დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენი (LDPE)არის პოლიმერიზებული ეთილენი, როგორც პოლიმერიზაციის მონომერი, პეროქსიდი, როგორც ინიციატორი, თავისუფალი რადიკალების პოლიმერიზაციის რეაქციის შედეგად მიღებული თერმოპლასტიკური ფისი, მოლეკულური წონა ზოგადად არის 100000~500000, სიმკვრივე 0,91~0,93 გ/სმ3, არის პოლიეთილენის რეზინის ყველაზე მსუბუქი სახეობა. .
მას აქვს კარგი რბილობა, გაფართოება, ელექტრული იზოლაცია, გამჭვირვალობა, მარტივი დამუშავება და გარკვეული ჰაერის გამტარიანობა.კარგი ქიმიური სტაბილურობა, ტუტე რეზისტენტობა, ზოგადი ორგანული გამხსნელების წინააღმდეგობა, აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი, მათ შორის ექსტრუზიის საფარი, საფეთქლის ფილმი, მავთულის და კაბელის საფარი, ინექციური ჩამოსხმა და აფეთქება ღრუ ჩამოსხმა და ა.შ.
ინიციატორის მიერ წარმოებული თავისუფალი რადიკალების ხანმოკლე ხანგრძლივობის გამო, ეთილენი ძლიერ შეკუმშულია რეაქციის წნევის გაზრდით (110~350MPa), ისე, რომ მისი სიმკვრივე იზრდება 0,5გ/სმ3-მდე, რაც მსგავსია სითხისა, რომელიც არ შეიძლება. ისევ შეკუმშული იყოს.ეთილენის მოლეკულური მანძილის შესამცირებლად და თავისუფალ რადიკალებს ან აქტიურ მზარდ ჯაჭვებსა და ეთილენის მოლეკულებს შორის შეჯახების ალბათობის გაზრდის მიზნით, ტარდება თავისუფალი რადიკალების პოლიმერიზაციის რეაქცია.იწარმოება დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენი, ამიტომ დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენს ასევე უწოდებენ მაღალი წნევის დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენს.
დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის წარმოების პროცესი
დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის წარმოების პროცესი ძირითადად მოიცავს ეთილენის ორეტაპიან შეკუმშვას, ინიციატორისა და რეგულატორის ინექციას, პოლიმერიზაციის რეაქციის სისტემას, მაღალი და დაბალი წნევის გამოყოფისა და აღდგენის სისტემას, ექსტრუზიის გრანულაციას და შემდგომ დამუშავების სისტემას და ა.შ.
სხვადასხვა ტიპის რეაქტორის მიხედვით, ის შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად: მაღალი წნევის მილის მეთოდი და ავტოკლავის მეთოდი.
მილისებურ პროცესს და ქვაბის პროცესს აქვს საკუთარი მახასიათებლები: ტუბულარული რეაქტორი აქვს მარტივი სტრუქტურა, მოსახერხებელი წარმოება და შენარჩუნება და შეუძლია გაუძლოს მაღალ წნევას;რეაქტორის სტრუქტურა რთულია, მოვლა და მონტაჟი შედარებით რთულია.ამავდროულად, რეაქტორის მოცულობა ჩვეულებრივ მცირეა სითბოს მოცილების შეზღუდული სიმძლავრის გამო.
ზოგადად რომ ვთქვათ, მილის მეთოდი გამოიყენება ფართომასშტაბიანი ინსტალაციებისთვის, ხოლო ქვაბის მეთოდი გამოიყენება მაღალი დამატებული ღირებულების პროდუქტების მწარმოებელი დანადგარებისთვის, როგორიცაა სპეციალური კლასის EVA და ვინილის აცეტატის მაღალი შემცველობა.
სხვადასხვა პროცესების მახასიათებლების გამო, ქვაბის მეთოდს აქვს უფრო განშტოებული ჯაჭვები და უკეთესი ზემოქმედების სიძლიერე, რაც შესაფერისია საფარის ფისის ექსტრუდისთვის.მილის მეთოდს აქვს მოლეკულური წონის ფართო განაწილება, ნაკლებად განშტოებული ჯაჭვი და კარგი ოპტიკური თვისება, რომელიც შესაფერისია თხელ ფილებად დასამუშავებლად.
