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王展望:氯化聚乙烯专用HDPE树脂L0555P
氯化聚乙烯专用 BIDPE树脂0555P
王展望
中国石油辽阳石化公司烯烃厂
摘要;为实现氯化聚乙烯(CPE)生产原料国产化,中国石油辽阳石化公司于1993年开始研发CPE专用的10555P
树脂的工艺技术。通过催化剂制备工艺和聚合エ艺研究,开发出生产L0555P树脂专用的催化剂及聚合工艺技术,所生产的
L0555P牌号树脂性能指标达到德国 Hoechst公司AG-103产品水平。经氯化反应验证,与国内外同类产品相比,L0555P具
有氯化时间短、氯化温度低、生产收率高、不结块等优点,在具有易氯化性能的同时,还有着较好的机械性能及加工性能,
可完全替代进ロ产品用于CPE的生产。到目前为止,该牌号树脂已经累计生产73×10t,创造了显著的经济效益。
关键词:高密度聚乙烯CPE专用树脂生产工艺
DOl:10.3969/1iS9.1002-302x.2013.01.013
1990年,山东淮坊亚星化学股份有限公司(原山
(PVC.)改性,俗称塑改型氯化聚乙烯专用料。用该产
东濰坊化工厂)从德国赫斯特公司引进了氯化聚乙烯
品生产出的CPE能够增强PVC的韧性、耐老化性等,
(CPE)生产技术和装置,所用的原料为赫斯特公司的
用于生产塑钢门窗等异型材和管材。
GX-103型高密度聚乙烯(HDPE)。为实现CPE生产原料
L0555P树脂的氯化试验表明,该树脂适用于水相
的国产化,中国石油辽阳石化公司从1993年就开展了悬浮法氯化工艺,具有氯化温度低、反应速度快、原
氯化聚乙烯专用L0555P牌号树脂的研发工作。
料不需要过筛可直接投釜生产、产品收率高、能耗低
为满足用户需要,通过对进口产品的剖析并结合
等特点,生产出的CPE粉末粒度均匀,粗粒少,耐热
装置实际,从催化剂制备工艺研究入手,开发出催化性高。
活性高、粒度均匀及其粒度分布可调的专用催化剂;
通过乙烯聚合工艺技术的研究,对粉末干燥和输送等2生产工艺
系统进行改造,开发出用于生产氯化聚乙烯专用
催化剂配制系统工艺:详细工艺流程见图
L0555P牌号树脂的高密度聚乙烯(HDPE)工业生产工
氮气
艺,在年产7x10 't HDPE工业装置上生产出粉末粒度
稀释剂
乙氧基镁
滗析液
及其分布适宜、分子量及其分布适中的CPE专用
四氯化钛一
L0555P牌号树脂。该产品的成功研制,使CPE生产原
料实现了国产化,填补了国内空白,为我国CPE工业
的发展打下了坚实基础,推动了我国橡胶工业的发
展,同时也为企业创造了显著的经济效益
11201
催化剂配制罐
1产品的性质和特点
配制完毕催化剂
L0555P树脂生产出的CPE主要用于聚氯乙烯
图1催化剂配制系统工艺流程简图
中国石油天然气集团公司2011年自主创新重要产品。
基金项目:中国石油化エ总公司科研项目“氯化聚乙烯专用HDPE树脂L0555P牌号的研制”。
作者简介:王展望,1960年生,1982年毕业于沈阳化工学院辽阳分院有机合成专业,高级工程师,长期从事聚烯烃新产品开发
和管理工作。E-mail: wangzhanw(@petrochina,com,cn
2013年第1期?石油科技论坛51
成果推介
聚合系统工艺:详细工艺流程见图2。
固相
去干燥
1140
系统
离心机
11301A
11301B
11303
11305
后聚合
悬浮液
聚合反应器
聚合反应器
反应器
11310
接收器
液相去
母液中间贮罐
悬浮液
冷却器组
催化剂
11319
乙烯、丙烯、氢气
离心泵
1130
悬浮液输送泵
图2聚合系统工艺流程简图
催化剂配制工艺:将一定比例的稀释剂、乙氧基
表1德国GX-103型树脂和
镁和四氯化钛在一定温度下进行反应,反应结束后,
中国石油辽阳石化公司L0555P树脂的质量指标
除去未反应的四氧化钛。将配好的催化剂进行稀释
序号
项目
GX-103
10555P
后,用泵输送到聚合釜。
1熔融指数(Sksg)( g/10min)040-075040-060
聚合工艺:10555P的聚合反应是在两台并联操作
S值
10~14
10~14
的聚合反应釜和一台后反应釜中进行的。催化剂、稀
3
密度(g/em3)
0.952-0.9550.950~0.955
释剂、乙烯、丙烯、氢气,按一定比例加人聚合反应
堆密度(g/cm3)
0.39-0.43
≥0.38
釜中,进行聚合反应后,进入后反应釜,反应后的聚
蜡含量(%)
0.95-1.71
≤1.5
乙烯悬浮液进入缓冲罐内,用泵送到离心机中进行固
≥500um
6筛分(%
相、液相分离。含有稀释剂的聚乙烯粉末,在两台蒸
<1251m
≤7
≤15
汽蒸馏釜中将稀释剂蒸出,在流化床干燥器内干燥
熔点(℃)
≤136
≤136
合格后风送到粉末料仓进行均化,检验合格的粉末输
调整,可满足要求。
送到粉末包装仓,包装后出厂。
3.3氢气、催化剂浓度的调整
HDPE粉末的熔融指数对于CPE的生产过程及产
3产品的技术参数
品性能产生极大影响,不符合熔融指数要求的HDPE
3.1产品质量指标的制订
粉末会使CPE生产过程中发生黏结,甚至会在氯化和
选择德国CPE专用HDPE树脂CX-103产品作为参
干燥过程中产生大的结块,另外HDPE的熔融指数还
照对象,进行氯化聚乙烯专用料工艺技术开发。通过
会影响CPE产品的加工性能。因此,必须将熔融指数
对GX-103的剖析,并与下游用户充分协商,确定出
控制在要求范围之内,L0555P产品的熔融指数与装置
L0555P牌号的产品质量指标。表1为德国GX-103型树
原来产品相差较大,这样必须对于氢气、催化剂浓度
脂和中国石油辽阳石化公司1L0555P树脂的质量指标。
作适当调整,以适应L055P的生产需求。
3.2共聚单体加入量的确定
3.4粉未蜡含量的控制
HDPE粉末密度对于CPE生产过程影响较小,仅
粉末中蜡含量的高低,将对CPE生产过程和CPE
仅对CPE的机械性能、稳定性有轻微影响。根据装
力学性能产生影响,通过调整共聚单体加入量及聚合
置实际情况,将L.0555P牌号产品密度控制范围定在
系统母液蜡含量来对粉末蜡含量进行控制。
0.950~0.955g(cm3,通过对共聚单体一丙烯加人量的
(下转第56页)
52石油科技论坛?2013年第1期