聚乙烯可行性報(bào)告

１４０聚乙烯可行性報(bào)告第一章聚乙烯概述 11.1聚乙烯發(fā)展史 11.2聚乙烯性質(zhì) 21.3聚乙烯種類及應(yīng)用 31.3.1低密度聚乙烯（LDPE） 41.3.2高密度聚乙烯（HDPE） 51.3.3線型低密度聚乙烯（LLDPE） 51.3.4中密度聚乙烯（MDPE） 61.3.5超高分子量聚乙烯（UHMWPE） 81.3.6低分子量聚乙烯（LMPE） 91.3.7交聯(lián)聚乙烯（CLPE） 101.3.8氯化聚乙烯（CPE） 101.3.9乙烯－丙烯酸乙酯共聚物（EEA） 111.3.10乙烯－乙酸乙烯酯共聚物（EVC） 12第二章聚乙烯技術(shù)進(jìn)展以及選擇 122.1國(guó)內(nèi)外聚乙烯技術(shù) 122.2聚乙烯技術(shù)進(jìn)展 162.2.1催化劑進(jìn)展 172.2.2易加工的LLDPE工藝 202.2.3開發(fā)中的非茂單中心催化劑體系 252.2.4冷凝態(tài)操作技術(shù) 262.2.5生產(chǎn)雙峰分子量分布樹脂的技術(shù) 272.2.6不造粒技術(shù) 292.2.7共聚技術(shù) 302.3.1聚乙烯三種工藝對(duì)比 322.3.2幾種氣相法聚乙烯工藝的對(duì)比 372.3.3國(guó)內(nèi)聚乙烯工藝 46第四章世界聚乙烯市場(chǎng) 484.1世界聚乙烯產(chǎn)能分布統(tǒng)計(jì) 484.2全球聚乙稀重點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè) 514.3世界聚乙烯消費(fèi)情況 51第五章國(guó)內(nèi)聚乙烯市場(chǎng)分析 585.1國(guó)內(nèi)聚乙烯生產(chǎn)概況 585.2國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)介紹 655.3國(guó)內(nèi)聚乙烯市場(chǎng) 705.3.1線性低密度聚乙烯（LLDPE） 705.3.2高密度聚乙烯（HDPE）市場(chǎng) 745.4中國(guó)聚乙烯進(jìn)口分析 775.5聚乙烯下游企業(yè) 83第六章中國(guó)聚乙烯市場(chǎng)發(fā)展前景及建議 946.1聚乙烯的應(yīng)用前景 946.2我國(guó)聚乙烯行情分析 966.3我國(guó)聚乙烯的發(fā)展建議 1066.3.1高密度聚乙烯（HDPE）的發(fā)展建議 1066.2.1線型低密度聚乙烯（LLDPE）的發(fā)展建議 107第七章Unipol工藝介紹 1087.1裝置概況 1087.1.1裝置組成 1087.1.2工藝特點(diǎn) 1097.2產(chǎn)品說(shuō)明 1117.2.1產(chǎn)品產(chǎn)量 1137.2.2產(chǎn)品用途 1147.2.3產(chǎn)品規(guī)格 1177.3原輔材料及共用工程規(guī)格 １３８7.3.1原料規(guī)格 １３８7.3.2輔助材料規(guī)格 １４１7.4公用工程規(guī)格 １５０7.4.1循環(huán)水 １５０7.4.2儀表空氣 １５０7.4.3生活水 １５０7.4.4工業(yè)水 １５０7.4.5高壓蒸汽 １５０7.4.6中壓蒸汽 １５１7.4.7電力供應(yīng) １５１7.4.7氮?dú)?１５１7.4.8脫鹽水 １５１7.5消耗定額 １５２7.5.1原料消耗定額 １５２7.5.2三劑及化學(xué)品消耗 １５３7.5.3公用工程消耗定額 １５４7.6三廢處理 １５５7.6.1廢水 １５５7.6.2廢氣 １５５7.6.3廢液及廢渣 １５５7.6.4噪聲 １５５7.7安全環(huán)保技術(shù)規(guī)程 １５７7.7.1生產(chǎn)過(guò)程中主要物料的危險(xiǎn)、危害分析 １５７7.7.2有關(guān)物質(zhì)（易燃、易爆）的特性參數(shù) １５９7.7.3生產(chǎn)過(guò)程中主要危害因素和防范措施 １５９7.8設(shè)備一覽表 １６４7.9物料平衡圖 1827.9.1典型LLDPE產(chǎn)品物料平衡 1837.9.2典型HDPE產(chǎn)品物料平衡 184第一章聚乙烯概述1.1聚乙烯發(fā)展史聚乙烯（Polyethylene，縮寫為PE）是以乙烯為單體聚合制得的聚合物。工業(yè)上把乙烯均聚物，乙烯與α－烯烴（<8％）的共聚物都?xì)w入聚乙烯，聚烯塑料（PolyethylenePlastics）是以聚乙烯為基材的塑料。1933年，英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司（ICI）公司在高壓合成試驗(yàn)中，偶然發(fā)現(xiàn)了聚乙烯。此后，克服了高壓聚合的技術(shù)困難，聚乙烯于1939年開始工業(yè)化生產(chǎn)。此系最早生產(chǎn)的聚乙烯品種，現(xiàn)在稱為低密度聚乙烯。1953年，西德的齊格勒（Ziegler）博士采用有機(jī)金屬化合物作催化劑，在低壓下合成了高密度聚乙烯，并于1955年工業(yè)化。與此幾乎同時(shí)，美國(guó)菲利浦（Phillips）公司和美孚石油（Standard）公司開發(fā)了中壓法合成高密度聚乙烯技術(shù)。1959年，在中、低壓法生產(chǎn)聚乙烯的基礎(chǔ)上，由乙烯與少量α－烯烴共聚制得的線型低密度聚乙烯首先在加拿大工業(yè)化。1977年，美國(guó)聯(lián)合碳化物（UCC）公司開發(fā)了氣相法生產(chǎn)線型低密度聚乙烯的新方法。隨后，美國(guó)道化學(xué)（DowChemical）公司，日本三井石油化學(xué)公司各自開發(fā)了溶液法生產(chǎn)線型低密度聚乙烯的新工藝。1958年，具有非常優(yōu)異性能的超高分子量聚乙烯在日本三井石油化學(xué)公司投入生產(chǎn)。自此以后，聚乙烯工業(yè)就開始蓬勃發(fā)展起來(lái)。1.2聚乙烯性質(zhì)聚乙烯是最結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高分子聚合物，也是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。它是由重復(fù)的–CH2–單元連接而成的。聚乙烯通過(guò)乙烯CH2=CH2加聚而成。聚乙烯的性能取決于它的聚合方式。在中等壓力（15~30大氣壓），有機(jī)化合物催化條件下進(jìn)行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯（HDPE）。這種條件下聚合的聚乙烯分子是線性的，且分子鏈很長(zhǎng)，分子量高達(dá)幾十萬(wàn)。如果是在高壓力（1000~2000大氣壓），高溫（190~210℃），過(guò)氧化物催化條件下自由基聚合，生產(chǎn)出的則是低密度聚乙烯（LDPE），它是支化結(jié)構(gòu)的。高密度聚乙烯（HDPE）質(zhì)地硬，韌，有彈性。大多數(shù)的高密度聚乙烯用于生產(chǎn)容器，如奶瓶，去污劑瓶等。這種聚乙烯分子量在200，000到500，000。低密度聚乙烯相對(duì)軟一些，主要用于制造塑料薄膜。將乙烯與帶有烷基的支化烯烴，如4-甲基-戊烯（4-methyl-1-pentene）共聚可以得到線性低密度聚乙烯（LLDPE）。分子量達(dá)到3，000，000～6，000，000的線性聚乙烯稱為超高分子量聚乙烯（UHMWPE）。超高分子量聚乙烯的強(qiáng)度非常高，可以用來(lái)做防彈衣。聚乙烯是高分子有機(jī)化合物，由乙烯聚合而成，分為低分子量和高分子量?jī)煞N，低分子量的一般呈液體狀，無(wú)色、無(wú)味，不溶于水，密度為0.92克／厘米3，可做潤(rùn)滑油和涂料；高分子量的一般呈固體狀，乳白色，熱塑性大，手摸有蠟感，密度在0.92～0.96克／厘米3之間。它的玻璃化溫度為-78℃，熔點(diǎn)為100℃，無(wú)定型態(tài)密度（25℃）為0.855g／cm3，晶體密度（25℃）為1.00g／cm3。它耐腐蝕，絕緣性能好。高密度的聚乙烯具有剛性、硬度和機(jī)械強(qiáng)度大的特性，可以做容器、管道，也可以做高頻的電絕緣材料，用于雷達(dá)和電視。它不溶于水，吸水性很小，就是對(duì)一些化學(xué)溶劑，如甲苯、醋酸等，也只有在70℃以上溫度時(shí)才略有溶解。但是微粒狀的聚乙烯，可以在15℃～40℃之間隨溫度的變化熔化或凝固，溫度升高時(shí)熔化，吸收熱量；溫度降低時(shí)凝固，放出熱量。又因?yàn)樗亢苄。灰壮睗?，有絕緣性能，因此是很好的建筑材料。把微粒狀的聚乙烯摻在水泥中，可做墻壁和地板。利用它在正常溫度吸熱熔化和放熱凝固的特性，房間溫度升高時(shí)，它就熔化吸收熱量；溫度降低時(shí)它就凝固放出熱量。這樣就可以使房間溫度保持穩(wěn)定。因此是一種較好的儲(chǔ)熱材料。根據(jù)它的其他特性，這種建筑材料還有防漏電、防熱、防潮和防腐蝕的作用。