მაღალი წნევის მილის მეთოდი დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის წარმოების ტექნოლოგია
მილაკოვანი რეაქტორის შიდა დიამეტრი ზოგადად არის 25~82მმ, სიგრძე 0,5~1,5კმ, ასპექტის თანაფარდობა 10000:1-ზე მეტი, გარე დიამეტრი შიდა დიამეტრის თანაფარდობა ზოგადად არანაკლებ 2მმ და წყლის ქურთუკი არის გამოიყენება რეაქციის სითბოს ნაწილის მოსაშორებლად.
ჯერჯერობით, მილი არის დაახლოებით იგივე მეთოდი ძირითადი ნაკადის დასამუშავებლად, რეაქტორის სხვადასხვა კვების წერტილის, სხვადასხვა მოლეკულური წონის რეგულატორის, ინიციატორის და მისი ინექციის ადგილის და სასუქის შეყვანის სხვადასხვა გზით, პროდუქტის დამუშავების, დაბრუნების ოდენობით. ეთილენი და აგზავნის პოზიციას, ჩამოაყალიბა პროცესის სხვადასხვა მახასიათებლები.
ამჟამად, სექსუალურ მილაკოვანი პროცესის ტექნოლოგია ძირითადად მოიცავს LyondellBasell-ის Lupotech T პროცესს, Exxon Mobil-ის tubular პროცესს და DSM-ის CTR პროცესს.
Lupotech T პროცესი
LyondellBasell Lupotech T პროცესი გამოიყენება დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის ქარხნების შიდა წარმოების სიმძლავრის დაახლოებით 60%-ისთვის.რეაქციის წნევა 260~310MPa, რეაქციის ტემპერატურა 160~330℃, ცალმხრივი კონვერტაციის სიჩქარე 35%, პროდუქტის სიმკვრივე 0,915~0,935გ/სმ3, დნობის ინდექსი 0,15~50გ/10წთ, ერთი ხაზის წარმოების სიმძლავრე 45×104T/A, პროცესს აქვს ხუთი ტექნიკური მახასიათებელი:
(1) პულსური რეაქტორის ტექნოლოგია მიღებულია სარქვლის გახსნის, სარქვლის გახსნის ხანგრძლივობის და გადართვის სიხშირის გასაცნობად რეაქტორის ბოლოს.პულსის მუშაობას შეუძლია გააუმჯობესოს შერევის ეფექტი რეაქტორში, კარგი რეაქციის სტაბილურობა, მაღალი კონვერტაციის სიჩქარე, შეამციროს რეაქტორის კედლის გადაბმა, გააუმჯობესოს სითბოს გადაცემის კოეფიციენტი და უკეთესი სითბოს მოცილების ეფექტი ქურთუკი წყლის;
(2) პეროქსიდები შეჰყავდათ რეაქტორის სხვადასხვა უბანში ოთხ წერტილში რეაქციის ზონის ოთხი მონაკვეთის შესაქმნელად;
(3) პროპილენით, პროპანალდეჰიდით, როგორც მოლეკულური წონის რეგულატორით, შეყვანილი კომპრესორის შესასვლელით, ეთილენით რეაქტორში, პროდუქციის ფართო სპექტრი;
(4) მაღალი წნევის მოცირკულირე გაზის სისტემას შეუძლია განახორციელოს თვითწმენდის, დაშლისა და ცვილის ამოღება თანმიმდევრული კონტროლის მეშვეობით, რაც ამცირებს ზემოქმედებას ნორმალურ წარმოების ოპერაციებზე;
(5) დააყენეთ ცხელი წყლის სადგურის სისტემა გაგრილების წყლის მოხმარების შესამცირებლად და პოლიმერიზაციის რეაქციის სითბოს და მაღალი წნევის ცირკულაციის გაზის სისტემის აღდგენის მიზნით სხვა მოწყობილობებისთვის.
