王雷雷，王新慧

（山西焦煤集團(tuán)飛虹化工股份有限公司，山西臨汾 041600）

關(guān)于Unipol氣相法聚乙烯工藝的幾點思考

王雷雷，王新慧

（山西焦煤集團(tuán)飛虹化工股份有限公司，山西臨汾 041600）

針對Unipol工藝而言，氣相流化床反應(yīng)技術(shù)與催化劑技術(shù)是其最核心的技術(shù)。在經(jīng)過了長期的發(fā)展與創(chuàng)新之后，Unipol工藝通常都是將催化劑技術(shù)的發(fā)展與工藝的發(fā)展緊密聯(lián)系，并以此來確保技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。針對Unipol氣相法聚乙烯工藝進(jìn)行簡單分析，以供參考。

unipol；聚乙烯工藝；氣相法

針對我國的實際情況來看，LLDPE裝置所采用的主要還是Unipol工藝，因此，相應(yīng)的裝置還必須加強(qiáng)對技術(shù)的了解與掌握，并且要進(jìn)一步強(qiáng)化對技術(shù)的創(chuàng)新研究，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的全面提升，此外，要求我們必須加強(qiáng)對技術(shù)的管理工作，來有效地降低能耗，從根本上促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高。

1 Unipol聚乙烯工藝的基本概述

1.1 Unipol聚乙烯工藝的基本內(nèi)涵

從本質(zhì)上來說，Unipol工藝的構(gòu)造比較復(fù)雜，其主要包含了反應(yīng)單元、催化劑配制單元、尾氣回收等。在裝置開車時，要求我們應(yīng)當(dāng)先將一定料位的PE粉料裝進(jìn)反應(yīng)器中，并且之在一定的壓力之下，通過啟動循環(huán)氣壓縮機(jī)，來實現(xiàn)種子床流化，然后在89℃的溫度下，進(jìn)行種子床的脫水置換工作。在完成脫水之后，需要將助催化劑三乙基鋁（TEAL），科學(xué)的注進(jìn)反應(yīng)系統(tǒng)，通過助催化劑，來實現(xiàn)滴定鈍化。在完成該項內(nèi)容之后，需要在反應(yīng)系統(tǒng)中加入乙烯、氫氣等，然后再依據(jù)相關(guān)的具體要求，為生產(chǎn)擬定相應(yīng)的目標(biāo)濃度，并在反應(yīng)器中加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎?。之后再通過運用保護(hù)過濾器，來將未反應(yīng)的氮氣與氣體排入到尾氣回收系統(tǒng)中。在這個過程中，我們在進(jìn)行反應(yīng)壓力的控制時，所運用的主要是乙烯進(jìn)料的方式。與此同時，通過催化劑的作用，使得氣相乙烯在形成了其固相的PE之后，將會因為反應(yīng)器壓力的降低問題。而且，在實際的反應(yīng)過程中，自動控制系統(tǒng)要想保持壓力的恒定，主要依賴的還是進(jìn)行乙烯的補(bǔ)充[1]。此外，在這個過程當(dāng)中，其所需要的反應(yīng)溫度，在進(jìn)行實際的控制時，采用的方式主要是用循環(huán)氣冷卻器中的冷卻水進(jìn)行的，循環(huán)氣帶出反應(yīng)熱與冷卻器完成熱交換后返回反應(yīng)器循環(huán)。在這當(dāng)中，流化床所具有的反應(yīng)壓力在2.1MPa左右，而且，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)實際的反應(yīng)時，對于其溫度也有著一定的要求，通常情況下，要求其必須要比樹脂的黏結(jié)溫度低。

1.2 Unipol聚乙烯工藝的基本特點

我們在對其進(jìn)行實際的分析過程中可以看出，從本質(zhì)上來說，Unipol工藝主要是通過氣相流化床與催化劑結(jié)合而來的一種工藝，其所具有的最主要的特點就是簡單，操作條件相對來說比較緩和。經(jīng)過一步反應(yīng)，來將氣相單轉(zhuǎn)換成干燥流動的固態(tài)粒狀聚合物，這樣一來，就可以不需要對溶劑與稀釋劑進(jìn)行分離、提純與回收等工作，也就不會有廢氣、廢液的產(chǎn)生，對于環(huán)境的影響與破壞來說相對較小。所以說，該工藝本身有著多個方面的技術(shù)優(yōu)勢，并因此而得到了各界的關(guān)注，實現(xiàn)了快速的發(fā)展。就針對于我國的氣相法LLDPE裝置來說，其所采用的，大多都是Unipol工藝的形式，并且在該工藝流程當(dāng)中，最關(guān)鍵的設(shè)備主要包括了循環(huán)氣體壓縮機(jī)與流化床反應(yīng)器等。在這當(dāng)中，循環(huán)氣體又包含了氫氣、1-丁烯（或1-己烯）、與乙烯和各種惰性氣體等，從某種意義上來說，在流化床的反應(yīng)過程中，通過運用這些氣體，可以有效的為其提供傳熱與流化介質(zhì)，與此同時，其也能夠提供一定的反應(yīng)物，來幫助聚合物顆粒長大[2]。