1.3聚乙烯種類及應(yīng)用聚乙烯按密度分低中高密度聚乙烯；按分子量和結(jié)構(gòu)特征分為線型低密度聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、低分子量聚乙烯和超高分子量聚乙烯等。在聚乙烯中，線型低密度聚乙烯由于生產(chǎn)工藝適應(yīng)性強(qiáng)（可用低壓法和高壓法生產(chǎn)）、省能、投資少、生產(chǎn)成本較低，且產(chǎn)品性能優(yōu)良，自70年代工業(yè)化后發(fā)展很快。近年又開發(fā)出超低密度聚乙烯（0.86～0.91g/cm3），也引人注目。聚乙烯的各種性能與密度、分子量分布和熔體指數(shù)有關(guān)。但總體上它具有優(yōu)良的耐低溫性、化學(xué)穩(wěn)定性和電性能，適中的機(jī)械強(qiáng)度和成型加工適應(yīng)性強(qiáng)。可用各種加工方法和成型設(shè)備生產(chǎn)管、棒、片、膜及各種用途的制件。根據(jù)聚乙烯的品種不同，其制品和用途也有所不同，低密度聚乙烯多用于薄膜；高密度聚乙烯多用于注塑和中空制品。1.3.1低密度聚乙烯（LDPE）物化性質(zhì)：低密度聚乙烯的密度范圍為0.910～0.925g／cm3。分子結(jié)構(gòu)為主鏈上帶有長(zhǎng)、短不同支鏈的30個(gè)乙基、丁基或更長(zhǎng)的支鏈。與高密度和中密度聚乙烯相比，它具有較低的結(jié)晶度（55～65％）、較低的軟化點(diǎn)（108～126℃）以及較寬的熔體指數(shù)（MI＝0.2～80g／10min）。由于低密度聚乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)與石蠟烴類似，不含極性基團(tuán)，所以具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)酸、堿和鹽類水溶液具有耐腐蝕作用。它的電性能極好，具有導(dǎo)電率低、介電常數(shù)低、介電損耗角正切值低以及介電強(qiáng)度高等特性。但低密度聚乙烯耐熱性能較差，也不耐氧和光老化。因此，為了提高其耐老化性能，通常要在樹脂中加入抗氧劑和紫外線吸收劑等。低密度聚乙烯具有良好的柔軟性、延伸性和透明性，但機(jī)械強(qiáng)度低于高密度聚乙烯和線型低密度聚乙烯。應(yīng)用：低密度聚乙烯主要用于制造薄膜。薄膜制品約占低密度聚乙烯制品總產(chǎn)量的一半以上，用于農(nóng)用薄膜及各種食品、紡織品和工業(yè)品的包裝。低密度聚乙烯電絕緣性能優(yōu)良，常用作電線電纜的包覆材料。注射成型制品有各種玩具、蓋盒、容器等。與高密度聚乙烯摻混后經(jīng)注射成型和中空成型可制管道及容器等。1.3.2高密度聚乙烯（HDPE）物化性質(zhì)：密度0.941～0.965g／cm3。分子結(jié)構(gòu)主要為線型結(jié)構(gòu)，支鏈少，平均每1000個(gè)碳原子僅含有幾個(gè)支鏈。與低密度聚乙烯相比，高密度聚乙烯結(jié)晶度達(dá)80～90％，密度大，使用溫度較高，硬度和機(jī)械強(qiáng)度較大，耐化學(xué)性能好。應(yīng)用：高密度聚乙烯的用途與低密度聚乙烯不同。低密度聚乙烯約50～70％用于制造薄膜；而高密度聚乙烯則主要用于制造中空硬制品，約占總消費(fèi)量的40～65％。具體用途有：吹塑法制造各種瓶、罐及工業(yè)用槽、桶等容器；注射成型制造各種盆、桶、籃、簍、筐等日用盛器、日用雜品和家具等；擠出成型制造各種管材、捆扎帶以及纖維、單絲等。此外，還可用于制造電線電纜的包覆材料和合成紙；加入大量無(wú)機(jī)鈣鹽以后，還可制造鈣塑包裝箱和家具、門窗等，以代替木材和硬紙板等。最近，高密度聚乙烯用于制造高強(qiáng)度超薄薄膜，做食品、農(nóng)副產(chǎn)品和紡織品的包裝材料發(fā)展很快。1.3.3線型低密度聚乙烯（LLDPE）物化性質(zhì)：線型低密度聚乙烯的密度范圍和高壓法低密度聚乙烯相同，為0.910～0.925g／cm3。由于線型低密度聚乙烯分子側(cè)鏈為短支鏈，分子結(jié)構(gòu)介于線型高密度聚乙烯和帶有長(zhǎng)支鏈的高壓法低密度聚乙烯之間，所以其物理機(jī)械性能優(yōu)于普通低密度聚乙烯。在機(jī)械性能方面，線型低密度聚乙烯拉伸強(qiáng)度比普通低密度聚乙烯高50～70％，伸長(zhǎng)率高50％以上，耐沖擊強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)度及耐低溫沖擊性能均比低密度聚乙烯好。在物理性能方面，在相同密度情況下，線型低密度聚乙烯的熔點(diǎn)比低密度聚乙烯高，使用溫度范圍寬，允許使用溫度比低密度聚乙烯高10～15℃。用途：線型低密度聚乙烯可以替代低密度聚乙烯制造薄膜、管材、注射成型制品、中空吹塑容器、旋轉(zhuǎn)成型制品及電線電纜包覆材料等。制得的產(chǎn)品機(jī)械性能比低密度聚乙烯好。所以，制造相同強(qiáng)度的制品時(shí)，線型低密度聚乙烯制品可減薄。1.3.4中密度聚乙烯（MDPE）物化性質(zhì)：密度為0.926～0.940g／cm3，分子結(jié)構(gòu)為支鏈數(shù)介于高密度聚乙烯與低密度聚乙烯之間的線型高分子。結(jié)晶度為70～75％，軟化溫度110～115℃，除兼有高，低密度聚乙烯的性能外，還具有優(yōu)良的抗應(yīng)力開裂性、剛性及耐熱性。表1-1高、中、低密度聚乙烯性能比較表指標(biāo)名稱ASTM測(cè)試法低密度中密度高密度物理性能密度，g／cm3平均分子量透明性透氣速率（相對(duì)值）D7920.910～0.925～3╳105半透明10.926～0.940～2╳105半透明11／30.941～0.965～1.25╳105不透明1／3機(jī)械性能伸長(zhǎng)率，％洛氏硬度拉伸強(qiáng)度，Mpa（kgf／cm2）D638A78590~800D41~D463.92~15.68（40~160）50~600D50~D607.84~24.5（80~250）15~100D60~D7021.56~38.22（220~390）熱性能連續(xù)耐熱溫度，℃結(jié)晶熔點(diǎn)，℃脆化溫度，℃熱導(dǎo)率，W／（m?K）（10-4cal／cm·s·℃）D74680~100108~126-80~-550.3475（8.3）104~121126~135－121126～1360.4605～0.5192（11～12.4）電性能耐弧性，s介電常數(shù)60～100Hz106Hz介電損耗角正切值60～100Hz，106Hz體積電阻率，Ω·cmD495D150D150D257135～1602.25～2.352.25～2.35<0.0005>1016200～2352.25～2.352.25～2.35<0.0005>1016－2.30～2.352.30～2.35<0.0005>1016化學(xué)性能弱酸強(qiáng)酸堿耐受氧化酸侵蝕耐很耐受氧化酸侵蝕較慢耐很耐受氧化酸侵蝕較慢耐1.3.5超高分子量聚乙烯（UHMWPE）物化性質(zhì)：超高分子量聚乙烯的分子量范圍說(shuō)法不一。一般分子量25萬(wàn)～100萬(wàn)者稱超高分子量聚乙烯；分子量100萬(wàn)～500萬(wàn)以上者稱超高分子量聚乙烯。但也有稱兩者均為超高分子量聚乙烯的。美國(guó)試驗(yàn)材料協(xié)會(huì)規(guī)定分子量為300萬(wàn)～600萬(wàn)的線型聚乙烯為超高分子量聚乙烯。超高分子量聚乙烯密度為0.936～0.964g／cm3。熔體指數(shù)接近零。熱變形溫度85℃[0.45Mpa（4.6kgf／cm2）]。由于超高分子量聚乙烯的分子鏈特別長(zhǎng)，所以具有許多獨(dú)特的物理、機(jī)械及化學(xué)性能，屬于熱塑性工程塑料范疇。超高分子量聚乙烯耐磨性超過(guò)任何其他熱塑性塑料。耐沖擊性能好，懸臂梁缺口抗沖擊強(qiáng)度達(dá)196J／m（20kgf·cm／cm），且在低溫下仍有很高的耐沖擊性。耐腐蝕性和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性優(yōu)良，在100℃溫度和100％洗滌液中耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能大于2000h。拉伸強(qiáng)度高達(dá)39.2MPa（400kgf／cm2），是普通高密度聚乙烯的2倍?？狗磸?fù)疲勞強(qiáng)度高。噪音和振動(dòng)阻尼性均優(yōu)良。表面摩擦系數(shù)低，自潤(rùn)滑性能優(yōu)良，添加有機(jī)硅油和二硫化鉬會(huì)進(jìn)一步提高其自潤(rùn)滑性能。超高分子量聚乙烯本身是生理惰性材料，可用于與藥物、食品、肉、家禽及純水接觸的場(chǎng)所。此外，其耐核輻射性能亦優(yōu)良。超高分子量聚乙烯使用溫度為100～110℃，耐寒性能良好，可在-269℃下使用。