聚乙烯生产工艺及技术发展-课件.ppt

1、聚乙烯生产工艺及技术发聚乙烯生产工艺及技术发展展中国石油四川石化有限责任公司 20201313年年7 7月月目目 录录 一、前言 二、生产工艺 三、工艺流程和技术特点 四、催化剂和引发剂研发 五、产品范围及用途 六、建议聚乙烯生产工艺及技术发展聚乙烯生产工艺及技术发展一、前言 聚乙烯是通用合成树脂中产量最大的品种，主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)以及一些具有特殊性能的产品，其特点是价格便宜，性能较好，广泛应用于工业、农业、包装、医疗卫生以及能源、交通等领域。1935年英国帝国化学工业公司(ICI)开发出高压釜式法生产聚乙烯工艺技术，19

2、38年德国Farben开发出高压管式法生产聚乙烯工艺技术。二战后，美国UCC公司和Du Pont公司从ICI公司取得专利后进行了工艺改进，使聚乙烯产品大规模投入民用市场。一、前言 长期以来，聚乙烯催化剂催化剂(包括包括引发剂引发剂)技技术术显著影响着工艺技术的进步，每次工艺技术的革新都源于催化剂技术的突破。自20世纪60年代开发了齐格勒-纳塔催化剂至今，随着聚乙烯催化剂效率催化剂效率的提高，聚乙烯生产工艺逐步向简化工艺流程简化工艺流程以及设备大型化设备大型化发展，装置规模规模大多超过20万吨/年以上，生产操操作成本作成本大幅度降低降低，聚乙烯产品的种类和新产品牌号大大增加，性能范围大幅度拓宽。

3、二、生产工艺 聚乙烯生产工艺技术领域，一直是多种工艺并存，各展所长。低密度聚乙烯低密度聚乙烯(LDPE)(LDPE)主要采用高压管式法和高压釜式法生产。高压管式法高压管式法 Lyondell-Basell的Lupotech TM/TS工艺、Exxon Mobil的高压管式法、三菱油化的高压管式法、DSM的清洁管式反应器(CTR)工艺、Imhausen的高压管式法、Quantum的高压管式法、埃尼化学的高压管式法。高压釜式法高压釜式法 埃尼化学的高压釜式法工艺、Exxon Mobil的高压釜式法工艺、住友化学的高压釜式法工艺、ICI/SimonCarves的高压釜式法工艺。由于超高压设备制造能力

4、超高压设备制造能力和安装技术安装技术的限制，一般来说，大规模大规模装置采用管式管式法，而生产专用牌号专用牌号的装置则用釜式釜式法。世界聚乙烯工艺技术应用世界聚乙烯工艺技术应用二、生产工艺 世界聚乙烯工艺技术应用世界聚乙烯工艺技术应用 线性低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯(LLDPE)(LLDPE)有高压法、溶液法、淤浆法和气相法4种。高压法高压法 Exxon Mobil的高压管式法工艺、三菱油化的高压管式法。溶液法溶液法 Du Pont的Sclairtech中压法工艺、DSM的低压绝热工艺、Dow化学的低压冷却法工艺。淤浆法淤浆法 日产化学的搅拌釜工艺、三井油化的CX工艺、Lyondell-Bas

5、ell的Hostalen工艺，科诺科菲利浦石油公司的环管工艺、INEOS(前BP)Innovene S(Solvay)低压淤浆工艺、Borealis公司的Borstar环管-气相工艺。气相法气相法 Lyondell-Basell的Spherilene工艺、INEOS(前BP)的Innovene G工艺和Univation的Unipol工艺。二、生产工艺 世界聚乙烯工艺技术应用世界聚乙烯工艺技术应用 高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE)(HDPE)主要有溶液法、淤浆法、气相法。溶液法溶液法 Du Pont的Sclairtech中压法工艺、DSM的低压绝热工艺、Dow化学的低压冷却法工艺。淤浆法淤

6、浆法 日产化学的搅拌釜工艺、三井油化的CX工艺、Lyondell-Basell的Hostalen工艺，科诺科菲利浦石油公司的环管工艺、INEOS(前BP)Innovene S(Solvay)低压淤浆工艺、Borealis公司的Borstar环管-气相工艺。气相法气相法 Univation的Unipol工艺、INEOS(前BP)的Innovene G工艺和Lyondell-Basell的Spherilene工艺。二、生产工艺 国内聚乙烯工艺技术应用国内聚乙烯工艺技术应用 低密度聚乙烯低密度聚乙烯(LDPE)(LDPE)三菱油化的高压管式法、住友化学的高压釜式法工艺、Imhausen的高压管式法、

