世界上主要的11種聚乙烯生產技術
目前世界上擁有聚乙烯技術的公司很多，擁有LDPE技術的有7家，LLDPE和全密度技術的企業(yè)有10家，HDPE技術的企業(yè)有12家。從技術發(fā)展情況看，高壓法生產LDPE是PE樹脂生產中技術最成熟的方法，釜式法和管式法工藝技術均已成熟，目前這兩種生產工藝技術并存。發(fā)達國家普遍采用管式法生產工藝。此外，國外各公司普遍采用低溫高活性催化劑引發(fā)聚合體系，可降低反應溫度和壓力。高壓法生產LDPE將向大型化、管式化方向發(fā)展。低壓法生產HDPE和LLDPE，主要采用鈦系和絡系催化劑，歐洲和日本多采用齊格勒型鈦系催化劑，而美國多采用絡系催化劑。目前世界上主要應用的聚乙烯生產技術用11種，現(xiàn)簡單介紹如下：
(1)巴塞爾公司氣相法Spherilene工藝
生產線性PE可從很低密度PE(ULDPE)到LLDPE，也可生產HDPE等。采用齊格勒-納塔型鈦基催化劑和Spherilene氣相法工藝。在輕質惰性烴類存在下，催化劑和進料先進行本體預聚合，在緩和條件下發(fā)生本體聚合。漿液進入第一臺氣相反應器，采用循環(huán)氣體回路冷卻器散熱，再進入二臺氣相反應器。生產產品密度從ULDPE(小于900kg/m3)到HDPE(大于960 kg/m3)，熔體流動速率(MFR)從0.01-100。因采用二臺氣相反應器，故可生產雙峰級和特種聚合物。Spherilene工藝1992年推向市場以來，現(xiàn)已擁有生產能力180萬噸/年。六套生產裝置(美國1套、韓國2套、巴西2套、印度1套)己投入運轉，另有二套(印度和伊朗各1套)在建設中，單線生產能力可從10萬噸/年-30萬噸/年。目前，中國沒有這類技術的生產裝置。
(2)北歐化工公司北星(Bastar)工藝
北星PE工藝可生產雙峰和單峰LLDPE、MDPE(中密度PE)和HDPE。采用串聯(lián)的回路、氣相低壓法反應器。PE密度為918-970kg/m3，熔融指數(shù)0.1-100。采用Z-N催化劑或SSC(單活性中心)催化劑。
催化劑與丙烷稀釋劑混入進入緊湊的預聚合反應器，同時送入共催化劑、乙烯、共聚單體和氫氣。預聚合的漿液再進入第二臺較大的漿液回路反應器，在超臨界條件(75-100℃、5.5-6.5MPa)下操作。可生產雙峰級產品。經閃蒸后的聚合物進一步送入流化床氣相反應器，無需加入新催化劑，可得到均聚物，氣相反應落操作條件為：75-100℃、2.0MPa。第一套工業(yè)化裝置于1995年在芬蘭投運，阿布扎比建設的二條生產線(45萬噸/年雙峰級產品)于2001年下半年投運。第5套25萬噸/年裝置(第二套雙峰級)也在中國上海石化公司建成，成為中國最大的PE裝置，該工藝單線最大的設計能力可達30萬噸/年。
(3)BP公司氣相法Innovene工藝
可生產LLDPE和HDPE產品，采用Z-N鈦基、鉻基或茂金屬催化劑。鉻催化劑可生產寬分子量分布的產品，齊格勒-納塔(Z-N)催化劑生產窄分子量分布的產品。床層反應器操作條件緩和，為75-100℃和2.0MPa。可采用丁烯或已烯為共聚單體。己有30套生產線投入運轉、設計或建設中。能力范圍為5萬-35萬噸/年。
Technip公司與BP公司合作，在歐洲、前蘇聯(lián)、南美、中國和馬來西亞擁介BP公司生產聚乙烯的Innovene工藝。BP公司Innovene PE能力現(xiàn)已超過800萬噸/年，包括伊朗Bandar Iman、蘇格蘭格蘭杰默斯、印度尼西亞梅拉克和馬來西亞克爾蒂赫等的PE裝置。中國獨山子石化公司LLDPE/HDPE裝置的二次擴建也采用Innovene工藝，從12萬噸/年擴增到20萬噸/年。賽科新建的60萬噸聚乙烯將采用該技術。
(4)埃克森美孚公司管式和釜式反應工藝
采用高壓自由基工藝生產LDPE均聚物和EVA(乙烯醋酸乙烯)共聚物。采用大規(guī)模管式反應器(能力13萬-35萬噸/年)和攪拌釜式反應器(能力約10萬噸/年)。管式反應器操作壓力高達300MPa，釜式反應器低于200MPa。高壓工藝的優(yōu)點是縮短停留時間，相同的反應器可從生產均聚物切換至共聚物。均聚物聚合物密度為912-935 kg/m3，熔融指數(shù)為0.2-150。醋酸乙烯含量可高達30%。生產每噸聚合物的物耗、能耗為：乙烯1.008噸，電力800kwh，蒸汽0.35t，氮氣5m3。已有23套高壓法反應器投運，產能為170萬噸/年。生產均聚物和各種共聚物。目前燕山新建的20萬噸/年LDPE裝置即采用該公司的管式法技術。