應(yīng)用：主要用于化學(xué)工業(yè)、食品和飲料加工機(jī)械、鑄件、木材加工工業(yè)、散裝材料處理、醫(yī)療上人工移植器官、采礦加工機(jī)械、紡織機(jī)械及交通運(yùn)輸車輛、體育娛樂(lè)設(shè)備等領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中，由于超高分子量聚乙烯摩擦系數(shù)小，耐磨損，耐沖擊和耐腐蝕性優(yōu)良，故可代替鋼材，做化工閥門，泵和密封填料，紡織機(jī)械的齒輪和皮結(jié)等。輸送機(jī)的蝸輪桿、軸承、軸瓦、煤塊滑道，各種料斗和筒倉(cāng)的襯里材料以及食品加工機(jī)械的料斗和輥筒，體育用品的滑球和溜冰場(chǎng)等。1.3.6低分子量聚乙烯（LMPE）物化性質(zhì)：分子量500～5000，密度為0.92～0.936g/cm3，軟化點(diǎn)60～120℃，在140℃時(shí)的粘度為0.1～1.5Pa?s（100～1500cP）。產(chǎn)品為白色或微黃色的粉末或顆粒，通?？煞譃闊o(wú)極性基團(tuán)的非乳化型產(chǎn)品和有機(jī)性基團(tuán)的乳化型產(chǎn)品兩大類。低分子量聚乙烯在常溫下不溶于大多數(shù)溶劑，加熱時(shí)溶于苯、甲苯和二甲苯之類的烴類溶劑和三氯乙烯之類的氯代烴溶劑。和聚乙烯以外的高分子不相容，但與其它中等分子量聚合物，如石油樹脂、聚丁烯、石蠟、微晶石蠟、蜂蠟、無(wú)水羊毛脂及亞麻仁油、礦物油等相溶。它和蠟一樣，其電氣性能優(yōu)良。非乳化型產(chǎn)品硬度和熔點(diǎn)比乳化型產(chǎn)品高。乳化型產(chǎn)品一般含羧基、酯基和酮基，酸值一般為4～25，在乳化劑存在時(shí)可乳化，可分散在各種陰、陽(yáng)離子的乳液體系中。應(yīng)用：一般低分子量聚乙烯的耐寒性、耐熱性、耐化學(xué)藥品性和耐磨性等均較優(yōu)良，熔點(diǎn)也較高，所以少量添加到其它各種蠟中可提高其性能。其單獨(dú)用途有：作塑料的顏料分散劑、潤(rùn)滑劑、印刷油墨的耐磨改進(jìn)劑、噴漆拋光、瓦楞紙板的防潮、紙張涂層、熱熔粘合劑、電絕緣材料（浸漬絕緣布或紙）、地板蠟、汽車蠟等。1.3.7交聯(lián)聚乙烯（CLPE）物化性質(zhì)：普通交聯(lián)聚乙烯是由聚乙烯通過(guò)化學(xué)交聯(lián)或輻射交聯(lián)而制得的。交聯(lián)聚乙烯是分子具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性塑料，不論高密度聚乙烯還是低密度聚乙烯，通過(guò)交聯(lián)后，其拉伸強(qiáng)度、耐熱、防老化性能和耐候性、尺寸穩(wěn)定性、耐應(yīng)力開裂性、耐磨性和耐溶劑性均有所提高，且耐蠕變性能優(yōu)良。交聯(lián)聚乙烯的軟化點(diǎn)可達(dá)200℃，耐熱性可達(dá)140℃。此外，還具有卓越的電絕緣性、耐低溫性和耐輻射性能。應(yīng)用：主要用作電線電纜的包覆層、也用于制造電機(jī)、變壓器等耐高電壓、高頻率的耐熱絕緣材料、熱收縮薄膜和套管，各種管材（如熱水管）、化工生產(chǎn)裝置的耐腐蝕部件、容器以及泡沫塑料等。1.3.8氯化聚乙烯（CPE）物化性質(zhì)：氯化聚乙烯是高密度聚乙烯經(jīng)氯化反應(yīng)后的產(chǎn)物。高密度聚乙烯是結(jié)晶性高聚物，隨著分子鏈上的氫原子被氯原子所取代，其結(jié)晶性下降、變軟、玻璃化溫度降低。但在氯化聚乙烯中氯含量超過(guò)一定值時(shí)，玻璃化溫度隨之增高。因此，氯化聚乙烯的玻璃化溫度和熔點(diǎn)可比原來(lái)的聚乙烯高或低。氯化聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)中含有乙烯－氯乙烯－1，2－二氯乙烯的共聚合體，普通氯化聚乙烯的含氯量為25～45％（重量），隨著樹脂的分子量、含氯量、分子結(jié)構(gòu)及氯化工藝的不同，可呈現(xiàn)硬性塑料到彈性體的不同性能。氯化聚乙烯具有優(yōu)良的耐候性、耐寒性、耐沖擊性、耐化學(xué)藥品性、耐油性和電氣性能等，同時(shí)具有塑料和橡膠的雙重性能。與其它塑料和填料有良好的相容性。因此，它可以填充大量填料。含氯量超過(guò)25％的氯化聚乙烯還具有自熄性，它還可以同有機(jī)氧化物等進(jìn)行交聯(lián)制得硫化型聚合物。應(yīng)用：可用于制造各種模塑品、地板、建筑材料密封劑、遮蓋板、電線包覆、聚氯乙稀抗沖擊改性劑、高分子增塑劑、耐燃添加劑、重包裝袋、各種化學(xué)藥品輸送軟管、設(shè)備涂層等。其中最主要用途是做聚氯乙烯抗沖擊改性劑。與聚氯乙稀摻混加工制得各種硬質(zhì)及半硬質(zhì)制品，改善了聚氯乙烯硬制品的脆性，可用于制造塑料窗框、門板、樓梯扶手、地板、軟管等。1.3.9乙烯－丙烯酸乙酯共聚物（EEA）性能：EEA是一種結(jié)晶度比PE低的柔軟的熱塑性樹脂。一般含丙烯酸乙酯（EA）5～20％，EA含量增加，共聚物的密度和柔軟性隨之增加。EEA具有良好的低溫性能和柔軟性，加工中熱穩(wěn)定性好，有較大的填料收容性，優(yōu)良的耐彎曲開裂及耐環(huán)境應(yīng)力開裂性，較大彈性等。最后兩點(diǎn)是其它PE所不及的。應(yīng)用：EEA主要用作易彎、耐折，彈性好的軟管，低溫度密封圈，通訊電纜半導(dǎo)性套管，手術(shù)用袋、外科手套、包裝薄膜及容器等。此外，EEA還可用于耐高溫?cái)D出涂層（對(duì)基體材料粘結(jié)力良好）及其它塑料的低溫耐沖和耐環(huán)境應(yīng)力開裂的改性劑。EEA尚可摻入碳黑制導(dǎo)電性材料。1.3.10乙烯－乙酸乙烯酯共聚物（EVC）性能：EVC是乙烯和乙酸乙烯酯（VAC）的無(wú)規(guī)共聚物。它的特點(diǎn)是具有良好的柔軟性、強(qiáng)韌性、耐低溫性（－50℃仍有可撓性）、耐候性、耐應(yīng)力開裂性、熱合性、粘結(jié)性、深拉加工性、透明性和光澤性；同時(shí)具有橡膠般的彈性，優(yōu)良的抗臭氧性，無(wú)毒性，良好的加工和染色性及與填料良好的摻合性。EVC的耐熱耐油性稍差。應(yīng)用：EVC用途很廣，可制薄膜、復(fù)合薄膜、各種成型制品、發(fā)泡制品、膠粘劑等。第二章聚乙烯技術(shù)進(jìn)展以及選擇2.1國(guó)內(nèi)外聚乙烯技術(shù)典型的乙烯生產(chǎn)工藝有以下幾種：（1）Basell公司氣相法Spherilene工藝。該法生產(chǎn)的線性PE可以從很低密度PE（VLDPE）到LLDPE，也可生產(chǎn)HDPE。采用齊格勒－納塔（Z－N）鈦基催化劑和Spherilene的氣相法工藝，在惰性輕烴存在下，催化劑和進(jìn)料預(yù)聚合。漿液進(jìn)入第一臺(tái)氣相反應(yīng)器（GPR），采用循環(huán)氣體回路冷卻器取熱，再進(jìn)入第二臺(tái)GPR。產(chǎn)品密度從VLDPE（＜900g/ml＝到HDPE（＞960g/ml），熔融指數(shù)（MI）0.01～100。因采用兩臺(tái)GPR，故可生產(chǎn)雙峰級(jí)和特種聚合物。該Spherilene工藝1992年推向市場(chǎng)以來(lái)，己擁有生產(chǎn)能力180萬(wàn)t/a。6套裝置（美國(guó)1套、韓國(guó)2套、巴西2套、印度1度）己投入運(yùn)轉(zhuǎn)。另有2套（1套在印度、1套在伊朗）在建設(shè)中，單線生產(chǎn)能力可從10萬(wàn)～30萬(wàn)t/a。（2）北歐化工公司回路反應(yīng)器的北星工藝。北星（BarVstar）PE工藝可生產(chǎn)雙峰和單峰LLDPE、MDPE以及HDPE，采用串聯(lián)的回路、氣相低壓法反應(yīng)器。PE密度為918～970kg/m3，熔融指數(shù)為0.1～100，現(xiàn)采用Z－N催化劑，也可采用單活性中心（SSC）催化劑。催化劑與丙烷稀釋劑混合進(jìn)入緊湊的預(yù)聚合反應(yīng)器，共聚催化劑、乙烯、共聚單體和氫氣也進(jìn)入反應(yīng)器。預(yù)聚合的漿液再進(jìn)入第二較大的漿液回路反應(yīng)器，在超臨界條件：75～100℃、5.5～6.5MPa下操作。經(jīng)閃蒸后的聚合物進(jìn)一步送入流化床氣相反應(yīng)器，無(wú)需加入新鮮催化劑，可得到均聚物。氣相反應(yīng)器操作條件為75～100℃、2.0MPa。第一套工業(yè)化裝置于1995年在芬蘭投運(yùn)。在阿布扎比建設(shè)的兩條生產(chǎn)線己于2001年下半年投運(yùn)，產(chǎn)能45萬(wàn)t/a，第五套25萬(wàn)t/a裝置也在上海石化公司建設(shè)，現(xiàn)己成為中國(guó)最大的PE裝置。該工藝單線最大的設(shè)計(jì)能力達(dá)30萬(wàn)t/a。（3）BP公司氣相法Innovene工藝。該工藝采用Z－N，鉻和茂金屬催化劑生產(chǎn)LLDPE和HDPE。鉻催化劑可生產(chǎn)寬分子量產(chǎn)品，Z－N催化劑生產(chǎn)窄分子量分布的產(chǎn)品。