聚乙烯生产工艺及技术发展20130718培训.ppt

六、建议 ▲ 确定工艺技术路线，应充分考虑：⑴产品市场定位；⑵专利技术转让；⑶催化剂使用；⑷装置消耗；⑸环保；⑹工程整体建设投资；⑺生产制造成本估算等因素。 ▲ 合理设计装置生产能力，应充分考虑：⑴工艺技术；⑵产品切换频率；⑶过渡产品产量；⑷原、辅材料成本；⑸产品运输成本等因素。基于目前国内外经验，建议百万吨级乙烯或煤制烯烃工程最好采用多条生产线，装置规模控制在30万吨/年左右，同时慎重选择Unipol气相工艺技术(产品同质化)。 ▲ 建立健全协调机制，加大企业(特别是相同工艺路线)之间横向合作，便于技术创新，也能够避免产品同质化。 ▲ 建立健全协调机制，加大产、研、销以及下游加工企业沟通合作，开发高性能、高附加值产品。 谢谢大家！ 不足之处请批评指正! 四、催化剂和引发剂研发 ㈠ 催化剂、引发剂的发展阶段 聚乙烯催化剂和引发剂研发进展 序号 PE种类 发展阶段 时间 代表性结构 活性(kg-PP/g-Cat) 工艺技术特点 1 LDPE 第一阶段 1935～1969年 O2 — 高温、高压下自由基聚合 第二阶段 1978年～ R-0-0-Ri — 高温、高压下自由基聚合 第三阶段 1990年～ R-0-0-Ri/R-0-0-Rm或多种过氧化物 — 高温、高压下自由基聚合 第四阶段 2005年～ 茂金属催化剂 — 单活性中心乙烯配位聚合 2 HDPE/LLDPE 第一阶段 1953～60年代 TiCl4/AlEt3 3～5 脱灰 1957年 CrO3/SiO2/Al2O3 2～5 脱灰 第二阶段 ～1969年 高活性TiCl4/MgCl2/AlEt3 15～30 不脱灰 1971年～ CrO3/SiO2/Na2O或Al2O3(含钛改性剂) ～25 不脱灰 第三阶段 1980年代初期 茂金属催化剂 ＞2×105(以锆计) 不脱灰 四、催化剂和引发剂研发 ㈠ 催化剂、引发剂的发展阶段 ⒈ 高压聚乙烯(LDPE)引发剂研发进展 乙烯在高温、高压条件下，通过引发剂(如R-0-0-Ri、O2 等)分解产生的自由基，聚合形成LDPE。 ⑴ 20世纪30年代到60年代，引发剂大多采用空气或氧气。 ⑵ 20世纪70年代后期，随着高压法LDPE生产技术的开发，引发剂逐渐采用有机过氧化物。 ⑶ 随着装置大型化和生产能力的提高，开发了很多种类的快速、高效引发剂。特别是低温引发剂混合高温引发剂以及双功能过氧化物引发剂的研发，从而获得较高的单程转化率和高分子量聚合物。 ⑷ 近年来，美国Exxon Mobil开发的茂金属催化剂在三菱油化的高压管式法进行了商业化生产。 四、催化剂和引发剂研发 ㈠ 催化剂、引发剂的发展阶段 ⒉ 高密度聚乙烯(HDPE)催化剂研发进展 ⑴ 1953年底，K.齐格勒及其合作者发现了由TiCl4/AlEt3组成的齐格勒催化剂。 ⑵ 1960年，美国Phillips Petroleum公司开发成功铬基催化剂并工业化应用。 ⑶ 1969年，比利时Solvay公司首次推出载体型高活性Z-N(钛基)催化剂，革除了脱灰处理工序，推动了乙烯配位聚合工艺的新发展。 ⑷ 20世纪80年代初期，德国科学家Kaminsky教授发现茂金属单活性中心催化剂。经过近十年的研发后，茂金属催化剂开始逐步工业化应用。 四、催化剂和引发剂研发 ㈠ 催化剂、引发剂的发展阶段 ⒊ 线性低密度聚乙烯(LLDPE)催化剂研发进展 ⑴ 1953年底，K.齐格勒及其合作者发现了由TiCl4/AlEt3组成的齐格勒催化剂。 ⑵ 1969年，比利时Solvay公司首次推出载体型高活性Z-N(钛基)催化剂，革除了脱灰处理工序，推动了乙烯配位聚合工艺的新发展。 ⑶ 20世纪70年代，美国UCC公司和加拿大Du Pont公司率先发展利用高活性Z-N(钛基)催化剂进行乙烯与α-烯烃共聚制得线性低密度聚乙烯(LLDPE)。 ⑷ 20世纪80年代初期，德国科学家Kaminsky教授发现茂金属单活性中心催化剂。经过近十年的研发后，茂金属催化剂开始逐步工业化应用。 ㈡ 催化剂、引发剂研发进展和趋势 四、催化剂和引发剂研发 ★ 方向： ⒈ 快速高效引发剂(高压法低密度聚乙烯)将加大低温引发剂研发，目的是降低反应温度和反应压力，使装置生产规模(特别是高压釜式法)大型化。 ⒉ Z-N(钛基)催化剂将在高活性基础上系列化发展，不断开发性能更好的聚乙烯产品的同时，进一步降低生产成本。 ⒊ 铬基催化剂进一步在载体技术上开拓，减少聚合物中铬基催化剂残留，提高聚乙烯产品的安全性。 四、催化剂和引发剂研发 ㈡ 催化剂、引发剂研发进展和趋势 ★ 方向： ⒋ 茂金属催化剂继续加大开发高性能聚乙烯产品的力度。 ⒌ 生产成本相对低廉的非茂金属催化剂在乙烯和极性单体共聚方向加快了工业化的步伐。