(5)三井化學公司低壓漿液法CX工藝
可生產HDPE和MDPE，采用低壓漿液法CX工藝。可生產雙峰分子量分布的產品。乙烯、氫氣、共聚單體和超高活性催化劑進入反應器，在漿液狀態(tài)下發(fā)生聚合反應，聚合物性質自動控制系統(tǒng)可有效地控制產品質量，超高活性催化劑無需從產品中脫除。從漿液中分離出來的90%的溶劑，無需作任何處理就可直接循環(huán)至反應器。可生產窄或寬分子量分布的產品，密度為930-970 kg/m3，熔融指數(shù)0.01-50。生產每噸產品的物耗、能耗為：乙烯和共聚單體1010 kg，電力305 kwh，蒸汽340 kg，冷卻水190 t，氮氣30 m3。已有35條生產線投運或建設中，總能力360萬噸/年。國內目前由于該技術的企業(yè)主要有大慶的22萬噸裝置、揚子和燕山的14萬噸裝置，蘭州的7萬噸裝置。
(6)雪佛龍-菲利浦斯公司雙回路反應器LPE工藝
用菲利浦斯石油公司LPE工藝生產線性聚乙烯(LPE)。采用極高活性催化劑在回路反應器和異丁烷漿液中進行聚合。產品熔融指數(shù)和分子量分布可由催化劑、操作條件和氫氣來調節(jié)控制。共聚單體可用丁烯-1、已烯-1、辛烯-1等。高活性催化劑使之無需脫除催化劑，聚合時無石蠟或其他副產物生成，大大減少了對環(huán)境的逸散污染。乙烯、異丁烷、共聚單體和催化劑連續(xù)進入回路反應器，在低于100℃和約4.0MPa下發(fā)生反應，停留時間約1小時。乙烯單程轉化率超過97%。生產每噸產品的物耗、能耗為：乙烯1.007噸，催化劑和化學品2~10美元(對于不同產品)，電力350 kwh，蒸汽0.25 t，冷卻水185 t，氮氣30 m3。已有82條生產線投運和建設，占世界PE能力34%。上海金菲公司的13.5萬噸裝置就是采用該技術。茂名新建的35萬噸/年的新裝置也可能采用該技術。
(7)Univation技術公司低壓氣相法Unipol工藝
用低壓、氣壓Unipol PE工藝生產LLDPE-HDPE。采用漿液催化劑和氣相、流化床反應器。用常規(guī)的和茂金屬催化劑無需脫除催化劑步驟。投資和操作費用較低，對環(huán)境污染較少。乙烯、共聚單體和催化劑進入流化床反應器，操作條件為約100℃和2.5MPa。產品密度為915-970kg/m3，熔融指數(shù)0.1-200。根據(jù)催化劑類型可調節(jié)窄或寬分子量分布。已有89條生產線投運或建設。單線能力可為4萬-45萬噸/年。目前國內采用該技術的裝置較多，主要為茂名、吉化、揚子、天津、中原、廣州、大慶、齊魯?shù)取?/span>
(8)Stamicarbon公司COMPACT工藝
該工藝采用先進的Z-N催化劑利用COMPACT Solution技術生產密度為900-970kg/m3的PE。采用攪拌釜式反應器，聚合溫度200℃。氫用于控制聚合物分子量。無需脫除催化劑步驟。生產每噸產品的物耗、能耗為：乙烯和共聚單體1.016t，電力500kwh，蒸汽400kg，冷卻水230m3，低壓蒸汽(產出)330kg。有5套裝置投運，總能力65萬噸/年。
(9)巴塞爾聚烯烴公司Hostalen工藝
用攪拌釜的Hostalen工藝生產HDPE。采用并聯(lián)或串聯(lián)的二臺反應器進行漿液聚合。生產每噸產品的物耗、能耗為：乙烯和共聚單體1.015 t，蒸汽400 kg，電力350 kwh，冷卻水165 m3。已有31條生產線運轉或設計中，生產能力近340萬噸/年。目前在國內采用該技術的裝置為遼化公司，生產能力只有4萬噸。該技術目前單線最大生產能力可達到35萬噸/年，可生產包括雙峰在內的幾乎所有產品，其中其薄膜、中空和管材等產品在世界上具有一定的知名度。
(10)埃尼化學公司高壓法工藝
采用高壓法釜式或管式工藝生產LDPE和EVA。LDPE密度為918-935 kg/m3，EVA中VAM(醋酸乙烯單體)含量可從3%-40%。己有24條生產線運轉或設計中，單線能力可高達20萬噸/年。目前該裝置投資費用和能耗相對較高，新建裝置一般不采用該技術。
(11)Stamicarbon公司高壓法工藝
利用高壓管式反應器生產LDPE和EVA共聚體。生產每噸產量的物耗、能耗為：乙烯1.005t，電力800 kwh，高壓蒸汽230 kg，冷卻水120 m3，低壓蒸汽(產出)650 kg。1996年起，已有單線能力15萬-30萬噸/年裝置多套投運，總能力超過180萬噸/年。
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