1、乙烯聚合成聚乙烯教案【篇一：聚乙烯合成工藝】一、引言聚乙烯英文名稱(chēng)：polyethylene,簡(jiǎn)稱(chēng)pe,是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹(shù)脂。聚乙烯(pe)塑料一種，我們常常提的方便袋就是聚乙烯(pe).聚乙烯是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的高分子，也是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。它是由重復(fù)的Ph2-單元連接而成的。在工業(yè)上，也包括乙用溫度可達(dá)-70-100C),化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸)，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良。聚乙烯(pe)是中國(guó)通用合成樹(shù)脂中應(yīng)用最廣泛的品種，主要用來(lái)制造薄膜、容器、管道、單絲、電線(xiàn)電纜、日用品等，并可作為電視、雷達(dá)等的高頻絕緣材料。隨著石油

2、化工的發(fā)展，聚乙烯生產(chǎn)得到迅速發(fā)展，產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的1/4o中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，為合成樹(shù)脂工業(yè)營(yíng)造了有利的發(fā)展氛圍，聚乙烯(pe)產(chǎn)業(yè)更是以較快的速度增長(zhǎng)。在2008-2011年間，亞太地區(qū)的聚乙烯新項(xiàng)目主要位于中國(guó)、印度和韓國(guó)，中國(guó)將繼續(xù)成為動(dòng)力源泉。中國(guó)正成為世界上最大的pe薄膜和包裝袋出口國(guó)，大量供應(yīng)北美、西歐和日本。另外各行業(yè)對(duì)薄膜、編織袋、管材、電纜料、中空容器、周轉(zhuǎn)箱等制品需求旺盛將帶動(dòng)聚乙烯消費(fèi)量增長(zhǎng)。因此中國(guó)聚乙烯產(chǎn)能仍將快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2010年中國(guó)聚乙烯產(chǎn)量將達(dá)到1700萬(wàn)噸左右，需求量將達(dá)到1414萬(wàn)噸，市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景看好。二、制備聚乙烯所需原料簡(jiǎn)介1、單體乙烯

3、為生產(chǎn)聚乙烯的主要原料，化學(xué)式為ch2ch2(1)理化性質(zhì)主要成分：含量）99.9%（以體積計(jì)）乙烯。外觀與性狀：無(wú)色氣體，略具燒類(lèi)特有的臭味。少量乙烯具有淡淡的甜味。熔點(diǎn)（C）：-169.4沸點(diǎn)（C）：-103.9相對(duì)密度（水=1）：0.61相對(duì)蒸氣密度（空氣=1）：0.98飽和蒸氣壓（kpa）:4083.40（0C）燃燒熱（kj/mol）:1409.6臨界溫度（C）：9.2臨界壓力（mpa）:5.04閃點(diǎn)（fp）:無(wú)意義引燃溫度（）：425爆炸上限（v/v）:36.0爆炸下限（v/v）:2.7溶解性：不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于醴。溶于四氯化碳等有機(jī)溶劑。其它理化性質(zhì)：可以和酸性高鎰

4、酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，乙烯作為還原劑，被氧化成二氧化碳。酸性高鎰酸鉀被還原而褪色。還可以和澳的四氯化碳發(fā)生加成反應(yīng)，澳的四氯化碳溶液會(huì)褪色（2）技術(shù)指標(biāo)及要求聚合前單體及其他原料必須經(jīng)過(guò)純化處理達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)才能使用。聚合反應(yīng)系統(tǒng)也要用不活潑氣體（如氮?dú)猓┨幚沓タ諝饧八?。否則由于某些雜質(zhì)含量過(guò)高為造成不聚合。聚合級(jí)乙烯純度要求（3）cas號(hào)、危險(xiǎn)等級(jí)、貯運(yùn)要求，使用注意事項(xiàng)，主要用途casno.:74-85-1健康危害：具有較強(qiáng)的麻醉作用。急性中毒：吸入高濃度乙烯可立即引起意識(shí)喪失，無(wú)明顯的興奮期，但吸入新鮮空氣后，可很快蘇醒。對(duì)眼及呼吸道粘膜有輕微刺激性。液態(tài)乙烯可致皮膚凍傷。慢性影響：長(zhǎng)

5、期接觸，可引起頭昏、全身不適、乏力、思維不集中。個(gè)別人有胃腸道功能紊亂。環(huán)境危害：對(duì)環(huán)境有危害，對(duì)水體、土壤和大氣可造成污染。燃爆危險(xiǎn)：本品易燃。貯運(yùn)要求儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30C應(yīng)與氧化齊心鹵素分開(kāi)存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。嚴(yán)禁日曬、雨淋。運(yùn)輸應(yīng)貯放在清潔、干燥有頂棚的車(chē)廂或船艙內(nèi)，不得有鐵釘?shù)燃怃J物。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。在傳送過(guò)程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產(chǎn)生靜電。嚴(yán)禁與易燃的芳香煌、鹵代燒等有機(jī)溶劑混運(yùn)。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。(

