北京燕山石化厂实习报告

一、介绍概况2012年9月23号，我们在谢一军老师的带领下来到了北京燕山石化，开始为期一周的实习。

北京燕山石化位于北京房山区，是中国石化直属的特大型石油化工联合企业。

1967年动工兴建。

1969年第一期炼油装置建成投产。

后相继建成一批利用炼油厂中副产品的化工装置，成为石油化工联合企业。

目前拥有63套主要生产装置、68套辅助生产装置，原油加工能力超过1000万吨/年，乙烯生产能力超过80万吨/年，可生产94个品种、431个牌号的石油化工产品，是我国最大的合成橡胶、合成树脂、苯酚丙酮和高品质成品油生产基地之一，为国家建设和国民经济发展做出了应有贡献。

通过参观工厂，了解聚乙烯生产流程，运用我们掌握的专业理论知识，进一步了解化工行业中的一些实际生产过程，对现代化工生产企业的生产和管理方式有一个较为全面的认识，并巩固和深化所学的专业知识。

二、对聚乙烯品种的认识1.聚乙烯性质聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡（1）力学性能聚乙烯的力学性能一般，拉伸强度较低，抗蠕变性不好，耐冲击性好。

冲击强度LDPE>LLDPE>HDPE，其他力学性能LDPE<LLDPE<HDPE。

主要受密度、结晶度和相对分子质量的影响，随着这几项指标的提高，其力学性能增大。

耐环境应力开裂性不好，但当相对分子质量增加时，有所改善。

耐穿刺性好，其中LLDPE最好。

（2）热学性能聚乙烯的耐热性不高，随相对分子质量和结晶度的提高有所改善。

耐低温性能好，脆性温度一般可达－50℃以下；并随相对分子质量的增大，最低可达－140℃。

聚乙烯的线膨胀系数大，最高可达（20～24）×10－5/K。

热导率较高。

（3）电学性能因聚乙烯无极性，所以具有介电损耗低、介电强度大的电性能优异，即可以做调频绝缘材料、耐电晕性塑料，又可以做高压绝缘材料。

（4）环境性能聚乙烯属于烷烃惰性聚合物，具有良好的化学稳定性。

在常温下耐酸、碱、盐类水溶液的腐蚀，但不耐强氧化剂如发烟硫酸、浓硝酸和铬酸等。

聚乙烯在60℃以下不溶于一般溶剂，但与脂肪烃、芳香烃、卤代烃等长期接触会溶胀或龟裂。

温度超过60℃后，可少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松节油、矿物油及石蜡中；温度高于100℃，可溶于四氢化萘。

由于聚乙烯分子中含有少量双键和醚键，其耐候性不好，日晒、雨淋都会引起老化，需要加入抗氧剂和光稳定剂改善。

（5）加工特性因LDPE、HDPE的流动性好，加工温度低，粘度大小适中，分解温度低，在惰性气体中高温度300℃不分解，所以是一种加工性能很好的塑料。

但LLDPE的粘度稍高，需要增加电机功率20%～30%；易发生熔体破裂，需增加口模间隙和加入加工助剂；加工温度稍高，可达200～215℃。

聚乙烯的吸水率低，加工前不需要干燥处理。

聚乙烯熔体属于非牛顿流体，粘度随温度的变化波动较小，而剪切速率的增加下降快，并呈线性关系，其中以LLDPE的下降最慢。

聚乙烯制品在冷却过程中容易结晶，因此，在加工过程中应注意模温。

以控制制品的结晶度，使之具有不同的性能。

聚乙烯的成型收缩率大，在设计模具时一定要考虑。

2、聚乙烯的分类及应用聚乙烯可分为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、超低密低聚乙烯、超高分子量聚乙烯。

(1)低密度聚乙烯(LDPE)通常用高压法(14.17~196.2MPa})生产，故又称为高压聚乙烯。

由于用高压法生产的聚乙烯分子链中含有较多的长短支链(每1000个碳链原子中含有的支链平均数21)，所以结晶度较低(4%一65%)，密度较小(0.910~0.925)，质轻，柔性，耐低温性一、耐冲击性较好。

