(1)围绕聚合装置的一系列设备,如压缩机、反应器、分离器、管道、泵等设备,都要求能在100MPa以上的超高压下使用,即使是分离工序和回收工序的设备,有的也要求在100-350MPa下操作,因此不论从设备上还是从操作上来看,整个工艺过程都存在着很多难点。
(2)乙烯聚合热比其他单体聚合热高很多。在聚合反应中,一瞬间聚合率就达到10%-20%,甚至30%-40%,因此,在工艺上*去除聚合热成为工艺流程中的重要课题,也是提高单程转化率、降低能耗的关键之一。
(3)反应体系内的聚合产物黏度很大,釜式法工艺中的釜式反应器和管式法工艺中的管式反应器内壁容易积附聚合物。
(4)*输送熔融状态的聚合物也有一定的困难。反应压力和温度都影响产物的黏度,这就需要十分注意控制好温度和压力。
(5)从高压分离器出来的循环乙烯中所含低分子量聚乙烯蜡状物*很好地除去也是个问题围绕解决这些问题,各公司开发了多种生产工艺。按反应器类型可分为管式法流程和釜式法流程两大类。管式反应器的主要特点是物流在管内呈柱塞状流动,没有返混现象;反应温度沿反应管的长度而有变化,因此反应温度有*峰,所以所得聚乙烯的分子量分布较宽。而釜式反应器,物料可以充分混合,所以反应温度均匀,还可以分区操作,以使各反应区具有不同的温度,从而获得分子量分布较窄的聚乙烯。
管式聚合反应器内径通常为2.5~2.7cm的细长型高压合金钢管。为了提高单线生产能力,管径增加至5.0~7.5cm。直径与长度之比为1:250~1:40000,管式反应器长900~1500m。反应压力约为200~350MPa,温度为250~330℃,流体速度10~15m/s,单程转化率为20%~34%,单线生产能力*达10万吨/年。釜式反应器的形状有细长型(图2.2)和矮胖型两种规格。细长型聚合釜的内径与长度之比为1:20~1:4,而矮胖型内径与长度比为1:4~1:2,反应压力通常比管式法流程低,为110~250MPa,温度为130~280℃,单程转化率为20%~25%,单线生产能力*达18万吨/年。釜式反应器一般是将带动搅拌器的电动机安装在釜内,以减少搅拌轴的轴封在设计上的困难。随着机械密封技术的发展,也可以将电动机安装在釜外。釜式反应器已进一步大型化,ICI公司的反应器有1000L,而法国CdF公司的反应釜容积达1600L,是世界上*的反应釜之一。据统计全世界高压法聚乙烯中55%是用管式反应器生产的,其余45%是用釜式反应器生产的。 [2]
LDPE 中石油大庆 2426H