Exxon Mobil მილაკოვანი პროცესი
Exxon Mobil მილის პროცესის რეაქციის წნევაა 250~310MPa, რეაქციის ტემპერატურაა 215~310℃, კონვერტაციის სიჩქარეა 40%-მდე, პროდუქტის სიმკვრივეა 0,918~0,934გ/სმ3, დნობის ინდექსი 0,2~50გ/სმ. (10 წთ), ხოლო ერთი ხაზის წარმოების სიმძლავრეა 50× 104 ტ/ა.პროცესს აქვს ექვსი ტექნიკური მახასიათებელი:
(1) მიღებულია ჰორიზონტალური ბიძგის მილის რეაქტორი და რეაქტორის დიამეტრი ფართოვდება ეტაპობრივად ღერძული მიმართულებით გაზის ნაკადის სიჩქარის და რეაქტორის წნევის ვარდნის ოპტიმიზაციისთვის.რეაქციის სტაბილურობის გაზრდა, დაშლის რეაქციის შემცირება, რეაქტორის შიგნით მასშტაბის შემცირება, რეაქტორის სითბოს გადაცემის ეფექტურობის გაუმჯობესება;
(2) ინიციატორი ინექცია ხდება რეაქტორის ღერძული მიმართულებით, რომელსაც შეუძლია შექმნას 4-6 რეაქციის ზონა, გააუმჯობესოს კონვერტაციის სიჩქარე და ოპერაციული მოქნილობა და პროდუქციის ფართო სპექტრი;
(3) ზოგადად გამოიყენეთ პროპილენი, როგორც რეგულატორი დნობის ინდექსის გასაკონტროლებლად, საშუალო სიმკვრივის პროდუქტების წარმოება პროპანალდეჰიდის, როგორც რეგულატორის გამოყენებით, რეგულატორი მაღალი წნევის დიაფრაგმის ტუმბოს მეშვეობით, რომელიც შეჰყავთ კომპრესორის შესასვლელში ორჯერ, შემდეგ კი ეთილენით რეაქტორში;
(4) ეთილენის ვინილის ცხელი მილაკოვანი რეაქტორის გამოყენება და ცივი მრავალპუნქტიანი კვების კომბინაციის გვერდითი, ერთგვაროვანი სითბოს გამოყოფა და ასევე შეიძლება მოჰყვეს რეაქციის სითბოს მოცილებას, რეაქტორის ოპტიმიზებული გამაგრილებელი დატვირთვის, რეაქტორის სიგრძის შემცირებას. და რეაქტორის ტემპერატურის განაწილება გლუვი, გააუმჯობესოს ეთილენის კონვერტაციის სიჩქარე.ამავდროულად, მრავალპუნქტიანი გვერდითი კვების გამო, მცირდება რეაქტორის წინა ცხელი ეთილენის საკვების რაოდენობა, მცირდება რეაქტორის შესასვლელი გამათბობელის სითბოს დატვირთვა და მცირდება მაღალი წნევის და საშუალო წნევის ორთქლის მოხმარება.
(5) დახურული ტემპერატურის მარეგულირებელი წყლის სისტემა გამოიყენება რეაქტორის ქურთუკში წყლის მიწოდებისთვის, რეაქციის სითბოს მოსაშორებლად.ქურთუკის წყლის წყლის მიწოდების ტემპერატურის ოპტიმიზაციის გზით, სითბოს გადაცემის ეფექტურობა უმჯობესდება, რეაქტორის სიგრძე მცირდება და კონვერტაციის სიჩქარე იზრდება;
(6) მაღალი წნევის და მაღალი სითბური სითხის ენერგიის აღდგენა და გამოყენება, რომელიც გამოიყოფა მაღალი წნევის გამყოფის ზემოდან.