7、Quantum的高压管式法、DSM的清洁管式反应器(CTR)工艺、Exxon Mobil的高压管式法、Lyondell-Basell的Lupotech TM/TS工艺。线性低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯(LLDPE)(LLDPE)Univation的Unipol工艺、INEOS(前BP)的Innovene G工艺、Du Pont的Sclairtech中压法工艺、科诺科菲利浦石油公司的环管工艺、Borealis公司的Borstar环管-气相工艺、Lyondell-Basell的Spherilene工艺。高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE)(HDPE)Du Pont的Sclairtech中压法工艺、

8、三井油化的CX工艺、Univation的Unipol工艺、INEOS(前BP)的Innovene G工艺、Borealis公司的Borstar环管-气相工艺、科诺科菲利浦石油公司的环管工艺、Lyondell-Basell的Hostalen工艺、Lyondell-Basell的Spherilene工艺、INEOS(前BP)Innovene S(Solvay)低压淤浆工艺。二、生产工艺 中国石油聚乙烯工艺技术应用中国石油聚乙烯工艺技术应用 中国石油有聚乙烯生产装置20套，生产能力万吨/年。其中Univation Unipol气相法8套、LyondellBasell Hostalen低压於浆法2套、

9、INEOS(前BP)Innovene气相法2套、三井油化CX淤浆法(包括国产化)2套、LyondellBasell Lupotech T高压管式法2套、Ineos(前BP)Innovene S低压於浆法1套、Imhausen管式法1套、Hoescht淤浆法1套、Du Pont Sclairtech中压溶液法1套。目前四川石化公司在建2套30万吨/年聚乙烯装置，分别采用LyondellBasell Hostalen低压於浆法和Univation Unipol气相法工艺。三、工艺流程和技术特点 UnipolUnipol气相工艺气相工艺Unipol工艺流程示意图原料处理挤压造粒系统挤压造粒系统聚合反

10、应系统聚合反应系统树脂脱气添加剂添加排放气回收去包装储存催化剂催化剂三、工艺流程和技术特点 工艺单元1000单元：原料供应和精制。2000单元：乙烯精制。4000单元：聚合反应。5000单元：树脂脱气和排放气回收。6000单元：粉料下料和添加剂处理。7000单元：挤压造粒。8000单元：产品均化和贮存、种子床系统。9000单元：公用工程系统。UnipolUnipol气相工艺气相工艺三、工艺流程和技术特点 UnipolUnipol气相工艺气相工艺 工艺特点 工艺流程短工艺流程短，布置紧凑，占地少占地少，可降低降低操作、维修和建设费用费用。原料相对无毒，操作条件适中，无需反应溶剂，流化床反应动力学

11、具有自减活效应，符合环保环保、健康健康和安安全全要求。反应器可在5负荷下操作，操作弹性大操作弹性大；可实现冷凝冷凝态态工艺，时空产率大幅提升。高效浆液型Ucat-J等催化剂开发，提升了生产稳定性，降低了催化剂单耗，改善了产品质量。在生产能力不变的情况下，用单一的反应器可生产出全范围的聚乙烯产品；利用双峰催化剂体系，在气相单反应器下生产双峰产品，与双反应器相比，均匀性更好，产品性能更好。三、工艺流程和技术特点 InnoveneInnovene气相工艺气相工艺Innovene G工艺流程示意图三、工艺流程和技术特点 InnoveneInnovene气相工艺气相工艺 工艺单元300单元：催化剂进料。

12、310单元：铬系催化剂预活化。400单元：聚合反应。430/440单元：粉料脱挥发份和失活。470单元：排放气回收。800单元：添加剂计量和挤压造粒。880单元：粒料掺混及储存、输送。900单元：原料供应及精制、乙烯精制。500单元：公用工程系统。三、工艺流程和技术特点 InnoveneInnovene气相工艺气相工艺 工艺特点 工艺流程短工艺流程短，布置紧凑，占地少占地少，运行周期长运行周期长，可降低降低操作、维修和建设费用费用。原料相对无毒，操作条件适中，无需反应溶剂，流化床反应动力学具有自减活效应，符合环保环保、健康健康和安全安全要求。反应器操作弹性大操作弹性大；采用高产率技术高产率技术