床層反應(yīng)器操作條件約為2.0MPa和75～110℃，可用丁烯或己烯為共聚單體。己有30套生產(chǎn)線投入運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)計(jì)或建設(shè)中，能力范圍為5萬(wàn)～35萬(wàn)t/a。（4）Exxon-Mobil公司管式和釜式反應(yīng)工藝。高壓自由基工藝可生產(chǎn)LDPE均聚物和乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）。有大規(guī)模管式反應(yīng)器（能力范圍13～35萬(wàn)t/a）和攪拌釜式反應(yīng)器（能力為10萬(wàn)t/a）。管式反應(yīng)器操作壓力高達(dá)300MPa，釜式反應(yīng)器低于200MPa。高壓工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是短停留時(shí)間，生產(chǎn)中可以從均聚物切換到共聚物。均聚物密度為0.912～0.935，熔融指數(shù)0.2～150。醋酸乙烯產(chǎn)量高達(dá)30%。生產(chǎn)每噸聚合物的物耗、能耗為：乙烯1.008t，電力800kWh，蒸汽0.35t，氮?dú)?Nm3。己有23套高壓法反應(yīng)器投運(yùn)，產(chǎn)能為170萬(wàn)t/a。生產(chǎn)均聚物和各種共聚物。（5）三井化學(xué)公司低壓漿液法CX工藝。低壓漿液法CX工藝可生產(chǎn)HDPE和MDPE及雙峰分子量分布的產(chǎn)品。乙烯、氫氣、共聚單體和超高活性催化劑進(jìn)入反應(yīng)器，在漿液狀態(tài)下發(fā)生聚合反應(yīng)。聚合物性質(zhì)自動(dòng)控制系統(tǒng)可有效地控制產(chǎn)品質(zhì)量。超高活性催化劑無(wú)需處理就可直接循環(huán)到反應(yīng)器。可生產(chǎn)窄或?qū)挿肿恿糠植嫉漠a(chǎn)品，熔融指數(shù)0.01～＞50，密度0.93～0.97。每噸產(chǎn)品的公用工程消耗為：乙烯和共聚單體1010kg，電力3～5kWh，蒸汽340kg，冷卻水190t，氮?dú)?0Nm3。己有35條生產(chǎn)線在運(yùn)行或建設(shè)中，總能力為360萬(wàn)t/a。（6）Phillips-Chevren公司雙回路反應(yīng)器LPE工藝。菲利浦斯公司LPE工藝可生產(chǎn)密度0.920～0.970、窄和寬分子量分布的線性聚乙烯產(chǎn)品。熔融指數(shù)和分子量分布可由催化劑、操作條件和氮?dú)鈦?lái)調(diào)節(jié)控制。共聚單體可為丁烯－1、己烯－1、辛烯－1等。高活性催化劑無(wú)需從產(chǎn)品中脫除。聚合時(shí)無(wú)石蠟烴或其他產(chǎn)物形成，大大減少了對(duì)環(huán)境的逸散性污染。乙烯、異丁烷、共聚單體和催化劑連續(xù)趕進(jìn)入回路反應(yīng)器。在低于100℃和約4.0MPa下發(fā)生反應(yīng)，停留時(shí)間約1小時(shí)。乙烯單程轉(zhuǎn)化率超過(guò)97%。每噸產(chǎn)品的原料和公用工程消耗為：乙烯1.007t，催化劑和化學(xué)品（不同產(chǎn)品）為2～10美元，電力350kWh，蒸汽0.25t，冷卻水185t，氮?dú)?0Nm3。己有82條生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)和在建，占世界PE能力的34%。（7）Univation技術(shù)公司低壓氣相法Unipol工藝。采用低壓氣相法UnipolPE工藝生產(chǎn)LLDPE－HDPE。使用漿液催化劑和氣相流化床反應(yīng)器。產(chǎn)品無(wú)需脫除催化劑。投資和操作費(fèi)用較低，對(duì)環(huán)境污染較少。乙烯、共聚單體和催化劑進(jìn)入流化床反應(yīng)器，操作條件為2.5MPa和約100℃。聚合物密度為0.915～0.970。根據(jù)催化劑類型，可調(diào)節(jié)窄或?qū)挿肿恿糠植?。產(chǎn)品熔融指數(shù)為＜0.1～＞200。己有89條生產(chǎn)線投入運(yùn)轉(zhuǎn)或設(shè)計(jì)建設(shè)階段。（8）斯塔米卡本公司COMPACTSolution工藝。該工藝采用先進(jìn)的Z－N催化劑，生產(chǎn)密度為0.900～0.970的PE。采用攪拌釜式反應(yīng)器。聚合溫度200℃。氫氣用于控制聚合物分子量，無(wú)需脫除催化劑。每噸產(chǎn)品的原料和公用工程消耗為：乙烯和共聚單體1.016t，電力500kWh，冷卻水230m3，低壓蒸汽（產(chǎn)出）330kg。己有5套裝置投運(yùn)，總能力65萬(wàn)t/a。（9）Basell聚烯烴公司Hostalen工藝。利用攪拌釜的Hostalen工藝生產(chǎn)HDPE。采用并聯(lián)或串聯(lián)的兩聯(lián)的兩臺(tái)反應(yīng)器進(jìn)行漿液聚合。生產(chǎn)每噸HDPE的物耗和能耗為：乙烯和共聚單體1015kg，蒸汽400kg，電力350kWh，冷卻水165m3。己有23條生產(chǎn)線處于運(yùn)轉(zhuǎn)或設(shè)計(jì)中，生產(chǎn)能力近290萬(wàn)t/a。（10）埃尼化學(xué)公司高壓法工藝。采用高壓法釜式或管式工藝生產(chǎn)LDPE和EVA。LDPE密度為0.918～0.935。EVA中VAM（醋酸乙烯單體）含量3%～40%。己有24條生產(chǎn)線投運(yùn)轉(zhuǎn)或建設(shè)中，單線能力可達(dá)20萬(wàn)t/a。（11）斯塔米卡高壓法工藝。采用高壓法管式反應(yīng)器生產(chǎn)LDPE和EVA共聚體。每噸產(chǎn)品的物耗和能耗為：乙烯1.005t，電力800kWh，高壓蒸汽230kg，冷卻水120m3，低壓蒸汽（產(chǎn)出）650kg。DSM公司己有三條生產(chǎn)線投運(yùn)，單線能力22萬(wàn)t/a。己有多套單線能力15萬(wàn)30萬(wàn)t/a裝置投入運(yùn)轉(zhuǎn)，總能力超過(guò)180萬(wàn)t/a。2.2聚乙烯技術(shù)進(jìn)展近幾年來(lái)，一些新技術(shù)先后實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，其中包括茂金屬、非茂金屬單中心催化的工藝和基于Zigler-Nata催化劑的易加工LLDPE（如雙峰樹脂、寬分子量分布的三元共聚物和四元共聚物）。在大多數(shù)情況下，掌握技術(shù)的公司為許可證領(lǐng)用者提供工藝和催化劑技術(shù)，提交運(yùn)轉(zhuǎn)，或建設(shè)大型的多功能裝置。新技術(shù)的發(fā)展提高了產(chǎn)品的性能，或降低了制造成本，成為聚烯烴工業(yè)中最重大的變化。各種技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了聚合物性能的改進(jìn)，影響到了聚合物之間和聚合物內(nèi)部的競(jìng)爭(zhēng)。這些變化主要包括：2.2.1催化劑進(jìn)展催化劑發(fā)展具有以下幾方面特點(diǎn)：（1）自由基型、常用的Zerggle-Nata型、改進(jìn)的Zerggle-Nata型、茂金屬單中心和非茂金屬單中心；（2）共催化劑：常用的烷基鋁、甲基鋁氧烷（MAO）、帶非配位陰離子的弱路易士堿和羰基硼；（3）共聚單體：丁烯－1、己烯－1、辛烯－1其它，混合型和極性型的；（4）反應(yīng)器：?jiǎn)畏磻?yīng)器或多反應(yīng)器；（5）聚合介質(zhì)：氣相、本體、溶液、淤漿和雜化的。其中每一種都影響聚合物的分子結(jié)構(gòu)。這包括影響結(jié)晶度的支鏈度、共聚單體分布、密度、分子量、分子量分布，各自都確定聚合物的最終性能，包括機(jī)械強(qiáng)度、光學(xué)性能、純度、流變行為（可加工性）、穩(wěn)定性（對(duì)熱、紫外線）熱穩(wěn)定性能和電性能等。工藝和催化劑的優(yōu)化組合使樹脂的性能得到平衡，但需考慮聚合物最終的成本（投資和生產(chǎn)）。一般來(lái)說(shuō)，聚合物強(qiáng)度的提高會(huì)導(dǎo)致加工的困難，而過(guò)去易加工的雙峰樹脂又導(dǎo)致透明度的降低。這些性能的協(xié)調(diào)平衡是聚合物生產(chǎn)商面對(duì)的主要挑戰(zhàn)這一?；瘜W(xué)系統(tǒng)公司把在催化劑和工藝技術(shù)的革命進(jìn)步稱為“第二代”樹脂。其中最突出的就是采用茂金屬或非茂金屬單中心催化劑生產(chǎn)。這種催化劑已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究開發(fā)。另一類第二代樹脂是“更易加工”的LLDPE樹脂。