CTR პროცესი
DSM CTR პროცესის რეაქციის წნევა არის 200~250MPa, რეაქციის ტემპერატურაა 160~290℃, კონვერტაციის სიჩქარეა 28%~33.1%, მაქსიმუმ შეიძლება მიაღწიოს 38%, პროდუქტის სიმკვრივეა 0.919~0.928გ/სმ3, დნობის ინდექსი 0.3~65გრ. / (10 წთ), ერთი მავთულის მაქსიმალური სიმძლავრე შეიძლება მიაღწიოს 40× 104 ტ/ა.პროცესს აქვს ხუთი ტექნიკური მახასიათებელი:
(1) არაპულსური მუშაობის გამოყენებით, რეაქტორის საოპერაციო წნევა დაბალია და ინარჩუნებს მუდმივობას, რეაქტორში ნაკადის სიჩქარე მაღალია, მას აქვს კარგი გამწმენდი ეფექტი, არ წარმოქმნის კედელზე წებოვნების ფენომენს, რეაქტორს არ სჭირდება გაწმენდა და გაწმენდა, და ამცირებს ოპერაციის ღირებულებას;
(2) რეაქტორის მილის დიამეტრი შენარჩუნებულია მუდმივი, მიღებულია პირდაპირი „ერთი უღელტეხილის“ პრინციპი, არ არსებობს რთული გვერდითი ხაზის კვების სისტემა, რეაქტორი და დამხმარე დიზაინი უფრო მარტივია და ინვესტიცია დაბალია;
(3) რეაქტორის ქურთუკი გაცივებულია ცივი წყლით, რომელსაც შეუძლია პროდუქტის მიერ ორთქლის გამომუშავება;
(4) პეროქსიდის ინიციატორის გამოყენება, პროდუქტის გელის შემადგენლობა მცირეა, კატალიზატორის ნარჩენები არ არის, გარემოს დაცვის ეფექტი კარგია;წარმოიქმნა ნაკლები ოლიგომერები და გამარტივდა მოცირკულირე აირის გადამუშავების პროცესი.
(5) კარგი საოპერაციო პირობები და პოლიმერიზაციის დროს წნევის რყევების გარეშე ხდის მაღალი ხარისხის პროდუქტებს, განსაკუთრებით კინოპროდუქტებს, შესანიშნავი ოპტიკური თვისებებით და დამუშავების თვისებებით, შეუძლიათ აწარმოონ ფილმის მინიმალური სისქე 10μm ფირის პროდუქტები, მაგრამ პროდუქტის დიაპაზონი ვიწროა, ვერ აწარმოებს კოპოლიმერულ (EVA) პროდუქტებს დაბალი დნობის ინდექსით.
ავტოკლავის მეთოდით დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენის წარმოების ტექნოლოგია
ავტოკლავის პროცესში გამოიყენება სატანკო რეაქტორი ამრევი სისტემით, ასპექტის თანაფარდობა შეიძლება იყოს 2:1-დან 20:1-მდე, სატანკო რეაქტორის მოცულობა არის 0,75~3მ3.რეაქციის ტემპერატურა ზოგადად 150 ~ 300 ℃, რეაქციის წნევა ზოგადად 130 ~ 200 მპა, კონვერტაციის სიჩქარეა 15% ~ 21%.
ვინაიდან ქვაბის რეაქტორი არის სქელკედლიანი ჭურჭელი, სითბოს გადაცემა რეაქტორის კედელში უფრო შეზღუდულია, ვიდრე მილაკოვანი რეაქტორი, ამიტომ რეაქცია ძირითადად ადიაბატური პროცესია და რეაქტორიდან აშკარა სითბო არ მოიხსნება.რეაქციის ტემპერატურა ძირითადად კონტროლდება ცივი ეთილენის საკვების მრავალპუნქტიანი ინექციით რეაქციის სითბოს დასაბალანსებლად.რეაქტორი აღჭურვილია ძრავით მოძრავი შემრევით, რათა ნარევი ერთგვაროვანი გახდეს რეაქტორში და თავიდან აიცილოს ადგილობრივი ცხელი წერტილები.ინიციატორი არის ორგანული პეროქსიდი, რომლის ინექცია შესაძლებელია სხვადასხვა ადგილას რეაქტორის ღერძული მიმართულებით, რათა შეიქმნას მრავალი რეაქციის განყოფილება სხვადასხვა ოპერაციული ტემპერატურით.არ ხდება რეაქციის სექციებს შორის შერევა, მოქნილი მოქმედება და პროდუქციის ფართო ასორტიმენტი, რომელსაც შეუძლია წარმოქმნას კოპოლიმერიზებული EVA 40%-მდე ვინილის აცეტატის შემცველობით.