6、4)使用注意事項(xiàng)密閉操作，全面通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員穿防靜電工作服。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止氣體泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與氧化劑、鹵素接觸。2、配方單體：經(jīng)過(guò)處理的乙烯引發(fā)劑：三乙基鋁-四氯化鈦，用量比為1:1-1:2,引發(fā)劑在反應(yīng)介質(zhì)中濃度為0.5-1.0g/l溶劑：燒類(lèi)，如汽油、環(huán)己烷三、乙烯聚合反應(yīng)原理1、自由基聚合機(jī)理高壓法聚乙烯反應(yīng)遵從自由基聚合機(jī)理，主要有4個(gè)過(guò)程。(1)鏈引發(fā)：乙烯打開(kāi)雙鍵成為活性分子，即單體轉(zhuǎn)變成為自由基的過(guò)程。通常采用易產(chǎn)生自由基的氧、偶氮化合物或過(guò)氧化物作為引發(fā)劑。r代表引發(fā)

7、劑生成的自由基。(2)鏈增長(zhǎng)：由引發(fā)劑引發(fā)活化后的乙烯分子與其他乙烯分子相互作用，進(jìn)行連鎖反應(yīng)生成鏈狀大分子。鏈終止：帶有活性的鏈狀分子由于自由基之間的偶合、歧化，使鏈增長(zhǎng)反應(yīng)終止(4)鏈轉(zhuǎn)移：增長(zhǎng)中的聚合物分子鏈活性可以轉(zhuǎn)移到另一個(gè)聚合物或化合物上，形成新的自由基，自身取得一個(gè)氫原子二終止。2、聚乙烯生產(chǎn)工藝與工程(1)氣相法工藝：乙烯在氣態(tài)下聚合,一般采用流化床反應(yīng)器。催化劑有銘系和鈦系兩種，由貯罐定量加入到床層內(nèi)，用高速乙烯循環(huán)以維持床層流態(tài)化，并排除聚合反應(yīng)熱。生成的聚乙烯從反應(yīng)器底部出料。反應(yīng)器的壓力約2mpa,溫度85100c。氣相法是生產(chǎn)線(xiàn)型低密度聚乙烯。主要包括unipol聚乙

8、烯工藝、innovene工藝、spherilene工藝、evolue工藝四種。(2)淤漿法工藝：淤漿法技術(shù)的特點(diǎn)是生產(chǎn)的聚合物懸浮于稀釋劑中，生產(chǎn)過(guò)程中壓力和溫度較低。淤漿法工藝是生產(chǎn)hdpe的主要方法。根據(jù)反應(yīng)器形式課分為環(huán)管淤漿法和釜式淤漿法兩種。環(huán)管淤漿法工藝主要用于生產(chǎn)hdpe和lldpe,其典型代表有cheveronphillips工藝、borealis公司的borstar工藝和ineos公司的innovene工藝。釜式淤漿法工藝只適合于生產(chǎn)hdpe樹(shù)脂，具典型代表有l(wèi)yondellbasell公司的hostalen工藝、三井化學(xué)/prime聚合物公司的cx工藝和equistar-m

9、aruzen工藝等?！酒焊呙芏染垡蚁┭b置的聚合釜設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)】西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目學(xué)生姓名曾向峰教學(xué)院系機(jī)電工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)年級(jí)過(guò)程裝備與控制工程2007級(jí)指導(dǎo)教師馬廷霞職稱(chēng)講師學(xué)號(hào)0703020429高密度聚乙烯裝置的反應(yīng)釜單位過(guò)程裝備與控制工程教研組完成日期2011年6月10日southwestpetroleumuniversitygraduationthesishdpeunitofreactordesigngrade:2007name:zengxiangfengspecialty:processequipmentandcontrolinstructor:matingxiacolle

10、geofelectronicengineering2011-6-10摘要反應(yīng)釜由釜體、釜蓋、夾套、攪拌器、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、支承等組成。反應(yīng)釜按材質(zhì)及用途可分為：不銹鋼反應(yīng)釜、搪玻璃反應(yīng)釜、磁力攪拌反應(yīng)釜、不飽和聚酯樹(shù)脂反應(yīng)釜和蒸汽反應(yīng)釜等。本次設(shè)計(jì)60m3攪拌反應(yīng)釜。攪拌反應(yīng)釜在化工生產(chǎn)中被用于物料混合、溶解、傳熱、制備懸浮液、聚合反應(yīng)、制備催化劑等。例如石油工業(yè)中，異種原油的混合調(diào)整和精制，汽油中添加四乙基鉛等添加物而進(jìn)行混合使原料液或產(chǎn)品均勻化?；どa(chǎn)中，制造苯乙烯、乙烯、高壓聚乙烯、聚丙烯、合成橡膠、苯胺染料和油漆顏料等工藝過(guò)程，都裝備這各種形式的攪拌反應(yīng)釜。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包括高密度