也就是說(shuō)，這些LLDPE聚合物擠出加工性能接近LDPE，同時(shí)具有優(yōu)異的機(jī)械性能。這意味著，如果該LLDPE可以以富LLDPE或100%的狀況在現(xiàn)有的LDPE吹膜設(shè)備加工的話，這些LLDPE樹脂可以代替高LDPE比的摻混物在一些最終市場(chǎng)中傳統(tǒng)應(yīng)用?！霸O(shè)計(jì)”LLDPE聚合物鏈改進(jìn)加工性能的方法有三種基本途徑：造就雙峰結(jié)構(gòu)；造就寬分子量分布結(jié)構(gòu)；以及導(dǎo)入第三（或第四）種共聚單體，造就三元共聚物（或四元共聚物）。直至目前，這些“設(shè)計(jì)”主要是通過(guò)使用非茂金屬/單中心催化體系進(jìn)行的。最引人注目的聚乙烯工藝有：Montell公司的Spherilene（三元共聚物）工藝；Phillips公司的LDLPE（寬分子量分布）；Univation公司的Unipol-Ⅱ(雙峰)工藝以及最近Boreakis公司的Borstar（雙峰）工藝和Nova化學(xué)公司先進(jìn)的Sclairtech（雙峰）工藝。對(duì)茂金屬/單中心催化劑體系的大量開發(fā)，己工業(yè)化生產(chǎn)出更易加工的LLDPE。這些新技術(shù)包括Dow公司的長(zhǎng)支鏈（LCB）Insite工藝；三井的Evolue（雙峰）工藝和Phillips的mPACT工藝。開發(fā)易加工LLDPE由不同的技術(shù)路線組成(如雙反應(yīng)器用或不用單中心催化劑、單反應(yīng)器用單中心催化劑)。其它有革命性發(fā)展的還有Dupont公司的鎳－鈀和BP/Amoco公司的鐵－鈷催化劑體系，這尚處于開發(fā)階段。為了讓加工商接受這些新的樹脂，必須使他們了解在價(jià)值－應(yīng)用方面相對(duì)于現(xiàn)有平衡的改進(jìn)。不同創(chuàng)新開發(fā)均旨在增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)地位，或降低成本，或用現(xiàn)有的技術(shù)市場(chǎng)生產(chǎn)新的樹脂。其包括：（1）在氣相法裝置中采用“凝聚態(tài)”操作法，改進(jìn)反應(yīng)器的生產(chǎn)率（時(shí)空產(chǎn)率）。（2）在氣相法裝置中生產(chǎn)辛烯－1基樹脂。（3）在聚乙烯聚合系統(tǒng)就地生產(chǎn)共聚單體，降低原料成本。Phillips實(shí)踐了有限數(shù)量的MDPE牌號(hào)的生產(chǎn)。（4）茂金屬及單中心基聚乙烯。二十世紀(jì)七十年代以來(lái)，傳統(tǒng)工藝的研究向新的一類催化劑體系延伸，這就是茂金屬和單中心催化劑。這些催化劑在結(jié)構(gòu)上可以通過(guò)分子設(shè)計(jì)由α－烯烴制成無(wú)規(guī)的、等規(guī)的或間規(guī)的聚合物。茂金屬催化劑的成功，最終取決于與被加工的最終產(chǎn)品有關(guān)的樹脂的價(jià)格性能比。要提高性能，除了定制聚合物分子結(jié)構(gòu)以外，生產(chǎn)商正在優(yōu)化工藝和催化劑，以降低樹脂生產(chǎn)的總成本。溶液法LLDPE和氣相法LLDPE，以及高壓法LDPE釜式法、環(huán)管淤漿法HDPE等系統(tǒng)，均己開發(fā)出工業(yè)上可用的茂基產(chǎn)品。隨著茂/單中心催化劑的大規(guī)模生產(chǎn)（如Dow、Exxon/Mobil、Mitsui、Phillips等），這些體系比常用的Z－N催化劑競(jìng)爭(zhēng)性更強(qiáng)。茂金屬催化劑目前主要通過(guò)裝置改造實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，特別是氣相法和淤漿法。這些單中心/茂基裝置將是交替生產(chǎn)的，也就是說(shuō)，裝置仍然可以生產(chǎn)傳統(tǒng)的產(chǎn)品牌號(hào)。用茂金屬催化劑運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)，必須考慮的關(guān)鍵工藝領(lǐng)域是：?jiǎn)误w的凈化；催化劑進(jìn)料系統(tǒng)；聚合系統(tǒng)等等。在氣相法工藝中，茂金屬催化劑允許加入不同量的共聚單體和氫。因此，一些操作情況會(huì)發(fā)生改變，包括：循環(huán)氣組成（有更大的自由度）、生產(chǎn)速率的差別、樹脂洗提的要求、牌號(hào)轉(zhuǎn)換、樹脂的粘著性以及添加劑用量。用強(qiáng)化和超冷凝態(tài)操作可以獲得高聚合速率，其中部分液體返回反應(yīng)器。事實(shí)上，停留時(shí)間可以從3～5h降低到1～2h。加之，用茂金屬催化劑體系，氣相反應(yīng)器可以在較高的溫度下操作，進(jìn)一步提高產(chǎn)量。在溶液工藝中，使用高級(jí)α－烯烴共聚單體和單中心催化劑與使用Z－N催化劑之間的不同，主要是反應(yīng)器的溫度和聚合物在溶劑中的濃度不同。用于后反應(yīng)器溫度控制的附加熱交換器和脫揮發(fā)物步驟，是茂金屬催化劑體系所要求的，其在較低的溫度下操作。在淤漿法工藝中，由Z－N系轉(zhuǎn)為茂金屬催化劑系，實(shí)際上不要求工藝的改進(jìn)。2.2.2易加工的LLDPE工藝在低壓工藝中生產(chǎn)雙峰和寬分子量分布的LLDPE共聚物和三聚物，可以得到加工性能類似于傳統(tǒng)高壓LDPE的樹脂。一般來(lái)說(shuō)，LDPE有較強(qiáng)的支鏈結(jié)構(gòu)，其中長(zhǎng)支鏈占優(yōu)勢(shì)，而LLDPE只有短支鏈，它們的數(shù)目決定聚合物的結(jié)晶度和密度。改進(jìn)加工性能將有利于LLDPE向LDPE應(yīng)用滲透的能力，進(jìn)入那些由于性能差別（如透明度、熔體強(qiáng)度等）先前未涉及的領(lǐng)域。這也影響到LLDPE/LDPE擠出摻混的比例。具有高分子量樹脂性能特征（韌性、強(qiáng)度等），又具有LDPE的可加工性能，這就是LLDPE樹脂的最終目標(biāo)。有多峰MWD的聚乙烯，通過(guò)擠出、模塑、熱成型、旋轉(zhuǎn)成型等方法制成的產(chǎn)品，性能優(yōu)于缺乏多峰MWD的一般聚乙烯。有多峰MWD的聚乙烯比較容易加工，同時(shí)因其熔體流動(dòng)指數(shù)顯著降低，改善了產(chǎn)品如高強(qiáng)度膜的性能。各家公司通過(guò)不同的途徑改進(jìn)了LLDPE的加工性能，包括茂基和常用的Z－N基樹脂。它們包括：采用長(zhǎng)支鏈聚合物；插入第三單體形成三元共聚物；控制分子量分布以形成雙峰和寬分子量分布的聚合物；加入加工助劑以提高熔體的潤(rùn)滑性，等等。幾乎所有研究聚乙烯的公司都有生產(chǎn)雙峰聚合物的。不同的公司采用不同的方法，如用兩臺(tái)串聯(lián)的反應(yīng)器，分別生產(chǎn)高分子量和低分子量的聚乙烯；或在一個(gè)反應(yīng)器中用兩種不同的茂金屬催化劑、混合的茂金屬－Z－N催化劑、或用混合的鉻－過(guò)渡金屬（如鈦）催化劑；或用負(fù)載型茂金屬催化劑，得到寬的分子量分布。雖然單反應(yīng)器系統(tǒng)從投資和操作成本考慮是較理想的，但目前兩個(gè)串聯(lián)反應(yīng)器的應(yīng)用，能最佳地控制分子量和分子量分布，并提供最大的加工易性。2.2.2.1Borealis工藝（BORSTAR）BORSTAR工藝第一套工業(yè)裝置1995年在芬蘭的Pouvoo開始運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)能力為265kt/a。1999年末脫除瓶頸達(dá)到353kt/a。Borealis公司指出如果沒(méi)有原料、擠出機(jī)和固體物料處理系統(tǒng)的限制，Pouvoo裝置的生產(chǎn)能力可達(dá)440kt/a。該工藝的目的是在一種工藝中能夠生產(chǎn)全密度的聚乙烯樹脂（LLDPE、MDPE及HDPE），得到的樹脂具有良好的加工性能和機(jī)械性能(剛性和耐撕裂強(qiáng)度)。Borealis公司采用BOSRSTAR工藝，改造其在瑞典Stenungsund的UNIPOL氣相法裝置，包括增加一環(huán)管前端。該裝置于2000年9月開車，生產(chǎn)能力為225kt/a。此外，Borealis公司與阿聯(lián)酋的阿布扎比國(guó)家石油公司合資的Borouge公司建有一套22kt/a的生產(chǎn)裝置，于2001年11月開車。Borealis最近的許可證領(lǐng)有者是上海石化公司在上海金山的250kt/a裝置，該裝置也于2002年初開始運(yùn)轉(zhuǎn)。BORSTAR工藝基于兩個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器，生產(chǎn)出雙峰樹脂。伴隨著雙峰技術(shù)的開發(fā)，進(jìn)一步強(qiáng)化了丙烷超臨界狀態(tài)的應(yīng)用。