2 Unipol氣相法聚乙烯工藝的新進(jìn)展

2.1 茂金屬催化劑

在實際的研究過程中我們可以看出，在氣相法PE當(dāng)中，其對于茂金屬催化劑所進(jìn)行的相關(guān)應(yīng)用，都已經(jīng)上升到了工業(yè)化的發(fā)展階段。鑒于此，美國的Univation公司就針對茂金屬催化劑展開了研究。其通過借鑒Exxon化學(xué)公司自身所具有的先進(jìn)優(yōu)勢，然后與UCC公司的新型技術(shù)進(jìn)行了充分的結(jié)合，并最終研究出了——茂金屬線型低密度聚乙烯（mLLDPE），這種樹脂所采用的共聚單體為1-己烯或者1-丁烯，其自身有著非常優(yōu)良的力學(xué)性能，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了LLDPE，其中，LLDPE主要是由1-辛烯為共聚單體，并通過使用Ziegler-Natta催化劑來制作完成的。美國的Univation公司已經(jīng)對兩種茂金屬催化劑進(jìn)行了成功的研制，并且，在此基礎(chǔ)上，其還進(jìn)一步實現(xiàn)了工業(yè)化發(fā)展。其中，這兩種茂金屬催化劑為：XCAT EZP催化劑與XCAT HP催化劑[3]。

2.2 單釜雙峰技術(shù)

隨著科學(xué)的進(jìn)步與技術(shù)的創(chuàng)新，美國的Univation公司加大了自身的研究力度，并進(jìn)一步研發(fā)出了一種新型的催化劑，與此同時，其還在單個反應(yīng)器當(dāng)中，有效的實現(xiàn)了雙峰HDPE的生產(chǎn)。通過該技術(shù)，有效地改善了硬件所需要的成本。在這樣的情況下，其不但能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低，同時也能夠有效的解決生產(chǎn)的瓶頸問題，將這種新型的催化劑，運用到單條Unipol生產(chǎn)線上，能夠在每年生產(chǎn)450kt雙峰HDPE。其中，在這一系列的催化劑里面，主要存在BMC-100與BMC-200這兩種基本的形式[4]。在這當(dāng)中，BMC-100的功效，主要還是集中于高密度膜用樹脂的生產(chǎn)工作。通過研究分析我們可以看出，這種催化劑自身存在著相對較高的共聚合性能，與此同時，產(chǎn)品還有著較強(qiáng)的擠出性能和沖擊強(qiáng)度，并且具有較高的耐環(huán)境應(yīng)力。就針對于目前的實際情況來看，其已經(jīng)生產(chǎn)出了兩個1-己烯共聚牌號，即：UHBF5165與UHBF5195。

而BMC-200所對應(yīng)的，主要是進(jìn)行PE-100級管材樹脂的生產(chǎn)，該產(chǎn)品的密度在0.947～0.951g/cm3左右，并且也已經(jīng)通過了ISO100的評定。不過，其還需要我們對其進(jìn)行更進(jìn)一步的開發(fā)與研究工作。

3 結(jié)束語

總而言之，在日后的發(fā)展過程中，我們應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步強(qiáng)化對高附加值產(chǎn)品的相關(guān)開發(fā)，并以此來進(jìn)行高檔聚乙烯產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)，提高裝置自身的產(chǎn)品附加值，才能更好的順應(yīng)市場競爭需要。因此，我們應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注Unipol的工藝進(jìn)展情況，然后在這個基礎(chǔ)上，對于相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行綜合分析，并對其所使用的裝置進(jìn)行科學(xué)的改造，確保裝置運行水平的提高，從而實現(xiàn)生產(chǎn)流程、生產(chǎn)成本的優(yōu)化與降低。

[1] 唐巖，劉少成，謝侃，等.Unipol氣相工藝高密度聚乙烯樹脂的氯化研究[J].齊魯石油化工，2012，（1）：13.

[2] 楊繼才.淺談Unipol聚乙烯結(jié)塊原因及控制措施[J].化工管理，2016，（11）：231.

[3] 王登飛，任合剛，高宇新，等.Unipol全密度聚乙烯生產(chǎn)工藝粘壁物的結(jié)構(gòu)剖析及原因分析[C].//中國化學(xué)會高分子學(xué)科委員會.2015年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集——主題M 高分子工業(yè).中國化學(xué)會高分子學(xué)科委員會，2015：1.

[4] 王根.UNIPOL聚乙烯工藝反應(yīng)冷凝態(tài)模式淺析及切換要點[J].河南化工，2014，（5）：45-47.

Some Considerations about the Technology of Unipol Gas Phase Polyethylene Process

Wang Lei-lei，Wang Xin-hui

simply speaking，the gas phase fluidized bed reaction technology and catalyst technology are the core technology of the Unipol process.After a long period of development and innovation，Unipol process is usually the development of catalyst technology closely linked to the development of technology，and in order to ensure that the technology to achieve industrial applications.A simple analysis of Unipol vapor phase polyethylene process for reference.

Unipol；polyethylene process；gas phase method

TQ325.1

A

1003–6490（2016）09–0063–02

2016–09–13

王雷雷（1986—），男，山西霍州人，主要研究方向為有機(jī)合成。