Lupotech A პროცესი
Lupotech A პროცესი იყენებს აურიეთ სატანკო რეაქტორს, რეაქტორის მოცულობა არის 1.2 მ3, ნედლეული და ინიციატორი რეაქტორში შეჰყავთ მრავალი წერტილით, რეაქციის წნევაა 210~246MPa, რეაქციის უმაღლესი ტემპერატურაა 285℃, რეგულატორი არის პროპილენი ან მეორადი კომპრესორის შესასვლელით დამატებული პროპანს შეუძლია აწარმოოს სხვადასხვა სახის LDPE/EVA პროდუქტი, პროდუქტის სიმკვრივეა 0,912~0,951გ/სმ3, დნობის ინდექსია 0,2~800გ/(10წთ), ვინილის აცეტატის შემცველობა შეიძლება გაიზარდოს. 40%-მდე, რეაქტორის ცალმხრივი კონვერტაციის სიჩქარეა 10%~21%, მაქსიმალური ერთი ხაზის დიზაინის მასშტაბი შეიძლება მიაღწიოს 12,5×104 ტ/ა.
LupotechA პროცესს შეუძლია არა მხოლოდ აწარმოოს წნეხილი დაფარული ფისოვანი უფრო განშტოებული ჯაჭვით და უკეთესი ზემოქმედებით, არამედ აწარმოოს თხელი ფირის პროდუქტები ფართო მოლეკულური წონის განაწილებით.LDPE/EVA პროდუქტების დნობის ინდექსი და სიმკვრივე შეიძლება კარგად კონტროლდებოდეს APC კონტროლის სისტემით და შეიძლება მიიღოთ ერთიანი პროდუქტები.ამ პროცესის მთავარი შიდა დანერგვაა Sirbon petrochemical, Yangzi petrochemical, Shanghai Petrochemical და ა.შ., მოწყობილობის სიმძლავრეა 10×104T/a.
Exxon Mobil-ის ქვაბის პროცესი
Exxon Mobil-ის სატანკო პროცესი იყენებს თვითდაპროექტებულ 1,5 მ3 მრავალზონიან სატანკო რეაქტორს.რეაქტორს აქვს უფრო დიდი ასპექტის თანაფარდობა, უფრო ხანგრძლივი შეკავების დრო, უფრო მაღალი ინიციატორის ეფექტურობა და პროდუქტის უფრო ვიწრო მოლეკულური წონის განაწილება, რაც ხელს უწყობს მილის პროცესის მსგავსი ხარისხის თხელი ფირის პროდუქტების წარმოებას.
რეგულატორი განსხვავდება Exxon Mobil მილის მეთოდისგან.გამოიყენება იზობუტენი ან n-ბუტანი, რომელიც გაძლიერებულია 25-30 მპა-მდე მაღალი წნევის დიაფრაგმის ტუმბოს მეშვეობით, ორჯერ ინექცია კომპრესორის შესასვლელთან და რეაქტორში შედის ეთილენით.
რეაქტორის წნევის დიაპაზონი ფართოა და მაქსიმალური რეაქციის წნევაა 200 მპა, რომელსაც შეუძლია წარმოქმნას LDPE ჰომოპოლიმერი დაბალი დნობის ინდექსით და EVA კოპოლიმერი მაღალი ვინილის აცეტატის შემცველობით.
Exxon Mobil-ის სატანკო პროცესს შეუძლია LDPE ჰომოპოლიმერული პროდუქტების წარმოება, დნობის ინდექსით 0,2~150გ/(10წთ) და სიმკვრივით 0,910~0,935გ/სმ3.დნობის ინდექსი 0.2~450 გ/ (10 წთ) ვინილის აცეტატის შემცველობა 35%-მდე ეთილენ-ვინილაცეტატის კოპოლიმერის (EVA) პროდუქტები.ამ პროცესის მთავარი შიდა დანერგვაა Lianhong Group (ყოფილი Shandong Hauda), მოწყობილობის სიმძლავრეა 10×104T/a, TRINA, მოწყობილობის სიმძლავრეა 12×104T/a და ა.შ.
გამოქვეყნების დრო: აგვისტო-17-2022