2.2.2.2BPAmoco/Dow（INNOVENE/INSITE）工藝1996年BP公司和Dow公司宣布合作，將BP的氣相法INNOVENE工藝和Dow公司的INSITE催化劑技術(shù)結(jié)合起來(lái)。兩家公司通過(guò)一項(xiàng)聯(lián)合開發(fā)合同，以產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，并提供其許可證。主要產(chǎn)品一為高性能的線型低密度（HPLL）吹塑和流延膜，目標(biāo)瞄準(zhǔn)具有優(yōu)異的機(jī)械性能和光學(xué)性能的HAO－LLDPE和茂基樹脂；另一為“貌似”LDPE的膜料樹脂。后者加工性能好，膜泡穩(wěn)定，其機(jī)械性能和熱封性能與LDPE相似。2.2.2.3三井化學(xué)工藝（EVILUE）三井化學(xué)公司開發(fā)了用茂金屬催化劑生產(chǎn)LLDPE的氣相法工藝。三井開發(fā)EVOLUE工藝的目的是生產(chǎn)具有良好加工性能、優(yōu)異機(jī)械性能（沖擊性能及撕裂性能）以及良好光學(xué)性能的LLDPE。該公司也采用兩個(gè)氣相流化床反應(yīng)器。除了可生產(chǎn)雙峰樹脂外，也可生產(chǎn)通用樹脂、低熔體流動(dòng)指數(shù)（較高分子量）樹脂和高流動(dòng)性（低熔本流動(dòng)指數(shù)）樹脂。采用己烯－1作共聚單體，生產(chǎn)的樹脂密度為0.900～0.935g/cm3、熔體流動(dòng)指數(shù)在0.7～4.0g/10min、EVOLUE工藝可以生產(chǎn)單峰的LLDPE，用在加工性要求不嚴(yán)格的場(chǎng)合。EVOLUE工藝也可以用來(lái)生產(chǎn)非茂基牌號(hào)（用Z－N催化劑），但不出售技術(shù)，其產(chǎn)品開發(fā)集中在自己的聚乙烯裝置中。2.2.2.4Montell工藝（SPHERILENE）1999年，Montell與Elenac(Shell和BASF的合資公司)合資合作開展研究、開發(fā)，轉(zhuǎn)讓兩家公司聚乙烯技術(shù)的許可證（Montell的SPHERILENE工藝和Elenac的LUPOTECHG工藝）。Montell主要用它的SPHERILPOL(PP)和CATALLOY技術(shù)開發(fā)SPHERILENE工藝，基于Montell在聚烯烴工藝的理論和經(jīng)驗(yàn)，SPHERILENE工藝僅用了五年就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。第一套100kt/a規(guī)模的裝置于1994年在韓國(guó)的大林公司開車。巴西的OPP公司于1999年建成的260kt/a裝置是目前能力最大的生產(chǎn)線。Montell公司可提供最大的單線能力是350kt/a。SPHERILENE工藝采用單催化劑家族生產(chǎn)全范圍的LLDPE/HDPE（窄MWD和中MWD）產(chǎn)品；采用預(yù)聚合技術(shù)以控制粒子的形態(tài)；用反應(yīng)器造粒技術(shù)，與多元的的共聚單體結(jié)合，生產(chǎn)高度一致的產(chǎn)品；以高STY運(yùn)轉(zhuǎn)而不使用冷凝方式。2.2.2.5NOVA化學(xué)工藝（先進(jìn)的SCLALRTECH）近年來(lái)，NOVA化學(xué)公司先進(jìn)的SCLALRTECH（AST）聚乙烯溶液法工藝實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，向全世界頒發(fā)了這項(xiàng)技術(shù)的許可證。AST基于新的高強(qiáng)度的混合、低停留時(shí)間（2min）、多反應(yīng)器系統(tǒng)及先進(jìn)的、高活性的Z－N催化劑簡(jiǎn)化工藝流程。

AST工藝可以生產(chǎn)ULDPE到HDPE（0.950～0.965g/cm3）全密度范圍的產(chǎn)品。熔體流動(dòng)指數(shù)在0.2～150g/10min。雙峰控制可以得到MWD從窄到寬的聚合物。均相的溶液介質(zhì)也使共聚單體沿主鏈骨架分布。雙峰聚合物也有共聚單體的雙峰分布。該工藝也能生產(chǎn)丁烯和丁烯/辛烯三聚物。

NOVA化學(xué)公司也正在開發(fā)它的單中心（非茂）催化劑（SSC），用于AST工藝。這些樹脂優(yōu)于Z－N催化劑生產(chǎn)的AST樹脂。

2.2.2.6Phillips工藝在過(guò)去的幾年里，Phillips公司為了提供全范圍聚乙烯樹脂，其產(chǎn)品延伸到密度在0.935g/cm3以下，Phillips現(xiàn)在已經(jīng)工業(yè)化了五種產(chǎn)品類型：以鉻催化劑為基礎(chǔ)的HDPE/MDPE、以Z－N催化劑為基礎(chǔ)的HDPE/MDPE、以鉻催化劑為基礎(chǔ)的LLDPE、以Z－N催化劑為基礎(chǔ)（密度低到0.910g/cm3）的LLDPE和以茂催化劑為基礎(chǔ)（密度低到0.916g/cm3）的LLDPE。所有這些類型的樹脂均能在Phillips傳統(tǒng)的淤漿環(huán)管工藝中生產(chǎn)。被設(shè)計(jì)為有寬MWD的LDPE，被Phillips稱為“低密度線型”聚乙烯，區(qū)別于有窄MWD的LLDPE。LLDPE樹脂有極好的可加工性，由于寬MWD是以鉻催化劑為基礎(chǔ)的，所以能夠在現(xiàn)有的膜擠出機(jī)上加工，而無(wú)須改進(jìn)。2.2.2.7Univation工藝（UNIPOLⅡ）UnionCarbide公司開發(fā)的UNIPOL是第二代UNIPOL技術(shù)。UNIPOLⅡ是采用兩個(gè)反應(yīng)器系統(tǒng)，以可實(shí)現(xiàn)具有兩種不同分子段的聚合物結(jié)構(gòu)（如MWD、共聚單體結(jié)合、分子量等等）的制定。UnionCabide和UNIPOL的流動(dòng)LLDPE樹脂可以用傳統(tǒng)高壓LDPE吹膜設(shè)備加工，而不需改變擠塑模頭或環(huán)。2.2.3開發(fā)中的非茂單中心催化劑體系茂金屬催化劑體系是目前用于烯烴聚合的單中心催化劑的第一主要家族，并已經(jīng)被Dow，Exxon-Mobil和其它LLDPE生產(chǎn)商應(yīng)用。NOVA透露，一些新單中心催化劑正在開發(fā)中。這些新催化劑系統(tǒng)中的頭兩個(gè)已經(jīng)在專利中透露，其結(jié)構(gòu)與Exxon和Dow在二十世紀(jì)九十年代初工業(yè)化的單中心催化劑本質(zhì)不同。NOVA的高活性單中心催化劑用于NOVA先進(jìn)的SCLALRTECH技術(shù)（中壓、高溫、高強(qiáng)烈混合、低停留時(shí)間和雙反應(yīng)器）能夠定制生產(chǎn)很寬范圍、高密度和線型密度的聚乙烯。

在1996年公布的世界專利，Dupont和北卡羅來(lái)納大學(xué)聯(lián)合披露了新的后過(guò)渡金屬單中心絡(luò)合催化劑的制備和應(yīng)用，尤其是鎳和鈀。Dupont和北卡羅來(lái)納集團(tuán)和BP化學(xué)/倫敦帝國(guó)學(xué)院分別獨(dú)立工作，使這項(xiàng)開發(fā)繼續(xù)延伸到其它第Ⅷ族金屬。兩個(gè)研究組已經(jīng)公布了新型鐵和鈷聚合催化劑開發(fā)的研究成果。1999年3月，BP頒發(fā)了一項(xiàng)世界專利，探索這些催化劑的生產(chǎn)和應(yīng)用；Dupont和北卡羅來(lái)納的有關(guān)專利覆蓋了鐵和鈷聚合催化劑的制備、丙烯在鐵催化劑上的聚合。這些催化劑的特點(diǎn)是在乙烯聚合反應(yīng)中產(chǎn)生許多支鏈，有顯著的溫度和壓力效應(yīng)。使用鎳催化劑時(shí)，壓力增加，數(shù)均分子量增加，支鏈數(shù)減少，聚乙烯密度和熔點(diǎn)增高；若聚合溫度增，則數(shù)均分子量減少，MWD變窄，支鏈數(shù)增加，度和熔點(diǎn)的降低。后過(guò)渡金屬催化劑（鎳、鈷、鐵和鈀）是基于生產(chǎn)普通查用的原料。生產(chǎn)催化劑的成本預(yù)計(jì)可降到與Z－N催化劑的水平。為了和Z－N或茂金屬單中心催化劑在成本上競(jìng)爭(zhēng)，助催化劑的使用量將需要明顯地降低2.2.4冷凝態(tài)操作技術(shù)“冷凝態(tài)操作技術(shù)”是近年來(lái)氣相流化床工藝，其中最引人注目的一項(xiàng)改進(jìn)技術(shù)，即通過(guò)把過(guò)冷的氣體物料送入流化床反應(yīng)器，來(lái)提高反應(yīng)器的時(shí)空收率。該技術(shù)是美國(guó)UCC公司在1984年首先提出的。它采用把循環(huán)反應(yīng)氣冷卻到露點(diǎn)以下，使其夾帶的2％～20％液體再返回反應(yīng)器，由于降低了反應(yīng)器的入口溫度，就能排除更多的聚合熱，從而提高時(shí)空收率30％～70％。實(shí)踐證明：只要原料中氣液比足夠高，使液體在被蒸發(fā)之前保持被夾帶狀態(tài)，就不會(huì)堵塞分布板，液體也不會(huì)在反應(yīng)器底部積累，反應(yīng)器完全可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。UCC稱：采用這項(xiàng)工藝改進(jìn)，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的唯一變動(dòng)是增加一個(gè)折流板，以防在循環(huán)器入口區(qū)域形成一個(gè)低氣速區(qū)，“冷凝態(tài)操作”不但可以提高反應(yīng)器的生產(chǎn)能力，還可使反應(yīng)器在較低溫度下運(yùn)行，有利于生產(chǎn)高級(jí)α-烯烴共聚物，減少共聚物結(jié)塊的可能性。

