聚乙烯合成工艺.doc

一、引言 聚乙烯英文名称：polyethylene ，简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。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。它是由重复的–CH2–单元连接而成的。在工业上，也包括乙烯与少量 α－烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小, 聚乙烯（PE）是中国通用合成树脂中应用最广泛的品种，主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的1/4。中国国民经济的持续高速发展，为合成树脂工业营造了有利的发展氛围，聚乙烯（PE）产业更是以较快的速度增长。 在2008-2011年间，亚太地区的聚乙烯新项目主要位于中国、印度和韩国，中国将继续成为动力源泉。中国正成为世界上最大的PE薄膜和包装袋出口国，大量供应北美、西欧和日本。另外各行业对薄膜、编织袋、管材、电缆料、中空容器、周转箱等制品需求旺盛将带动聚乙烯消费量增长。因此中国聚乙烯产能仍将快速增长，预计到2010年中国聚乙烯产量将达到1700万吨左右，需求量将达到1414万吨，市场开发前景看好。 二、制备聚乙烯所需原料简介 1、单体 乙烯为生产聚乙烯的主要原料，化学式为CH2CH2 （1）理化性质 主要成分： 含量≥99.95％ (以体积计)乙烯。 　 外观与性状： 无色气体，略具烃类特有的臭味。 少量乙烯具有淡淡的甜味。 　　熔点(℃)：-169.4 　　沸点(℃)：-103.9 　　相对密度(水=1)：0.61 　　相对蒸气密度(空气=1)：0.98 　　饱和蒸气压(kPa)：4083.40(0℃ 　　燃烧热(kJ/mol)：1409.6 　　临界温度(℃)：9.2 　　临界压力(MPa)：5.04 　　闪点(fp)：无意义 　　引燃温度(℃)：425 　　爆炸上限%(V/V)：36.0 　　爆炸下限%(V/V)：2.7 溶解性：不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于醚。溶于四氯化碳等有机溶剂。　　 其它理化性质：可以和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，乙烯作为还原剂，被氧化成二氧化碳。酸性高锰酸钾被还原而褪色。还可以和溴的四氯化碳发生加成反应，溴的四氯化碳溶液会褪色 （2）技术指标及要求 聚合前单体及其他原料必须经过纯化处理达到一定标准才能使用。聚合反应系统也要用不活泼气体（如氮气）处理除去空气及水分。否则由于某些杂质含量过高为造成不聚合。 聚合级乙烯纯度要求 乙烯(体积)/% 99 一氧化氮及二氧化氮(体积)/% 0.0005 丙烯(体积)/% 0.22 一氧化二氮(体积)/% 0.0002 乙烷及甲烷(体积)/% 1 总硫量(体积)/% 0.0002 丁二烯(体积)/% 0.0002 水(体积)/% 0.0005 乙炔(体积)/% 0.0001 氧气(体积)/% 0.0005 丙酮(体积)/% 0.0005 二氧化碳(体积)/% 0.0002 甲醇(体积)/% 0.0005 一氧化碳(体积)/% 0.0002 氢(体积)/% 0.001 （3）CAS号、危险等级、贮运要求，使用注意事项，主要用途 CAS No.： 74-85-1 　　健康危害： 具有较强的麻醉作用。急性中毒：吸入高浓度乙烯可立即引起意识丧失，无明显的兴奋期，但吸入新鲜空气后，可很快苏醒。对眼及呼吸道粘膜有轻微刺激性。液态乙烯可致皮肤冻伤。慢性影响：长期接触，可引起头昏、全身不适、乏力、思维不集中。个别人有胃肠道功能紊乱。 　　环境危害： 对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。 燃爆危险： 本品易燃。 贮运要求 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃ 在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。严禁与易燃的芳香烃、卤代烃等有机溶剂混运。 搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。 （4）使用注意事项 密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员穿防静电工作服。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、卤素接触。 2、配方 单体：经过处理的乙烯 引发剂：三乙基铝-四氯化钛，用量比为1:1-1:2，引发剂在反应介质中浓度为0.5-1.0g/L 溶剂：烃类，如汽油、环己烷 三、乙烯聚合反应原理 1、自由基聚合机理 高压法聚乙烯反应遵从自由基聚合机理，主要有4