13、，可使得时空产率大幅提升。高活性SDX/Novacat-T等Z-N催化剂开发，只用一台流化床反应器就可灵活灵活地切换切换生产可以生产分子量分布窄分子量分布窄的n-C4=/n-C6=共聚的LLDPE/HDPE产品。利用茂金属催化剂生产性能更好的产品。三、工艺流程和技术特点 HostalenHostalen低压於浆低压於浆工艺工艺Hostalen低压於浆工艺流程示意图三、工艺流程和技术特点 HostalenHostalen低压於浆低压於浆工艺工艺 工艺单元100单元：催化剂制备和聚合反应。200单元：粉料处理。300单元：己烷精制和1-丁烯回收。400单元：己烷罐区。500单元：挤压造粒、粒料掺混

14、。600单元：公用工程系统。800单元：粒料储存及输送。900单元：辅助设施。三、工艺流程和技术特点 HostalenHostalen低压於浆低压於浆工艺工艺 工艺特点 双釜反应器可通过采用并联并联或串联串联的形式生产单峰单峰及双峰双峰产品。工艺操作弹性高操作弹性高，稳定性好稳定性好且生产灵活灵活，产品牌号牌号转换快转换快。对原料原料乙烯及共聚单体纯度要求不高纯度要求不高。新型催化剂催化剂的氢调灵敏氢调灵敏度高，共聚共聚性能好，聚合物粉末颗粒大粉末颗粒大，分布均匀分布均匀，聚合釜不易粘壁不易粘壁。反应器采用外盘管及外冷却器两种撤热方式。设有1-丁烯回收装置，可以降低共聚单体消耗。在生产单峰/双

15、峰HDPE系列产品方面具有比较优势。三、工艺流程和技术特点 CXCX淤浆工艺淤浆工艺CX淤浆工艺流程示意图三、工艺流程和技术特点 CXCX淤浆工艺淤浆工艺 工艺单元100单元：催化剂配制。200单元：聚合反应。300单元：离心分离、干燥。400单元：挤压造粒。500单元：粒料掺混、储存及输送、包装。600单元：低聚物处理及结片包装。700单元：己烷回收、己烷罐区。900单元：公用工程。三、工艺流程和技术特点 CXCX淤浆工艺淤浆工艺 工艺特点 双反应器可通过采用并联并联或串联串联的形式生产单峰单峰及双峰双峰产品。工艺操作稳定操作稳定性好且生产灵活，产品牌号切换容易牌号切换容易。高效PZ催化剂氢

16、调灵敏催化剂氢调灵敏，共聚共聚性能好，产品分子量分布控制容易分子量分布控制容易。聚合物粉末颗粒分布均匀颗粒分布均匀，聚合釜不不易粘壁易粘壁。三、工艺流程和技术特点 InnoveneInnovene低压於浆低压於浆工艺工艺Innovene S工艺流程示意图三、工艺流程和技术特点 InnoveneInnovene低压於浆低压於浆工艺工艺 工艺单元1000单元：原料精制、助催化剂储存和供应。2000单元：催化剂加料、活化。3000单元：催化剂注入和聚合反应。4000单元：聚合物淤浆处理、粉料脱气。5000单元：溶剂回收。6000单元：粉料输送、添加剂计量和挤压造粒。7000单元：粒料掺混、储存及输送

17、。9000单元：公用工程系统及辅助设施。三、工艺流程和技术特点 InnoveneInnovene低压於浆低压於浆工艺工艺 工艺特点 采用双环管双环管反应器、轻质溶剂淤浆轻质溶剂淤浆工艺，反应器体积小体积小、传热传热系数高系数高。使用Z-N高效催化剂(窄窄MWDMWD)和Cr系催化剂(宽宽MWDMWD)，采用2 2台环台环管反应器管反应器和特有的中间处理中间处理工序，能够生产单峰单峰/双峰双峰产品，产品应用范围广。催化剂对原料杂质要求低杂质要求低，原料不需要特别处理。产品牌号切换快牌号切换快，过渡产品少过渡产品少。异丁烷异丁烷做为轻质溶剂，使得聚合反应工况反应工况相对稳定稳定，聚合物粉粉末机械性

18、能好末机械性能好，质量均一质量均一。反应单程转化率高单程转化率高(97%)97%)，浆料浓度浆料浓度可达到55%55%，溶剂循环量少，无脱灰、脱蜡处理无脱灰、脱蜡处理工序，装置能耗低能耗低。工艺流程相对简单，大型运转设备少，设备运行可靠性高。三、工艺流程和技术特点 Lupotech TLupotech T高压高压管式法工艺管式法工艺Lupotech T工艺流程示意图三、工艺流程和技术特点 Lupotech TLupotech T高压高压管式法工艺管式法工艺 工艺单元0100单元：醋酸乙烯(VA)处理及贮存。0200单元：调整剂处理、进料和贮存。0300单元：过氧化物处理、贮存。0400单元：油

