淤浆法高密度聚乙烯生产过程中牌号切换的优化

hdpe淤浆法生产工艺概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在对HDPE淤浆法生产工艺进行全面的介绍和解释。

HDPE淤浆法是一种常用于制备高密度聚乙烯（High Density Polyethylene, HDPE）淤浆的工艺方法。

该方法通过将聚乙烯树脂经过适当加工形成淤浆，具有许多重要应用领域，如建筑材料、塑料制品等。

1.2 研究背景随着现代化建设的不断推进，对于建筑材料的需求不断增长。

传统的生产方法往往存在成本高、加工困难等问题，因此迫切需要寻找一种新型的生产工艺来满足市场需求。

而HDPE淤浆法作为一种新兴的生产方法，在提高生产效率和产品质量方面具有巨大潜力。

1.3 目的与意义本文旨在系统地介绍HDPE淤浆法的基本原理、生产工艺流程以及产品特性与应用。

通过对该方法进行详细解析和分析，可以更好地促进该技术在实际生产中的应用。

同时，这将为相关领域的研究提供重要参考和理论基础，促进该方法的进一步发展和创新。

在第1.1部分中，我们简要介绍了本文的内容和目标。

接下来，在第2部分中，我们将详细说明HDPE淤浆法的基本原理。

2. HDPE淤浆法基本原理2.1 HDPE淤浆法概念HDPE淤浆法是一种利用冶金渣、尾矿等废弃物进行资源化的技术。

该方法通过将高密度聚乙烯（HDPE）与水泥、冶金渣和适量的添加剂进行混合制备，形成一种具有粘土样特性的液态固体混凝土材料。

2.2 淤浆制备过程HDPE淤浆的制备过程主要包括以下几个步骤：a) 原料预处理：将水泥、冶金渣等废弃物进行筛分和破碎处理，以保证颗粒大小和均匀性。

b) 配比设计：根据所需的最终性能和应用要求，确定合适的水泥、冶金渣和高密度聚乙烯的配比。

c) 混合搅拌：将水泥、冶金渣和高密度聚乙烯按照确定的配比加入到搅拌设备中，并加入适量的水作为溶液。

通过搅拌设备使其充分混合，形成均匀的高密度聚乙烯淤浆。

d) 灌注充实：将混合好的HDPE淤浆灌注到需要进行固化的容器或结构中，可以使用振动器消除气泡，并使其在整体上充实。

·124·1　本装置工艺简介乙烯、丁烯-1、氢气、己烷、催化剂、活化剂、母液按比例进入聚合反应器；聚合反应产生的淤浆在离心机中进行初步分离，大部分分离出的母液经母液收集罐循环回反应器；离心机出口的粉料在流化床干燥器内用氮气进行干燥，在粉料处理仓内用氮气及低压蒸汽做进一步处理，将粉料中所含有的己烷降低到质量分数≤0.01%。

