超高分子量聚乙烯板厂家介绍聚合技术
乙烯聚合主要包括高压聚合、气相聚合、泥浆聚合和溶液聚合等。目前生产UHMWPE树脂的工业单位大多采用浆体聚合,浆体聚合主要包括搅拌槽工艺和圆管工艺。
釜式聚合工艺
釜式聚合包括Hostalen工艺和三井CX工艺,目前绝大多数的UHMWPE聚合采用Hostalen搅拌釜工艺。此工艺早是由德国Hoechst公司(现Basell公司)为高密度聚乙烯所开发,它可通过串联或并联生产出单峰或双峰的HDPE产品。
而UHMWPE和HDPE淤浆工艺主要的差别还是在工艺条件的优化、助催化剂/钛含量的配比上。Hostalen工艺流程包括两个反应器,在一反应器中加入乙烯、氢气和催化剂,生产较高熔融指数的树脂,得到的聚合物浆液进入二反应器,在二反应器中完成剩余乙烯的聚合反应。
随后,聚合物浆液进入干燥单元进行干燥处理。该工艺装置的操作压力和操作温度低、操作弹性高、生产灵活且稳定性较好,而且使用该工艺,催化剂耐杂质能力强,对乙烯气原料的纯度要求低。
目前全球超过三分之二的UHMWPE聚合采用Hostalen釜式工艺。CX工艺装置包含原料精制、催化剂配制、进料、产品输送、储存、己烷回收和公用工程等单元。
乙烯、氢气等原料先从反应器底部鼓入反应器的己烷中,开启搅拌以实现原料的充分混合,用己烷将催化剂和助催化剂送入反应器内,从离心机分离出的母液和冷凝回收的己烷也一并加至反应器。
随着催化剂的不断注入,乙烯聚合生成聚合物并形成一定浓度的淤浆溶液。与Hostalen工艺相比,CX工艺聚合反应热由釜内聚合介质的蒸发、夹套水的冷却和进料气、液两相物流热焓的增加带走,其中使用己烷的挥发潜热来撤除聚合反应热是CX工艺的主要撤热方式,撤除总聚合反应热的50%以上,而且聚合反应热越多,需要气化的己烷量越大。这种独特的撤热方式限制了该工艺的单线生产能力。
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