19、处理。0600单元：安全设施。1200单元：压缩。1300单元：聚合反应。1400单元：分离。1500、1600单元：高压和低压循环气处理。1700单元：挤压造粒。1800单元：热水站。1900单元：粒料脱水、干燥处理。5100/5500/5600单元：粒料脱气、输送、中间贮存和包装。三、工艺流程和技术特点 Lupotech TLupotech T高压高压管式法工艺管式法工艺 工艺特点 融合了Imhausen管式法的高压聚乙烯技术。以醋酸乙烯为共聚单体，以丙烯和丙醛为调整剂，生产均聚和共聚聚乙烯产品。采用单点进料单点进料、以过氧化物过氧化物为引发剂引发剂、四段反四段反应应的脉冲脉冲反应器。反应

20、压力高压力高、单程转化率高单程转化率高、产品质量好产品质量好。产品牌号切换牌号切换时间短，过渡料少过渡料少。三、工艺流程和技术特点 SclairtechSclairtech中压溶液法中压溶液法Sclairtech工艺流程示意图三、工艺流程和技术特点 SclairtechSclairtech中压溶液法中压溶液法 工艺单元 原料精制、助催化剂储存和供应。催化剂制备和进料。聚合反应。聚合物脱活。闪蒸分离及溶剂回收。添加剂计量和挤压造粒。颗粒脱气处理。粒料掺混、储存及输送。公用工程系统及辅助设施。三、工艺流程和技术特点 SclairtechSclairtech中压溶液法中压溶液法 工艺特点 原料要求较

21、低，不需要特殊的精制处理。采用溶剂，聚合反应稳定，反应器不粘壁。单程转化率高达95%、产品质量好。反应器停留时间短，产品牌号切换时间短，过渡料少。四、催化剂和引发剂研发 催化剂、引发剂的发展阶段催化剂、引发剂的发展阶段聚乙烯催化剂和引发剂研发进展序号PE种类发展阶段时间代表性结构活性(kg-PP/g-Cat)工艺技术特点1LDPE第一阶段19351969年O2高温、高压下自由基聚合第二阶段1978年R-0-0-Ri高温、高压下自由基聚合第三阶段1990年R-0-0-Ri/R-0-0-Rm或多种过氧化物高温、高压下自由基聚合第四阶段2005年茂金属催化剂单活性中心乙烯配位聚合2HDPE/LLDP

22、E第一阶段195360年代TiCl4/AlEt335脱灰1957年CrO3/SiO2/Al2O325脱灰第二阶段1969年高活性TiCl4/MgCl2/AlEt31530不脱灰1971年CrO3/SiO2/Na2O或Al2O3(含钛改性剂)25不脱灰第三阶段1980年代初期茂金属催化剂2105(以锆计)不脱灰四、催化剂和引发剂研发 催化剂、引发剂的发展阶段催化剂、引发剂的发展阶段 高压聚乙烯高压聚乙烯(LDPE)(LDPE)引发剂研发进展引发剂研发进展 乙烯在高温高温、高压高压条件下，通过引发剂引发剂(如R-0-0-Ri、O2 等)分解产生的自由基自由基，聚合聚合形成LDPE。20世纪30年代

23、到60年代，引发剂大多采用空气空气或氧气氧气。20世纪70年代后期，随着高压法LDPE生产技术的开发，引发剂逐渐采用有机过氧化物有机过氧化物。随着装置大型化和生产能力的提高，开发了很多种类的快速、高效引发剂。特别是低温引发剂低温引发剂混合高温引发剂高温引发剂以及双功能过氧化物双功能过氧化物引发剂的研发，从而获得较高高的单程转单程转化率化率和高分子量高分子量聚合物。近年来，美国Exxon Mobil开发的茂金属催化剂在三菱油化的高压管式法进行了商业化生产。四、催化剂和引发剂研发 催化剂、引发剂的发展阶段催化剂、引发剂的发展阶段 高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE)(HDPE)催化剂研发进展催化剂