氮气中残留的己烷在膜回收中进行回收利用；合格粉料送至造粒单元进行造粒。

丁烯回收单元对母液中残留的丁烯-1进行回收，在己烷精制及提纯单元对母液进行处理，最后得到合格己烷；废气系统将各系统产生的废气处理后送至裂解气压缩机或火炬。

2　过渡料产生原因2.1　生产波动对于反应器而言，其气相进料（包括：乙烯、丁烯、氢气）波动时，会直接影响产品的MFR 和密度。

1）MFR。

MFR 是影响聚合物质量最重要的因素，它代表了聚合物的相对分子质量。

它可以通过氢气/乙烯比来实现，氢气作为反应的终止剂，其加入量的多少可以调节相对分子质量，在聚合反应中则表现为MFR 随氢气的分压变化而变化。

根据经验，MFR 随氢气的分压提高而增加。

相对分子质量的提高可以提高分子链的取向度，使聚合物的抗冲击强度、剪切强度、抗应力开裂和伸长率得以改善。

但是产品的加工性能降低，因此在选择MFR 时，要考虑到产品加工性能和物理性能两个方面。

如图1。

在物理性能曲线和加工性能曲线之间存在一个平衡点，即为该牌号的最佳指数范围，每种牌号的产品因其用途的不同，MFR的范围也就不一样。

图1　MFR 与产品物理性能和加工性能的关系曲线图2）密度。

密度的大小取决于高聚物的结晶度。

在共聚的情况下，共聚单体的丁烯的加入会影响聚乙烯的结晶。

但是其加入量不高，共聚物仍能结晶，保持较高的密度。

当密度增加时可以改善产品的硬度、拉伸屈服强度和热稳定性，但过高的结晶度会增加材料的脆性，使得产品的抗冲击强度和抗应力开裂性能下降。

2.2　催化剂系统在运行过程中，为了保证催化剂的催化活性，反应器内的Al/Ti物质的量比与收率存在一定的配比范围。

淤浆法聚乙烯CX工艺及其催化剂研究进展郭常辉【摘要】日本三井油化公司研发的淤浆法聚乙烯CX工艺控制技术先进,流程布局合理,牌号切换快捷,是应用广泛的聚乙烯生产工艺之一,主要用于生产高密度聚乙烯.介绍CX工艺流程,对日本三井油化公司开发的PZ和RZ系列催化剂、中国石化北京化工研究院研发的BCH和BCE系列催化剂、辽宁向阳科化集团开发的XY-H系列催化剂、中国石化石油化工科学研究院研发的NT-1催化剂以及中国石油自主研发的PSE-101催化剂等常用的CX工艺聚乙烯催化剂进行综述,对我国CX工艺聚乙烯催化剂的研究和应用提出建议.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2016(024)011【总页数】5页(P1-5)【关键词】有机化学工程;淤浆法聚乙烯;CX工艺;高效催化剂;高密度聚乙烯【作者】郭常辉【作者单位】中国石油大庆石化公司塑料厂,黑龙江大庆163714【正文语种】中文【中图分类】TQ426.94;TQ325.1+2高密度聚乙烯的物化性能优良，原料来源丰富，加工成本低，广泛应用于薄膜、汽车油箱料、耐压管材和高压电线电缆等领域，工业上通常采用淤浆聚合工艺生产高密度聚乙烯。

按照反应器类型可将淤浆聚合工艺分为釜式工艺和环管工艺。

日本三井油化公司的CX工艺为釜式工艺[1]，产品质量高，性能稳定，目前全球约有40条生产线投运或建设中，总产能超过4.3 Mt·a-1[2]。

中国石油大庆石化公司和中国石化扬子石油化工有限公司CX工艺高密度聚乙烯生产装置是我国最早引进的工业装置。

通过对引进技术的消化再吸收，在中国石化燕山石化公司和中国石油兰州石化公司自主设计并建立了两套与日本三井淤浆法CX工艺相似流程的高密度聚乙烯装置[3]。

目前，我国高密度聚乙烯生产已进入快速发展阶段，截止到2014年，中国石油采用淤浆法生产高密度聚乙烯产能为1.82 Mt·a-1，其中，三井淤浆法CX工艺装置产能410 kt·a-1 [4]。

淤浆工艺制备超高分子量聚乙烯的研究作者：房翠辛宝山来源：《中国化工贸易·上旬刊》2018年第12期摘要：本文研究了一种淤浆工艺制备超高分子量聚乙烯的工艺，聚合过程采用新型溶剂丙烷作为分散相，与传统工艺相比，具有低能耗、系统洁净、丙烷分散相易脱除的优点，解决了传统的淤浆法生产超高分子量聚乙烯溶剂脱除复杂的缺点，在反应后期，通过加入少量丙烯，形成双峰型熔指产品，以提高产品的加工性能。

关键词：淤浆工艺；超高分子量；聚乙烯1 背景技术超高分子量聚乙烯（Ultra-High Molecular Weight Polyethylene），简称UHMW-PE，是分子量150万以上的聚乙烯。

UHMW-PE树脂产品为粉末状。

其主要生产工艺有：溶液法、淤浆法、气相法。

其中淤浆法术比较成熟，是目前主要生产工艺。

传统淤浆法以ß-TiCL3/Al（C2H5）2Cl或TiCL4/Al（C2H5）2Cl为催化剂，以60～120℃馏分的饱和烃为分散介质（或以庚烷、汽油为溶剂），在常压，75～85℃的条件下聚合，得到相对分子质量100～500万的UHMW-PE。

传统的淤浆法生产超高分子量聚乙烯存在溶剂脱除复杂的缺点，且制备出的高分子聚乙烯产品加工性能差，本研究解决了这两个问题。

2 研究开发内容本研究要解决的技术重点是传统的淤浆法生产超高分子量聚乙烯存在溶剂脱除复杂的缺点以及产品的加工性能。

本研究的工艺系统包括聚合釜、催化剂料斗、活化剂料斗、冷凝液分离罐、冷凝器、风机、闪蒸釜、乙烯进料流量控制系统、丙烷进料系统、反应控制系统、丙烯进料系统、活化剂计量进料系统、丙烷高压冷凝回收系统、丙烷中压冷凝回收系统以及安全泄放系统。

工艺流程如图1所示：①将丙烷溶剂通过丙烷进料系统分别输送至催化剂料斗和活化剂料斗内，同时活化剂计量进料系统将活化剂输送至活化剂料斗内，使得丙烷溶剂与催化剂、活化剂一并输送至聚合釜，当聚合釜压力达到0.6MPa时停止投料。

高密度聚乙烯装置降本增效优化措施作者：吴世奇来源：《科技传播》2013年第17期摘要高密度聚乙烯（HDPE）是通用合成树脂中应用最广泛的品种之一，主要用来制造薄膜、容器、管材、单丝等。