LDPE广泛用于生产薄膜、管材(软)、电缆绝缘层和护套、人造革等。

(2)高密度聚乙烯(HDPE)主要是采用低压生产，故又称低压聚乙烯。

HDPE分子中支链少，结晶度高85%~95%)，密度高(0.941~0.965}，具有较高的使用温度，硬度、力学强度和耐化学药品性较好。

适用于中空吹塑、注塑和挤出各种制品(硬)，如各种容器、网、打包带，并可用作电缆覆层、管材、异型材、片材等。

(3)线型低密度聚乙烯(LLDPE)是近年来新开发并得到迅速发展的一种新类型聚乙烯，它是乙烯和一烯烃的共聚物。

(聚和成资料)由于LLDPE是采用低压法在具有配位结构的高活性催化剂作用下，使乙烯和a-烯烃共聚而成，聚合方法与HDPE基本相同，因此与HDPE一样，其分子结构呈直链状。

但因a-烯烃的引入，致使分子链上存在许多短小而规整的支链，其支链数取决于共聚单体的摩尔数，一般分子链上每1000个碳原子有10~35个短支链，支链长度由。

一烯烃的碳原子数决定。

不过LLDPE 的支涟长度一般大于HDPE的支链，支链数目也多。

而与LDPE相比，却没有LDPE所特有的长支链。

LLDPE的分子链是具有短支链的结构，其分子结构规整性介于LDPE和HDPE之间，因此，密度和结晶度也介于HDPE和LDPE 之间，而更接近于LDPF。

另外，LLDPE相对分子质量分布比LDPE窄，平均相对分子质量较大，故而熔体枯度比LDPE大，加工性能较差，易发生熔体破裂现象。

正是由于LLDPE结构上的特点，其性能与LDPE近似而又兼具HDPE 的特点。

LLDPE在挤出成型时熔体粘度高，挤出机必须配备较大功率的电机，功率通常要比挤出LDPE时大25%一30%,同时还应选用强度等级较高的止推轴承，并选择长径比较小、螺槽较深的螺杆。