24、研发进展 1953年底，K.齐格勒及其合作者发现了由TiClTiCl4 4/AlEt/AlEt3 3组成的齐格勒催化剂。1960年，美国Phillips Petroleum公司开发成功铬基铬基催化剂并工业化应用。1969年，比利时Solvay公司首次推出载体型高活高活性性Z-N(钛基钛基)催化剂，革除了脱灰处理工序，推动了乙烯配位聚合工艺的新发展。20世纪80年代初期，德国科学家Kaminsky教授发现茂金属单活性中心茂金属单活性中心催化剂。经过近十年的研发后，茂金属催化剂开始逐步工业化应用。四、催化剂和引发剂研发 催化剂、引发剂的发展阶段催化剂、引发剂的发展阶段 线性低密度聚乙烯线性低密度聚

25、乙烯(LLDPE)(LLDPE)催化剂研发进展催化剂研发进展 1953年底，K.齐格勒及其合作者发现了由TiClTiCl4 4/AlEt/AlEt3 3组成的齐格勒催化剂。1969年，比利时Solvay公司首次推出载体型高活高活性性Z-N(钛基钛基)催化剂，革除了脱灰处理工序，推动了乙烯配位聚合工艺的新发展。20世纪70年代，美国UCC公司和加拿大Du Pont公司率先发展利用高活性高活性Z-N(钛基钛基)催化剂进行乙烯乙烯与-烯烃共聚烯烃共聚制得线性低密度聚乙烯(LLDPE)。20世纪80年代初期，德国科学家Kaminsky教授发现茂金属单活性中心茂金属单活性中心催化剂。经过近十年的研发后，

26、茂金属催化剂开始逐步工业化应用。催化剂催化剂、引发剂、引发剂研发进展和趋势研发进展和趋势四、催化剂和引发剂研发 方向：快速高效引发剂(高压法低密度聚乙烯)将加大低温低温引发剂引发剂研发，目的是降低降低反应温度温度和反应压力压力，使装置生产规模(特别是高压釜式法)大型化。Z-N(钛基钛基)催化剂将在高活性高活性基础上系列化发展，不断开发性能更好性能更好的聚乙烯产品的同时，进一步降低生产成本。铬基铬基催化剂进一步在载体载体技术上开拓，减少减少聚合物中铬基铬基催化剂残留残留，提高聚乙烯产品的安全性安全性。四、催化剂和引发剂研发 催化剂、引发剂研发进展和趋势催化剂、引发剂研发进展和趋势 方向：茂金属茂

27、金属催化剂继续加大开发高性能高性能聚乙烯产品的力度。生产成本成本相对低廉低廉的非茂金属非茂金属催化剂在乙烯和极性单体共聚共聚方向加快了工业化的步伐。传统的Z-N(钛基钛基)催化剂和茂金属茂金属催化剂催化剂组成的混合型混合型催化剂，在1台反应器或相互串联的不同反应器中，生产双峰双峰或多峰分布多峰分布的聚乙烯产品。四、催化剂和引发剂研发 聚乙烯催化剂研发进展聚乙烯催化剂研发进展 UnipolUnipol气相工艺的催化剂气相工艺的催化剂 1968年，Univation公司开发Unipol气相HDPE工艺技术并1971年商业化运行，使用铬系催化剂UCATTMG。1975年，Univation公司开发U

28、nipol气相LLDPE工艺技术并1977年商业化运行，使用钛系干粉催化剂UCATTMA。随后分别在1983年、1986年相继开发1-己烯共聚LLDPE产品、冷凝态工艺技术。1989年，Univation公司开发成功Unipol气相工艺专门用于生产吹塑成型HDPE产品的铬系催化剂UCATTMB。1991年，Univation公司开发Unipol气相超冷凝态工艺技术。同时，成功开发生产1-丁烯共聚LLDPE产品的钛系淤浆催化剂UCATTMJ。1995年，Univation公司开发了生产1-己烯共聚产品的XCATTMHPR mLLDPE茂金属催化剂。随后分别在1999年、2001年和2004年陆续

29、开发了生产1-己烯共聚产品的XCATTMEZP mLLDPE(一代)、XCATTMHPR mVLDPE、XCATTMEZP mLLDPE(二代)茂金属催化剂。2007年以来，Univation公司开发了生产双峰HDPE产品的PRODIGYTMBMC系列催化剂。2010年后，Univation公司开发推广了新的铬系催化剂ACCLAIMTMK-100。四、催化剂和引发剂研发 聚乙烯催化剂研发进展聚乙烯催化剂研发进展 InnoveneInnovene气相工艺的催化剂气相工艺的催化剂 1971年，Ineos公司开发Innovene G气相工艺技术并1976年商业化运行。1983年以后，开始专利技术转让