11、聚乙烯反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度計(jì)算和各種附件選型。同時(shí)對(duì)主要構(gòu)件攪拌器進(jìn)行攪拌功率計(jì)算，攪拌軸進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算。裝配圖、零件圖均依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇制圖。關(guān)鍵詞：聚合釜；高密度聚乙烯；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【篇三：超高分子量聚乙烯聚合制品的綜合應(yīng)用】超高分子量聚乙烯聚合制品的綜合應(yīng)用通過(guò)聚合工藝生產(chǎn)出的超高分子量聚乙烯還需通過(guò)成型加工制成制品才能獲得實(shí)際應(yīng)用，但由于超高分子量聚乙烯的分子鏈極易相互纏結(jié)，其熔體呈橡膠狀高粘彈體，熔融粘度達(dá)到了108pa.s熔體流動(dòng)速率幾乎為零，同時(shí)超高分子量聚乙烯臨界剪切速率低，熔體易破裂，故需采用特殊工藝進(jìn)行成型加工，可根據(jù)不同的制品用途選擇不同的加工方法。加工應(yīng)用

12、早期的超高分子量聚乙烯管材加工主要采用模壓燒結(jié)法，將模具裝料加壓后，加熱塑化，冷卻后取出制品。此工藝中關(guān)鍵是控制好壓力、溫度和時(shí)間。壓力小，制品質(zhì)地不密實(shí)，物理力學(xué)性能差；燒結(jié)溫度和時(shí)間以制品變?yōu)橥该鳡顬橐?。由于超高分子量聚乙烯熔體黏度大，沒(méi)有流動(dòng)性，故不能用普通注塑機(jī)或擠出機(jī)進(jìn)行成型加工，因此主要從加工設(shè)備和原輔助料配方兩方面進(jìn)行研究改進(jìn)。山東東方管業(yè)有限公司過(guò)去介紹了一種運(yùn)用模壓燒結(jié)法生產(chǎn)超高分子量聚乙烯聚乙烯板材的裝置，首先使模壓成型板可在支架間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再將模壓?jiǎn)卧獕鹤∧撼尚桶搴髮?duì)模具里的超高分子量聚乙烯物料進(jìn)行模壓成型。該裝置可縮短生產(chǎn)周期并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，北京塑料工程研究所采用專(zhuān)用單

13、螺桿擠出機(jī)，機(jī)筒為組合式機(jī)筒和大推力螺桿，該裝置可克服高黏度所引起的熔體阻力，并能有效減少物料打滑，從而保障了加工過(guò)程的穩(wěn)定性，還能避免物料發(fā)熱降解。還有，現(xiàn)在的有些成型包括將液晶高分子與超高分子量聚乙烯混合后采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出，不僅簡(jiǎn)化了工藝流程，生產(chǎn)的管材力學(xué)性能也有了顯著提高。超高分子量聚乙烯管材廣泛用于交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)采礦、化工機(jī)械、體育等領(lǐng)域。2.超高分子量聚乙烯機(jī)械部件的加工及應(yīng)用由于超高分子量聚乙烯具有優(yōu)異的耐沖擊性，耐磨損性和衛(wèi)生無(wú)毒性，常廣泛用于各種機(jī)械的工程部件。在粉體食品等糖果品的包裝管路上采用超高分子量聚乙烯，使管路具有了優(yōu)異的滑動(dòng)特性和耐久性能，超高分子量聚乙烯機(jī)械

14、部件的加工技術(shù)主要有基礎(chǔ)加工和注塑加工兩種。擠出加工生產(chǎn)的制品應(yīng)用廣泛，但不足之處是產(chǎn)量較低。以前，由于超高分子量聚乙烯的熔融性較差，注射成型加工技術(shù)被認(rèn)為是非理想加工技術(shù)，近幾年隨著加工技術(shù)的進(jìn)展，該技術(shù)已有飛躍發(fā)展，北京塑料研究所將現(xiàn)有的注塑設(shè)備改造，在注塑壓力8.5mpa、冷卻時(shí)間10s的條件下成功將超高分子量聚乙烯注射成型了托短、軸套等機(jī)械制品模壓成型是將塑料原料加到模具中，在加熱和加壓的條件下使之充模成型制得與模腔形狀一致的模制品。uhmwpe由于熔體粘度特別高，臨界剪切速率極低，模壓成型法自從1965年開(kāi)始使用到目前為止都是其主要的加工方法。在未經(jīng)改性的情況下，一般只能采用模壓成型法進(jìn)行加工。模壓溫度、壓力和時(shí)間是影響uhmwpe模壓成型材料結(jié)構(gòu)和性能的主要因素。模壓成型成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，不受分子量高低的影響；但是生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，成型制品的種類(lèi)也受到限制。近年來(lái)，模壓成型發(fā)展了很多新的加工技術(shù)，在生產(chǎn)效率、制品性能等方面有了較大改進(jìn)。1.熱處理后壓制成型把超高分子量聚乙烯（uhmwpe）樹(shù)脂粉末在140C-275c之間進(jìn)行1min-30min的短期加熱，發(fā)現(xiàn)超高分子量聚乙烯（uhmwpe）的某些物理性能出人意料地大大改善。用