由于流化床反應(yīng)器的投資只占整套生產(chǎn)裝置的10%～15%，而“超冷凝態(tài)氣相工藝”對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行擴(kuò)能改造時(shí)，對(duì)其它設(shè)備如傳熱系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、料倉(cāng)等也需要做相應(yīng)的擴(kuò)能的改造，因此這部分追加投資的多少將成為制約是否采用“超冷凝態(tài)氣相工藝”的一個(gè)關(guān)鍵因素。2.2.5生產(chǎn)雙峰分子量分布樹脂的技術(shù)為了改善分子量分布較窄的高分子量聚乙烯（HMWPE）的加工性能，人們最初把它與一部分低分子量的PE共混，但這種共混物性能不均一，后來(lái)又采用“分段式反應(yīng)器法”，以及在一段反應(yīng)器中使用混合催化劑或多活性中心催化劑來(lái)生產(chǎn)雙峰分子量分布的樹脂。實(shí)踐證明，雙峰樹脂不但可有效地改善樹脂的加工性能，而且還具有更高的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能和抗沖擊性能，特別是在薄膜制品的應(yīng)用中具有獨(dú)特的“減薄”功能。2.2.5.1分段式反應(yīng)器生產(chǎn)雙峰樹脂技術(shù)近年來(lái)，該工藝己應(yīng)用于氣相流化床，1994年UCC公司開發(fā)成功的UnipolⅡ型氣相流化床工藝就是利用分段式反應(yīng)器生產(chǎn)雙峰樹脂的典型。用該技術(shù)生產(chǎn)出的高分子量雙峰聚乙烯既有高分子量部分提供的高強(qiáng)度，又有低分子量部分提供的流動(dòng)性能，其新產(chǎn)品分為兩類：（1）易流動(dòng)LLDPE，可用現(xiàn)有LDPE加工設(shè)備加工，生產(chǎn)的薄膜沖擊強(qiáng)度比LDPE高43％。（2）高強(qiáng)度LLDPE，比現(xiàn)有LLDPE具有更優(yōu)的加工性能，其沖擊強(qiáng)度比Unipol己烯級(jí)LDPE高270％，1μm膜的拉伸和撕裂強(qiáng)度比現(xiàn)有LLDPE分別高380％及390％，甚至比Dow公司的第二代Dowlex辛烯級(jí)LLDPE和Mobil的己烯級(jí)的超強(qiáng)LLDPE更具有降低膜厚度的潛力。

利用分段反應(yīng)器生產(chǎn)雙峰樹脂，克服了共混型雙峰樹脂的不均一問(wèn)題，具有操作靈活性大的優(yōu)點(diǎn)，但其生產(chǎn)成本仍然較高。為了節(jié)省能源、降低成本，近年來(lái)不少公司都開發(fā)出了在一段反應(yīng)器中生產(chǎn)雙峰樹脂的技術(shù)。2.2.5.2通過(guò)多金屬催化劑生產(chǎn)雙峰樹脂技術(shù)在一段反應(yīng)器中生產(chǎn)雙峰樹脂，必須要求兩種催化劑或兩種活性中心能分別控制各自鏈段的分子量及對(duì)共聚單體的選擇性，制出符合要求的雙峰樹脂，因此就對(duì)催化劑提出了更高的要求。早期的多金屬催化劑有在一種或兩種載體上負(fù)載兩種以上Ti、V、Zr的過(guò)渡金屬催化劑，如USP4918038中的Zr-V催化劑、或Ziegler型催化劑活性中心與Phillips型活性中心共存的催化劑，甚至兩種催化劑混用。由于茂金屬催化劑生產(chǎn)的PE分子量分布很窄，難于加工，因此為了改善產(chǎn)品的加工性，許多公司都把茂金屬催化劑生產(chǎn)的樹脂“雙峰化”。如1993年，BP公司在其流化床工藝中使用茂金屬與Z-N混合催化劑體系，生產(chǎn)出超韌、高強(qiáng)的雙峰LLDPE；BP公司還用兩種茂金屬混合催化劑體系生產(chǎn)出HDPE雙峰膜樹脂，其韌性及縱／橫向撕裂強(qiáng)度比目前的分段式反應(yīng)器生產(chǎn)的雙峰樹脂還要好。另外，Exxon公司也采用兩種或多種茂金屬催化劑體系生產(chǎn)出具有雙峰分子量分布的新一代增強(qiáng)LLDPE。2.2.6不造粒技術(shù)隨著催化劑技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在已出現(xiàn)了直接由聚合釜中制得無(wú)需進(jìn)一步造粒的球形PE樹脂的技術(shù)。直接生產(chǎn)不需造粒樹脂，不但能省去大量耗能的擠出造粒等步驟，還可使從反應(yīng)器中得到的低結(jié)晶產(chǎn)品不發(fā)生形態(tài)變化，這樣有利于縮短加工周期、節(jié)省加工能量。如Montecatini近年來(lái)已成功地利用球形MgCl2載體催化劑生產(chǎn)出無(wú)需再造粒的球形全密度PE。在不造粒技術(shù)方面走在前列的是Himont公司，該公司以其SpheripolPP工藝為基礎(chǔ)，近年又開發(fā)成功了SpherilenePE工藝，該工藝采用負(fù)載于MgCl2上的鈦系催化劑，由反應(yīng)器直接生產(chǎn)出密度為0.890～0.970g／cm3的PE球形樹脂顆粒，產(chǎn)品包括LDPE、LLDPE和HDPE，甚至在不降低裝置生產(chǎn)能力的情況下生產(chǎn)VLDPE和ULDPE。由于省去了造粒工序，可使裝置投資減少20％。該工藝把淤漿法預(yù)聚技術(shù)與氣相流比床技術(shù)結(jié)合起來(lái)，反應(yīng)先在一個(gè)小環(huán)管反應(yīng)器中進(jìn)行，然后預(yù)聚物連續(xù)通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)短停留時(shí)間的氣相流化床，兩個(gè)氣相流化床中可控制及維持完全獨(dú)立的氣體組成，溫度和壓力可獨(dú)立控制，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)更大的靈活性。Spherilene工藝的核心是其催化劑技術(shù)，有人把它稱為“顆粒反應(yīng)器技術(shù)”。該技術(shù)使用的球形鈦系催化劑在物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)上顯示出三維空間的特點(diǎn)，可人為地控制載體本身的物理化學(xué)性能，并控制活性中心在載體上的分布。其原理為：通過(guò)控制載體的孔隙率，使活性中心優(yōu)先分布在表面，致使單體擴(kuò)散能力受限，這樣在聚合過(guò)程中就可以得到層狀或空心的聚合物顆粒，而顆粒本身又成為一個(gè)反應(yīng)器，引入其中的其它單體，則可在中空顆粒內(nèi)部的活性中心作用下聚合或共聚，從而生產(chǎn)出分散非常均勻的聚合共混物或稱聚合物合金。采用不同的單體配方，可得到均聚物、共聚物、彈性體以及其它功能性聚合物，由于產(chǎn)物具有良好的顆粒形態(tài)，可不造粒直接出廠，大大節(jié)約了能量。據(jù)稱，目前全世界需求的催化合金全部由Himont公司提供（約9萬(wàn)t/a）。2.2.7共聚技術(shù)采用共聚技術(shù)對(duì)PE進(jìn)行改性，近年來(lái)得到長(zhǎng)足的發(fā)展，低壓PE工藝的明顯進(jìn)展之一就是HDPE和LLDPE的共聚單體從丁烯-1向高級(jí)a-烯烴（己烯、辛烯-1和4-甲基-戊烯-1）轉(zhuǎn)變。一般認(rèn)為長(zhǎng)鏈單體共聚的LLDPE比短鏈單體共聚的樹脂具有更高的整體韌性和強(qiáng)度，且長(zhǎng)鏈單體對(duì)LLDPE樹脂性能改善的峰值處于己烯-1與辛烯-1之間，而辛烯-1共聚的LLDPE韌性最好。隨著新型具有良好共聚性能催化劑（特別是茂金屬催化劑）的開發(fā)成功，以及冷凝態(tài)和超冷凝態(tài)進(jìn)料技術(shù)的應(yīng)用，許多公司已能夠經(jīng)濟(jì)、有效地生產(chǎn)高級(jí)a-烯烴共聚的LLDPE樹脂。如Mobil公司在氣相流化床反應(yīng)器中采用茂金屬催化劑，在與Ziegler催化劑相同的條件下，用己烯共聚生產(chǎn)超強(qiáng)LLDPE，其透明度甚至好于LDPE，霧度約為6％（一般LLDPE約為16％），而沖擊強(qiáng)度高達(dá)7.85N（普通LLDPE為1.77N，高強(qiáng)度LLDPE為4.41N）；Dow公司的Dowlex辛烯共聚LLDPE同樣具有類似的性能。