30、。1987年，Ineos公司开发1-己烯共聚LLDPE产品。1989年，Ineos公司开始铬系宽分子量催化剂专利技术转让。1995年，Ineos公司成功开发Innovene G气相高产率工艺技术。1997年以来，Ineos公司加大了乙烯与高级-烯烃共聚的茂金属催化剂研发力度，于2000年后开始商业化运行。四、催化剂和引发剂研发 聚乙烯催化剂研发进展聚乙烯催化剂研发进展 国内聚乙烯催化剂研发进展情况国内聚乙烯催化剂研发进展情况 自20世纪60年代开始聚烯烃催化剂研究开发。1994年以来，中国石化集团公司北京化工研究院研发成功适合CXCX淤浆淤浆工艺的BCH催化剂和BCE高效高效催化剂。1999年

31、以来，中国石化集团公司北京化工研究院和上海化工研究院研制成功适合UnipolUnipol气相气相工艺的BCG系列固体固体催化剂和SCG系列固体催化剂。2002年，中国石化集团公司北京化工研究院研发成功适合UnipolUnipol气相气相工艺的BCS01淤浆淤浆催化剂。2003年后，上海立得催化剂有限公司开发成功UnipolUnipol气相气相工艺的SLC-G固体催化剂和SLC-S淤浆催化剂。四、催化剂和引发剂研发 聚乙烯催化剂研发进展聚乙烯催化剂研发进展 国内聚乙烯催化剂研发进展情况国内聚乙烯催化剂研发进展情况 2002年，石油化工科学研究院与燕山石化公司合作研发成功适合CXCX淤淤浆浆工艺的

32、NT-1型高效高效催化剂。2007年，与山东淄博新塑化工有限公司及齐鲁石化公司合作开发了TH-1L型高效气相法浆液高效气相法浆液催化剂。2006年，中国石油天然气集团公司辽阳石化公司开发了适合HostalenHostalen低压於浆低压於浆工艺的JM-1催化剂并工业化应用成功。2006年，中国石化集团公司催化剂分公司依托上海化工研究院技术生产了适合UnipolUnipol气相气相工艺的铬系铬系催化剂SCG-3/4/5。(摘自铬系催化剂研究报告)2008年，上海纳川化工有限公司(上海化工研究院与美国科诺科菲利浦石油公司及Grace Davison公司合作建立的有机化工联合研究所)与上海立得催化剂

33、有限公司开发生产了适合PhillipsPhillips淤浆环管淤浆环管工艺的NTR-971催化剂并工业化应用成功。(摘自铬系催化剂研究报告)四、催化剂和引发剂研发 聚乙烯催化剂研发进展聚乙烯催化剂研发进展 国内聚乙烯催化剂研发进展情况国内聚乙烯催化剂研发进展情况 2008年，上海化工研究院与上海立得催化剂有限公司开发生产了适合BorstarBorstar环环管管-气相气相工艺的SLC-B催化剂并工业化应用成功。同时，也开发生产了适合Innovene Innovene G G气相气相工艺的SLC-i催化剂。1999年，北京化工研究院和石油化工科学研究院合作研发的APE-1茂金属茂金属催化剂已经进

34、行了釜式淤浆法工艺、环管淤浆法工艺及气相流化床工艺中试试验，并进行了气相流化床气相流化床工艺装置的工业应用试验。2005年，中国石油天然气集团公司石油化工研究院兰州中心(原兰州石化公司石化研究院)成功开发了LSG-1型硅胶载体硅胶载体，并应用于茂金属负载化茂金属负载化工艺，性能达到国外同类产品水平。2008年，中国科学院上海有机化学研究所与中国石化扬子石油化工股份有限公司合作研发了聚烯烃结构可控SST系列新型非茂金属催化剂。2013年，上海化工研究院、中国石化广州石化分公司与上海立得催化剂有限公司合作研发了适合UnipolUnipol气相冷凝气相冷凝工艺的SLH-211铬系铬系催化剂并工业化应

35、用成功。五、产品范围及用途聚乙烯产品应用聚乙烯产品应用聚乙烯树脂聚乙烯树脂汽车 包装 食品 农业 电子电气建筑 五、产品范围及用途聚乙烯产品分类聚乙烯产品分类 聚乙烯是通过乙烯(CH2=CH2)加成聚合加成聚合反应而成，是由重复的-CH2-单元连接而成的。聚乙烯按密度密度分为：低密度聚乙烯(LDPE)：密度0.9100.935g/cm3，分子有长短支链，有的支链呈树枝状，长度几乎可与主链相等。线性低密度聚乙烯(LLDPE)：密度0.9100.940g/cm3，分子为线型，有一定数量无规分布较短的支链。高密度聚乙烯(HDPE)：密度0.940-0.970g/cm3，分子为线型结构，很少有支化现象