生产高密度聚乙烯的工艺技术通常有淤浆法、气相法、溶液法。

本文对淤浆法高密度聚乙烯装置原辅料及燃动力成本进行了分析，并介绍了装置降本增效方面的各项优化措施，通过各项降本增效优化措施的实施，创造了较大的经济效益，提升了装置产品的竞争力。

关键词聚乙烯；物耗；能耗；效益；竞争力中图分类号TQ 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）98-0123-03中沙（天津）石化有限公高密度聚乙烯装置采用淤浆法的Innovene S工艺技术，设计产能为30万吨/年。

Innovene S工艺采用两台双环管反应器生产单峰/双峰聚乙烯产品，由原料精制、催化剂配置、聚合反应、固体浓缩及高低压闪蒸、溶剂回收、风送、造粒、公用工程等单元组成。

聚合反应在两个串联的双环管式反应器中进行，聚合物颗粒悬浮于含有乙烯、氢气和共聚单体混合物的异丁烷稀释剂中，混合物浆料从第二反应器中被送出至高、低压闪蒸系统中进行聚合物固体颗粒与稀释剂异丁烷的分离。

被分离出的固体粉料最后由造粒机组生产出合格的高密度聚乙烯成品粒料，稀释剂异丁烷及共聚单体在溶剂回收单元实现回收再利用。

作为新引进工艺技术，在做好新技术消化吸收基础上，如何进一步优化装置生产运行、降本增效以提高产品竞争力，成为装置管理面临的主要课题。

1降低生产成本优化措施1.1 成本分析及优化对象确定图1、图2分别为装置某月原辅料、燃动力成本分解图。

从图1可看出原辅料成本中排在前三位的分别是乙烯、三剂、异丁烷，三剂成本包括主催化剂、助催化剂及添加剂，正常生产过程中三剂的加入量通常都是稳定的，因此原辅料降本的优化对象确定为乙烯和异丁烷。

从图2可看出燃动力成本中排在前四位的分别是电、循环水、氮气、蒸汽，因这四种燃动力成本所占比例高，确定其为燃动力降本的优化对象。

高密度聚乙烯淤浆外循环技术探析高密度聚乙烯具有良好的耐低温和力学机械性能，并且具有很强的稳定性，不容易发生变形，适用于挤出、塑性等加工方式。

并且高密度聚乙烯造价较低、无毒无害还具有良好的加工性能，所以高密度聚乙烯的应用范围较大，市场空间广泛，具有良好的经济效益。

现阶段，高密度聚乙烯主要运用淤浆外循环技术进行生产，所以淤浆外循环技术对于高密度聚乙烯有着极其重要的影响作用。

该工艺不仅可以减少高密度聚乙烯生产投资成本，减少企业资金投入，提高装置生产能力，增加经济效益，而且可以減少能源消耗，减少废物排放，实现了环境保护，促进了企业的可持续发展，实现了社会效益。

标签：高密度聚乙烯淤；浆法；淤浆外循环技术；探究分析随着时代的发展、社会的进步，在化工企业中，原有的生产高密度聚乙烯的技术已经不能满足现代企业发展的要求，所以必须要对高密度聚乙烯生产设备进行改造，而现代高密度聚乙烯生产设备改造的方向是朝着淤浆外循环技术。

原有的高密度聚乙烯生产过程中聚合反应器的生产能力往往会受到整个系统撤热能力的限制，因此受系统撤热能力下降的影响很容易发生堵塞现象，影响高密度聚乙烯的生产，降低企业经济效益，影响高密度聚乙烯的实践应用，所以要对高密度聚乙烯生产设备进行优化升级，解决高密度聚乙烯生产中遇到的问题，提高生产效率，对我国的聚乙烯生产的发展有着及其重要的影响作用。

1 高密度聚乙烯生产工艺二十世纪五十年代高密度聚乙烯产生，其主要生产工艺包括淤浆聚合、溶剂聚合和气相聚合。

高密度聚乙烯生产主要运用淤浆聚合技术，因为这种技术兴起较早，发展成熟，其生产的高密度聚乙烯质量较好，对高密度聚乙烯生产过程中的能源利用率较高，所以运用这种技术生产高密度聚乙烯成本较低，投资较少，质量较高。

运用淤浆聚合技术生产高密度聚乙烯首先兴起于日本，并很快传播到世界各地，并且在高密度聚乙烯生产过程中得到了广泛的应用。

2 淤浆外循环技术概况辽阳石化公司高密度聚乙烯（简称HDPE）装置生产B线是在原有西德Hoechst工艺技术的基础之上，国内自行设计和施工一条聚乙烯生产线，因只有一个聚合釜反应器，设计淤浆外循环系统，于2003年2月24日首次试运转成功，聚合反应器最大投料量达到6.2t/h，显著提高了装置的生产能力，对淤浆外循环技术的发展有着重要意义。