超低密度聚乙烯（VLDPE）是近年來(lái)發(fā)展很快的一類乙烯共聚物，即聚合時(shí)采用具有極好共聚性能的催化劑，用此生產(chǎn)LLDPE時(shí)更多的共聚單體（20％左右），可得到密度小于0.915g/cm3，甚至0.86g/cm3的VLDPE。它在韌性、強(qiáng)度、柔性、熱封性、光學(xué)性能等方面具有良好的綜合性能。由于VLDPE結(jié)晶度低，因此具有優(yōu)良的低溫抗沖性，最適于作冷凍食品包裝袋等低溫薄膜制品；近年來(lái)開發(fā)的寬分子量分布的VLDPE與EVA、LDPE相比，具有更好的熱封性，且加工性能與EVA、LDPE相近（好于LLDPE）。另外，雙功能催化劑技術(shù)作為一種能原位生產(chǎn)出共聚單體的新型共聚技術(shù)，近些年也得到了發(fā)展。所謂雙功能催化劑，就是催化劑中的一種活性中心在乙烯聚合反應(yīng)器內(nèi)，首先使乙烯二聚或三聚生產(chǎn)出丁烯-1、己烯-1，而另一種活性中心則使這些共聚單體原位與乙烯共聚生產(chǎn)LLDPE。雙功能催化劑按其活性組分可以分為有機(jī)鉻與無(wú)機(jī)鉻化合物組成的雙功能催化劑，Ti（OR）4／AIR3與Ziegler催化劑組成的傳統(tǒng)雙功能催化劑，以及近來(lái)出現(xiàn)的Ti（OR）4/AIR3與茂金屬催化劑組成的雙功能催化劑等。采用雙功能催化劑技術(shù)，可以解決共聚單體的來(lái)源問(wèn)題，并使LLDPE的產(chǎn)品成本降低10～20＄/t,國(guó)外一些廠商稱，他們已能在反應(yīng)器中原位生產(chǎn)50％所需量的共聚單體。

2.3聚乙烯技術(shù)篩選2.3.1聚乙烯三種工藝對(duì)比能夠生產(chǎn)全密度聚乙烯的方法可以概括如下：2.3.1.1漿液法聚合工藝淤漿法工藝是生產(chǎn)高密度聚乙烯的重要方法。此法工業(yè)化時(shí)間早，工藝技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量較好，聚合中乙烯溶于脂肪烴稀釋劑，生成的聚乙烯懸浮于其中，反應(yīng)壓力、溫度較溫和，乙烯單程轉(zhuǎn)化率為95％～98％，可生產(chǎn)超高分子量的產(chǎn)品和雙峰產(chǎn)品。該工藝按反應(yīng)器形式分為攪拌釜式聚合和環(huán)管聚合兩種。①攪拌釜式聚合工藝。該工藝的代表有德國(guó)Hoechst工藝和日本三井油化工藝。Hoechst公司首創(chuàng)的攪拌釜式工藝使用兩個(gè)反應(yīng)器，主催化劑為乙氧基鎂為載體的TiCl4，助催化劑為有機(jī)鋁，正己烷作為溶劑，乙烯的轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%。該工藝?yán)酶淖兇呋瘎┙M分的方法調(diào)節(jié)產(chǎn)品的分子量，用共聚單體調(diào)節(jié)產(chǎn)品密度，產(chǎn)品的熔體指數(shù)為0.2-80g/10min，密度范圍在0.942-0.965g/cm3，其優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品是管材專用料和超高分子量的MDPE。

②環(huán)管聚合工藝。環(huán)管聚合工藝的典型代表是美國(guó)的Phillips工藝。該工藝采用鉻系催化劑，以異丁烷為稀釋劑，乙烯在環(huán)管反應(yīng)器內(nèi)聚合，用軸流泵使淤漿組分循環(huán)，用夾套冷卻水撤除反應(yīng)熱，通過(guò)精確控制反應(yīng)溫度保證產(chǎn)品質(zhì)量。該工藝具有建設(shè)費(fèi)用少，操作成本低，反應(yīng)物不易粘在反應(yīng)器壁上等優(yōu)點(diǎn)，可生產(chǎn)分子量很高的產(chǎn)品，分子量分布可寬可窄，產(chǎn)品密度范圍0.92-0.97g/cm3。2.3.1.2溶液聚合工藝溶液聚合工藝在聚合時(shí)，單體和生成的聚合物都溶于溶劑，要求較高的聚合溫度和壓力，可生產(chǎn)密度范圍在0.918～0.960g/cm3，分子量分布從寬到窄的各種聚乙烯產(chǎn)品。該工藝采用的反應(yīng)器是一種小型攪拌釜，乙烯和辛烯等共聚單體在環(huán)己烷溶劑中聚合，單體在反應(yīng)器中的停留時(shí)間很短，一般僅為2分鐘，因此牌號(hào)切換容易，過(guò)渡料少，操作靈活。由于產(chǎn)品要經(jīng)過(guò)脫溶劑和脫共聚單體等后處理工序，所以產(chǎn)品質(zhì)量非常好，膠體和灰分含量極低，但工藝流程相對(duì)較長(zhǎng)，投資高。此外，由于采用辛烯等高碳烯烴作為共聚單體，產(chǎn)品的物理機(jī)械性能非常好，適用于高端消費(fèi)領(lǐng)域。該工藝的主要代表是Dow化學(xué)的Dowlex工藝和加拿大NOVA化學(xué)公司的Sclairtech工藝。2.3.1.3氣相聚合工藝氣相聚合不使用溶劑，工藝簡(jiǎn)單，流程短，投資少，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品品種可在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，因而具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。世界第一套氣相法工業(yè)裝置1975年投產(chǎn)，生產(chǎn)能力為25

kt/a。在0.7～2.0

MPa和80～100℃條件下操作，生產(chǎn)HDPE，HMW

HDPE和乙烯與1-丁烯/己烯/4-甲基-1-戊烯的共聚物L(fēng)LDPE，MDPE和VLDPE。氣相法工藝以美國(guó)UCC公司的Unipol工藝(氣相流化床反應(yīng)器)、英國(guó)BP公司的Innovene工藝(氣相流化床反應(yīng))及Basell公司的Spherilene工藝(環(huán)管預(yù)聚合加雙氣相流化床反應(yīng)器)為代表。乙烯氣體通過(guò)反應(yīng)器在催化劑作用下直接聚合(或預(yù)聚合)，得到干燥粉料。氣相法中Spherilene工藝，不用冷凝模式操作就可達(dá)到與其它采用冷凝模式操作的氣相法工藝相當(dāng)?shù)臅r(shí)空產(chǎn)率，因而反應(yīng)器停留時(shí)間短；具有較高的傳熱效率和物料流動(dòng)速度，因而Spherilene流化床反應(yīng)器的體積只相當(dāng)于普通非冷凝態(tài)操作的氣相流化床反應(yīng)器的1/3。牌號(hào)切換時(shí)產(chǎn)生的等外品過(guò)渡料也只是普通氣相法工藝的一半。這三種工藝的對(duì)比如下表所示：表2-1氣相法、漿液法和溶液法的對(duì)比序號(hào)方案指標(biāo)氣相法(unipoll、innovene、spherilene)漿液法(mitsui、phillips)溶液法(dowlex、sclairtech)1技術(shù)來(lái)源單流化床反應(yīng)器、環(huán)管+雙流化床反應(yīng)器雙攪拌器、環(huán)管反應(yīng)器雙攪拌聚合釜2產(chǎn)品范圍MI=0.05～155;d=0.915～0.965MI=0.01～35;d=0.918～0.972MI=0.15～150;d=0.915～0.9653優(yōu)點(diǎn)(a)注塑、薄膜、吹塑、單絲、電纜料、管材等，(a)注塑、薄膜、吹塑、單絲、管材等，(a)注塑、薄膜、吹塑、單絲等，可生產(chǎn)全密度牌號(hào)。可生產(chǎn)全密度牌號(hào)。可生產(chǎn)全密度牌號(hào)。(b)工藝簡(jiǎn)單，流程短，設(shè)備臺(tái)數(shù)少(b)工藝簡(jiǎn)單，流程短，設(shè)備臺(tái)數(shù)少(b)反應(yīng)器體積小，反應(yīng)條件和聚合物控制比較容易(c)操作條件溫和(c)操作條件溫和(c)停留時(shí)間短（不到2min），牌號(hào)切換時(shí)過(guò)渡料少(d)產(chǎn)能不受濃度和溶解度限制，全負(fù)荷生產(chǎn)各牌號(hào)(d)單體轉(zhuǎn)化率高(d)溫度控制范圍比氣相法和漿液法寬，便于控制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(e)乙烯可做單體、傳熱介質(zhì)，使反應(yīng)器流化(e)單程轉(zhuǎn)化率在,90％以上(e)可生產(chǎn)性能優(yōu)良的C8共聚產(chǎn)品(f)不需除蠟和溶劑(f)產(chǎn)品分子量范圍寬(f)因沒(méi)有粘壁