36、。五、产品范围及用途聚乙烯结构与产品性能聚乙烯结构与产品性能 聚乙烯树脂通常有3个关键参数：熔体流动速率熔体流动速率(MFR)：表征树脂平均分子量的高低。密度密度(d)：表征高分子链支化程度或刚性的指标。分子量分布分子量分布(MWD)：影响树脂加工性能的重要指标。三者之间互相关联，互相影响。在生产中通过调节这3个参数，确定聚乙烯树脂性能。五、产品范围及用途聚乙烯结构与产品性能聚乙烯结构与产品性能 熔体流动速率(MFR)在一定的温度和压力下，热塑性树脂在单位时间内通过标准口模的重量，单位为g/10min。同一类的聚合物如聚乙烯，聚合度聚合度越大大即分子量分子量越大大，它的熔体流动速率熔体流动速率

37、越小小；同样分子量的聚合物，由于它们的化学结构不同，它的熔体流动速率也不一样，这主要跟它们分子间分子间的滑动系数滑动系数有关。高高MFRMFR的聚乙烯树脂分子量低，成型流动性好，适合注塑注塑成型；而低低MFRMFR的聚乙烯树脂分子量高，成型流动性相对差一些，适合挤塑挤塑成型。五、产品范围及用途聚乙烯结构与产品性能聚乙烯结构与产品性能 密度(d)在一定温度下单位体积物质的质量，单位为kg/m3或g/cm3。在聚合物的聚集态结构聚集态结构中，分子链排列分子链排列的有序状态有序状态不同，其密度密度就不同。聚合物结晶度结晶度越高高，分子链排列有序程度就越高，分子堆积越紧密，聚合物密度密度就越大大。聚合

38、过程中，链转移链转移导致高分子链高分子链发生支化支化。支化度支化度越高高，聚合物密度密度就降低低，结晶度结晶度也降低低，熔体流动粘度流动粘度显著增加增加。聚乙烯树脂的支化度支化度越高高，密度密度就越低低，聚乙烯树脂的抗拉伸抗拉伸性能和耐应力裂变耐应力裂变性能增加增加。聚乙烯树脂的结晶结晶度度越高高，密度密度就越高高，其刚性刚性和表面强度增加表面强度增加，抗拉伸抗拉伸性能相对越差差。五、产品范围及用途聚乙烯结构与产品性能聚乙烯结构与产品性能 分子量分布(MWD)聚合物的分子量分布就是大小不同的聚合物分子所占有的相对比例，是表征聚合物多分散性多分散性的重要参数，用D=Mw/Mn来表示。分子量分布不

39、仅影响最终产品的性能，而且对产品后加工的工艺过程影响很大。分子量分布分子量分布宽宽的聚合物熔体粘度小粘度小，容易流动易流动，但会使塑料制品的使用性能下降使用性能下降。分子量分布宽的高密度聚乙烯树脂流动性显著改善，有利于成型加工，但冲击强度、耐环境应力性能下降。五、产品范围及用途聚乙烯结构与产品性能聚乙烯结构与产品性能 低密度聚乙烯(LDPE)LDPE是有许多长支链的热塑性聚合物，分子量可高达4106。LDPE树脂的结晶度为4050%，熔点为105115。其结构特点是高分子链中每1000个碳原子含有1035个短支链，短支链的碳原子为28，其中以含4个碳原子的短支链为主。由于缺乏线性规则的结构减少

40、了对称性，导致树脂密度低，并成比例地降低了结晶度。LDPE树脂的分子量分布较宽(Mw/Mn=2050)，有较好的熔体强度，适合挤出挤出成型如吹塑薄膜、流延薄膜、挤出涂覆、电线包覆、片材等，其它加工方法有注塑注塑成型、吹塑吹塑成型、滚塑滚塑成型等。LDPE产品具有有良好的光学性光学性、粘结性粘结性、密封性密封性、加工性加工性和电学性能电学性能。五、产品范围及用途聚乙烯结构与产品性能聚乙烯结构与产品性能 线性低密度聚乙烯(LLDPE)LLDPE是乙烯与-烯烃的共聚物，形成大分子主链上带有支链的线性结构。LLDPE的支链长度一般大于HDPE支链长度，但比LDPE支链长度短。LLDPE的结晶度为505