如果螺杆的长径比无法改变，可选用短计量段作为补偿。

使用这样设计的螺杆可以降低其驱动扭矩，并使熔体获得最佳的加工粘度极限，不容易出现熔体破裂现象。

计量段螺槽加深还有利于控制熔体温度。

LLDPE容易发生熔体破裂，因而用加工普通LDPE的吹塑薄膜机头生产LLDPE薄膜，制品容易出现鱼皮现象。

克服的方法除了按上述要求设计挤出机螺杆外，还需增加机头口模间隙。

一般生产LDPE薄膜口模间隙为0.5~0.9mm ,而加工LLDPE薄膜口模间隙应加大至1.3~1.8mrn。

口模间隙增大，使熔体受到的剪切作用减小，同时也可避免机头压力过大。

LLDPE熔点较高，挤出加上温度也要高一些，通常为200~215℃左右，并采用沿螺杆各段到机头比较平稳的温度分布。

LLDFE熔体挤出口模后拉伸粘度很低，生产吹塑薄膜的稳定性差，若提高加工温度，这种倾向愈为强烈，因而用提高温度以降低熔体粘度的办法受到限制。

LLDPE熔体延伸性能好，可以采用高速牵引装置，同时还适合加工片材及容器。

但其熔体强度低，延伸性大，膜泡和型坯的控制及管材定型都比较困难。

LLDPE韧性大，切割刀具极易磨损，需要使用硬化处理的刀具。

注塑LLDPE的剪切速率比挤出还高，比LDPE有更高的粘度，因而需要适当提高注塑温度和注塑压力。

如果选用熔体流动速率较大的LLDPE，也可选择低注塑压力成型，即使熔体流动速率比LDPE略大，也能获得满意强度的制品。

此外LLDPE熔点高，刚性大，制品可在较高温度下脱模，因而成型周期较短。

(4)超低密低聚乙烯(VLLDPE)由乙烯和极性单休，如乙酸乙酯、丙烯酸或丙烯酸甲醋共聚而成的一种新型的线型结构树脂。

该共聚树脂的最低密度为0.912g/cm3。

由于密度低，故具有其他类型PE所不能比拟的柔软度、柔顺性，但仍具有较高密度线性聚乙烯的力学和热学特性。

近年来，西欧、日本开发了此类聚乙烯，其牌号如DFDA-1137、DFDA-1138。

VLLDPE的熔体特性与LLDPE相似，两者加工设备可通用。

VLLDPE可用于制造软管、瓶、大桶及纸箱内衬、帽盖、收缩及拉伸薄膜、共挤薄膜、电线电缆包覆、玩其等。

(5)超高分子量聚乙烯(UHMW-PE )UHMW-PE亦为线性聚合物。

相对分子质量50~500万(一般M100一150万的聚乙烯称为UHMW-PE更合适)，主链很长且相互缠结，结晶度(65%~85% )和密度(0.92~0.94g/cm3)较低。

由于相对分子质量高，熔体粘度很大，呈高弹态难以流动，熔体指数接近于零，很难加工。

UHMW-PE除具有一般HDPE的性能外，还具有突出的耐磨性、低摩擦系数和自润滑性，优良的耐应力开裂性、耐高温蠕变性和耐低温性(即使在-269℃也可使用)，优良的拉伸强度，极高的冲击强度，且在低温下也不下降，噪声阻尼性好，同时，具有卓越的化学稳定性和耐疲劳性，无表面吸附力，电绝缘性能优良，无毒性等优良的综合性能。

UHMW-PE剪切速率很低，用冷压烧结法，型等方法加工。

熔体指数极低，粘度很高，流动性极差，临界不宜用一般热塑性塑料成型加工方法加工。

可以也可用双螺杆及柱塞式挤出机挤出成型、注塑成型等方法加工。

成型加工条件:热压成型，温度180~220℃，加热时间40min(10mm 厚)，挤出成型温度120~180℃或220~240℃。

UHMW-PE用途十分广泛，主要用于制造耐摩擦和抗冲击的机械零件，优替部分钢材和其他耐磨材料。

3、聚乙烯发展历史聚乙烯是1933年被ICI公司的研究人员发现的，当他们把乙烯和苯甲醛置于200℃和140MPa试图进行缩合反应时却得到了极少量白色固体，后来才搞清氧可以在高温高压下引发乙烯聚合，这样在高分子发展史上首次制得了聚乙烯，1939年该工艺实现了工业化。

用这种以自由基作引发剂的高压工艺制得的聚乙烯有高度支化的结构和低结晶度，密度为0.915～0.925g/cm3，称为低密度聚乙烯。

50年代Phillips石油公司和Mobil石油公司分别用氧化铬和氧化钼催化剂，在相对较低的温度、较低压力下制得基本呈线型的聚乙烯，这就是密度为0.940～0．970 g/cm3的高密度聚乙烯。

50年代中期最重要的事件是Ziegler 发现TiCl4和烷基铝组成的催化体系可使乙烯在较低温度、较低压力下聚合，并实现了乙烯和丁烯等其他α-烯烃的共聚，这一催化剂后经发展形成著名的Ziegler-Natta催化剂。

共聚形成的支链降低了聚合物的结晶度，也降低了聚合物的密度，但大分子链呈线型，无长支链或枝杈状支链。

用这种催化剂可以在低于4MPa的适中条件下生产线型低密度聚乙烯。

4、聚乙烯研究使用现状目前世界各大聚乙烯生产企业大都已涉足茂金属PE（mPE）生产领域，如陶氏化学、伊士曼、旭化成、阿托菲纳、雪佛龙-菲利浦斯等公司。

日本旭化成化学购买陶氏化学的茂金属催化剂专利Insite，采用淤浆法生产工艺生产茂金属高密度聚乙烯（mHDPE），牌号为Creolex。

由于性能优越，mPE1995年进入商业化发展以来，全球mPE树脂的消费量每年翻一番。

目前PE催化剂已经发展到第三代，日本三井化学和陶氏化学合作开发出新一代茂金属（Post-metallocene）催化剂。

与传统茂金属和Z-N型催化剂不同，该催化剂可使极性单体如甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等与烯烃共聚，从而可用于开发具有粘结性、耐油性及气体阻隔性能的全新聚烯烃树脂。