同时易燃品用量少,在爆炸范围内碳氢化合物蒸汽和液体燃烧的危险性也大大减少。

(3)生产原理、特点、专利技术及化学反应方程式

装置采用美国UCC&P公司先进的低压气相法聚乙烯工艺技术。

精制后的乙烯单体,丁烯-1(或已烯-1)共聚单体呈气相状态进入流化床反应器中,在连续注入的齐格勒-纳塔催化剂和助催化剂(三乙基铝)作用下,在2.413MPaG和80~110℃条件下,完成聚合过程,树脂的密度主要通过控制乙烯和共聚单体的摩尔比值来调节,熔融指数主要通过控制氢气和乙烯的摩尔比来调节。

聚合反应可以认为是按配位阴离子机理进行,即在过渡金属催化剂的活性中心上有过渡金属—碳键(M-R),而且在其上进行单体插入来增长聚合物链,整个聚合过程也可以表述为引发、增长、终止基元反应。共聚过程的示意方程式为:mH2C=CH2

M-R+ M-(CH2-CH2)x-(CH2-CH)y……

nRHC=CH2

R

(4)主、副产品规格、数量及执行标准情况

产品说明

生产规模及设计运行时间

生产规模:27.4万吨/年

产品名称

线形低密度聚乙烯(LLDPE)

分子式及结构式

分子式:C m H2m+2

结构式:H——(CH2)m——H

性质与用途

主要物理化学性质