41、5%，熔点为115130。LLDPE树脂的分子量分布较窄(Mw/Mn=2.85)，熔体强度较低，适于注射注射成型，不利于吹塑薄膜吹塑薄膜。在低剪切速率下粘度低，适于滚塑滚塑成型。LLDPE产品的冲击强度冲击强度、刚性刚性、耐环境应力开裂性耐环境应力开裂性优于LDPE。适用于薄膜、滚塑成型容器、中空成型小容器、挤塑管材、挤塑电线电缆、注塑成型汽车零部件等。五、产品范围及用途聚乙烯结构与产品性能聚乙烯结构与产品性能 高密度聚乙烯(HDPE)HDPE分子链结构最简单、对称，大分子主链上只带有极少量的短支链。HDPE的结晶度高达8095%，熔点为126136。HDPE树脂的分子量分布较窄(Mw/Mn=

42、210)，适于吹吹塑塑成型如大中空容器、汽车油箱等。也可用吹塑薄膜、挤塑成型、注射成型等加工方法。HDPE的拉伸模量拉伸模量、弯曲模量弯曲模量、机械强度机械强度、硬度硬度、耐耐环境应力开裂环境应力开裂等性能优于LDPE，对油油、脂脂的阻隔性阻隔性最好好。HDPE的透气性透气性仅为LDPE的五分之一，适于包装包装防潮和防水蒸气散失的物品。产品适用于单丝、薄膜、挤塑管材、挤塑电线电缆、注塑制品等。五、产品范围及用途聚乙烯的特性聚乙烯的特性耐候性耐候性电性能电性能化学稳定性化学稳定性热性能热性能力学性能力学性能物理性能物理性能聚乙烯的特性五、产品范围及用途聚乙烯的改性聚乙烯的改性 聚乙烯可通过共聚、

43、交联、接枝、填充、增强、共混来改性。如LDPE/LLDPE共混物，改善了LLDPE的成膜性、冲击硬度、透明性；添加玻璃纤维增强材料可以改善HDPE的模量、拉伸强度、冲击强度、尺寸稳定性；HDPE和橡胶共混后可提高拉伸强度、模量等等。举例：HDPE与聚丙烯酸酯树脂共混后，提高HDPE包装材料的印刷性。当HDPE掺入520%的PMMA共混，对油墨的粘结力可提高7倍。五、产品范围及用途聚乙烯的加工与应用聚乙烯的加工与应用LDPELLDPEHDPELDPELLDPEHDPE加工方法：挤出加工方法：注塑吹塑薄膜日用品流延薄膜家用器皿土工膜容器盖挤出管材工业容器电线电缆玩具挤出涂层汽车零部件挤出片材加工方

44、法：吹塑加工方法：滚塑容器农药、化学品容器医用材料加工方法：中空成型加工方法：注射成型容器纤维和丝五、产品范围及用途薄膜应用薄膜应用五、产品范围及用途注塑成型加工应用注塑成型加工应用五、产品范围及用途中空成型应用中空成型应用五、产品范围及用途挤出成型管材应用挤出成型管材应用五、产品范围及用途滚塑成型应用滚塑成型应用五、产品范围及用途吹塑成型应用吹塑成型应用五、产品范围及用途挤出成型电线电缆应用挤出成型电线电缆应用五、产品范围及用途单丝应用单丝应用五、产品范围及用途其它应用其它应用六、建议 确定工艺技术路线工艺技术路线，应充分考虑：产品市场市场定位；专专利技术利技术转让；催化剂催化剂使用；装置消

45、耗消耗；环保环保；工程整体建设投资投资；生产制造成本制造成本估算等因素。合理设计装置生产能力生产能力，应充分考虑：工艺技术工艺技术；产产品切换品切换频率；过渡产品过渡产品产量；原原、辅材料辅材料成本；产品运产品运输输成本等因素。基于目前国内外经验，建议百万吨级乙烯或煤制烯烃工程最好采用多条生产线，装置规模控制在30万吨/年左右，同时慎重选择Unipol气相工艺技术(产品同质化产品同质化)。建立健全协调机制，加大企业(特别是相同工艺路线)之间横向合作，便于技术创新技术创新，也能够避免产品同质化产品同质化。建立健全协调机制，加大产、研、销以及下游加工企业沟通合作，开发高性能高性能、高附加值高附加值产品。谢谢大家！谢谢大家！不足之处请批评指正不足之处请批评指正!