王天睿 李宏武 范恒 尹龍
摘要:高密度聚乙烯是一種具有結晶度非常高的熱性樹脂材料,這種材料的應用范圍比較廣,在很多領域中都得到了廣泛應用。本文針對高密度聚乙烯的生產現狀進行分析,為提高高密度聚乙烯的生產量提供有效保障。
關鍵詞:高密度;聚乙烯;生產現狀
高密度聚乙烯是一種具有熱塑性特征的樹脂材料,這種材料自身的結晶度非常高,而且還屬于非極性特征范圍內的熱塑性樹脂。在針對高密度聚乙烯進行分析的時候,發現其是以線性結構作為自己的分子鏈。高密度聚乙烯的分子鏈不僅對稱性比較高,而且其規整性也普遍比較高,同時其整個堆砌也具有緊密性的特征。通過對實際情況進行分析,發現高密度聚乙烯的整個結晶度可以達到70至90%的范圍之內。與此同時,高密度聚乙烯在實際生產過程中,其中會存在比較少的短支鏈,該支鏈的結構大多數情況下,都是直接由一些共聚單體類型相互組合而成。高密度聚乙烯在實際應用過程中,其整體綜合性能比較良好,在使用時,除了自身具有良好的機械性能、加工性能之外,還具有比較良好的衛生性,阻隔性等特征。在具體生產和應用過程中,可以通過各種不同類型的方式,將其合理的應用在管材、電線電纜等各個領域中。與此同時,高密度聚乙烯是現階段合成樹脂工業當中,無論是在生產規模或者是在產量方面,都占據前列位置的品種之一。
1高密度聚乙烯的裝置產能
在針對高密度聚乙烯的生產情況進行分析的時候,要與實際情況進行有效結合,這樣不僅能夠保證高密度聚乙烯在整個生產過程中的有效性,而且還能夠提高高密度聚乙烯在實際應用過程中的效率。近年來,通過對國內現階段高密度聚乙烯的生產情況進行分析,發現高密度聚乙烯在整個生產過程中,已經相繼進入到快速發展的階段。根據相關數據統計結果可以得出,一直截止到2012年為止,高密度聚乙烯的整體產能已經從2008年的3.35Mt/9增加到當前的5.89Mt/a。與此同時,與實際情況進行結合之后,可以得出在針對高密度聚乙烯進行生產的時候,總共有24套生產裝置[1]。與其相對應的產能當中有71%被有效的分布在中國石化和中國石油這兩個集團內部當中。由此可以看出,高密度聚乙烯在現實生活中的整體應用率普遍比較高,這也是要求提高高密度聚乙烯產量的根本原因之一。
2高密度聚乙烯生產工藝的應用現狀
在針對過密度聚乙烯的整個生產過程進行分析的時候,發現高密度聚乙烯在生產過程中,必須要通過科學合理的技術手段,同時與先進的工藝進行結合,這樣不僅能夠提高生產效率,而且還能夠最大限度保證生產質量。在針對高密度聚乙烯的生產工藝進行分析的時候,當前可以利用三種方式來實現高密度聚乙烯的生產,其中包括氣相法、淤漿法和溶液法。在這幾種方法的實際應用過程中,國內現階段比較常見和使用的方法集中在氣相法和淤漿法。
2.1氣相法工藝在高密度聚乙烯生產中的應用
在針對高密度聚乙烯進行生產的時候,要與實際情況進行結合,提出有針對性的生產工藝手段,這樣才能夠最大限度保證生產效率得到有效提升。通過對氣相工藝法在實際應用過程中的情況進行分析,發現會涉及到的公司以及具體工藝手段有很多。比如,當前在高密度聚乙烯的生產過程中,比較常見的幾種類型公司和工藝手段分別是Univatino公司的Unipol工藝手段,BP公司的Innovene工藝手段等[2]。我國現階段在針對這些不同類型工藝手段進行選擇和利用的時候,一般都會使用Unipol和Innovene氣相工藝。
通過對實際情況進行調查分析,以及這些不同類型工藝手段的具體應用情況進行總結,發現不同工藝手段在實際應用過程中,會呈現出的效果具有明顯的差異性,各自的優勢特點也大不相同。首先,在針對Univotion公司的Unipol工藝手段進行分析的時候,發現該工藝的主要特點就是在具體操作過程中,其是通過對低壓氣相流化床反應器的合理利用,從中可以選擇和利用符合實際要求的固態、淤漿催化劑,這樣有利于在實際應用過程中,直接從中生產出相對應的寬分子量,其可以直接分布在LLDPE/HDPE當中。在針對產品本身的密度進行分析的時候,經過仔細的測量,發現產品的密度在0.915至0.970g/cm3范圍之內,與此同時,與其相對應的MFR在0.1至200g/10min。在具體操作過程中,要與實際情況進行有效結合,與其相對應的牌號基本上要能夠適應薄膜、管材等各種不同類型的產品應用當中。特別是近年來,隨著科學技術的不斷進步和快速發展,Unipol工藝在實際應用過程中的效果越來越良好[3]。促使這種類型工藝手段在實際應用過程中,取得明顯進步效果的根本原因是由于該工藝當中使用了冷凝態和超冷凝態的聚合操作。這樣做的根本目的是為了促使裝置在日常生產過程中,產能可以得到有效提升,一般會提升1至4倍左右。國內當前在利用Unipol工藝生產高密度聚乙烯的公司還是比較多的。
其次,除了Unipol工藝手段之外,BP公司的Innovene氣相法在實際應用過程中的效果也比較良好。該工藝手段在實際應用過程中,與Unipol工藝手段具有一定的相似之處,兩者都是利用單臺流化床反應器來完成整個生產過程。這種工藝手段在實際應用過程中,最明顯的優勢特點之一就是其在使用過程中,會使用到催化劑,同時其中具有高產率技術、強化的高產率技術手段。與此同時,這種氣相技術在實際應用過程中,其一般都會利用具有單一性特征的鈦系Z-N催化劑,這種類型催化劑在使用時,可以生產出具有窄分子量分布的產品。在與這一現狀進行結合之后,BP公司也相對應的開發了符合生產寬分子量的對應催化劑。在具體操作過程中,在針對窄分子量分布的高密度聚乙烯進行生產的時候,可以利用一些具有高等級特征的注塑料,而在針對寬分子量分布的高密度聚乙烯進行生產的時候,可以將其合理的應用在一些管材等相對應的用途當中[4]。這種工藝手段在實際應用過程中,雖然可以生產高密度聚乙烯,但是并不能夠用來生產雙峰聚乙烯。
2.2淤漿法工藝
淤漿法工藝在實際應用過程中,其可以被看作是最早被開發出來的一種生產技術,所以這種類型的工藝手段相對比較成熟一些。淤漿法工藝在應用時,可以與實際情況進行結合,將其劃分為幾種不同類型的工藝手段。其中包括Phillips環管淤漿工藝、Borstar工藝、CX工藝以及Hostalne淤漿法工藝。這四種不同類型的工藝手段在我國當前的高密度聚乙烯生產過程中,都有應用,整體應用效果普遍比較良好。
3結束語
雖然當前我國在針對高密度聚乙烯進行生產的時候,無論是在產能方面或者是在生產效率等方面與國外相比,仍然具有一定的差距。但是我國在當前生產高密度聚乙烯的過程中,其整體發展前景比較良好。在實踐中,要加大對高密度聚乙烯的生產力度,積極開發一系列的新產品,對產業結構進行有效的調整,這樣有利于提高高密度聚乙烯的生產效率。
參考文獻
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(作者單位:中國石油四川石化有限責任公司)