聚乙烯生产工艺 总结

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气相法工艺	气相法Unipol聚乙烯工艺
	气相法Innovene G 聚乙烯工艺
	气相法Spherilene聚乙烯工艺
	气相法Evolue聚乙烯工艺
淤浆法工艺	环管於浆	环管淤浆法Chevron Phillips聚乙烯工艺
		环管淤浆法Borstar聚乙烯工艺
		环管淤浆法Innovene S聚乙烯工艺
	釜式於浆	釜式淤浆法Hostalen聚乙烯工艺
		釜式淤浆法CX聚乙烯工艺
		釜式淤浆法Equistar-Maruzen聚乙烯工艺
溶液法工艺	溶液法Dowlex聚乙烯工艺
	溶液法Sclairtech聚乙烯工艺
	溶液法Compact聚乙烯工艺
高压聚乙烯工艺	Lupotech T高压管式法聚乙烯工艺
	CTR高压管式法聚乙烯工艺
	ExxonMobil公司的高压管式法聚乙烯工艺
	Stamicarbon公司高压法聚乙烯工艺
	Enichem公司的高压釜式法聚乙烯工艺
	ExxonMobil公司的高压釜式法聚乙烯工艺
	ICI/Simon Carves公司的高压釜式法聚乙烯工艺
	Lupotech A高压釜式法聚乙烯工艺
	双回路反应器LPE工艺

气相法工艺——气相法Unipol聚乙烯工艺

Unipol聚乙烯工艺是美国Univation技术公司的低压气相流化床法生产乙烯（共）聚合物的技术。Unipol聚乙烯工艺结合了原UCC公司气相流化床工艺的优势和ExxonMobil公司茂金属催化剂和超冷凝态工艺的优势。该工艺主要特点是：可采用钛系催化剂、固体铬系催化剂、茂金属催化剂、双峰催化剂生产HDPE、LLDPE和VLDPE等具有不同性能的树脂产品，通常产品密度范围：0.916～0.961g/cm3，熔融指数0.1～200，相对分子质量范围：3万～25万根据催化剂类型可调节窄或宽分子量分布。该工艺反应器采用立式气相流化床，反应压力通常为2.4MPa，反应温度80～110℃。用常规的和茂金属催化剂无需脱除催化剂步骤。投资和操作费用较低，对环境污染较少。单线能力可为4万－45万吨/年。目前国内采用该技术的装置较多，主要为茂名、吉化、扬子、天津、中原、广州、大庆、齐鲁等。

——气相法Innovene G 聚乙烯工艺

Innovene G工艺采用（High Productivity Technology , HPT）技术，催化剂采用钛系、铬系和茂金属聚合催化剂，实现不同分子量分布的产品。铬催化剂可生产宽分子量分布的产品，齐格勒-纳塔（Z-N）催化剂生产窄分子量分布的产品。反应器采用立式气相流化床，通常反应压力为2.4 MPa，反应温度80～110℃。该工艺可生产LLDPE、HDPE或者乙烯分别与1-丁烯、1-己烯和4-甲基庚烯-1等共聚物，产品密度范围：0.917～0.962g/cm3，MFR为0.2～75g/10min。单线能力可为5万～35万吨/年。中国独山子石化公司LLDPE/HDPE装置的二次扩建也采用Innovene工艺。

——气相法Spherilene聚乙烯工艺

Spherilene工艺由预聚合反应器和气相流化床反应器构成。Spherilene工艺可分为两种：Spherilene S工艺和Spherilene C工艺。其中Spherilene S工艺为用于单峰产品的单反应器工艺，采用Avant Z和Avant C催化剂。SpherileneC由预聚合反应器和两个串联的气相流化床反应器构成，可以生产双峰分布的聚乙烯树脂及双峰共聚单体的聚乙烯产品，也可生产三元共聚物及四元共聚物。Spherilene工艺的一大特点是由聚合釜直接制得无需进一步造粒的球形PE树脂，通常反应压力为1.5～3.0 MPa，反应温度70～100℃，产品中乙烯含量为73%～85%，丙烯0～15%，其他共聚单体为0～15%，产品密度范围：0.890～0.970g/cm3，MFR为0.01～100g/10min。产品可包括LLDPE、HDPE、VLDPE、ULDPE

——气相法Evolue聚乙烯工艺

Evolue工艺为三井化学公司开发的用茂金属催化剂生产LLDPE的气相法工艺，该技术的关键特点是采用两台串联的气相流化床反应器，可以生产密度低至0.900 g/cm3的双峰树脂和共聚单体双分布模式的树脂，也可以生产宽范围熔体流动指数通用树脂。

淤浆法工艺

淤浆法技术特点是生产的聚合物悬浮于稀释剂中，生产过程中压力和温度较低。淤浆法工艺是生产HDPE的主要方法。环管淤浆法工艺主要用于生产HDPE和LLDPE,其典型代表工艺Chevron Phillips工艺、Borealis公司的Borstar工艺和Ineos公司的Innovene S工艺。釜式淤浆法工艺只适合于生产HDPE树脂，其典型代表有LyondellBasell公司的Hostalen工艺、三井化学/Prime聚合物公司的CX工艺和Equistar-Maruzen工艺等。

——环管淤浆法Chevron Phillips聚乙烯工艺

Chevron Phillips工艺环管反应器带有夹套闭路冷却水系统，可生产HDPE、MDPE、LLDPE，产品质量稳定性高。产品密度范围为0.916～0.970g/cm3，MFR为0.15～100 g/10min的乙烯均聚物和共聚物。通常反应压力为4.2MPa，反应温度90～109℃。

——环管淤浆法Borstar聚乙烯工艺

Borstar工艺是Borealis公司成功开发的生产双峰聚乙烯工艺，该工艺主要由环管淤浆反应器和气相流化床反应器串联而成，可根据需要控制产品的分子量分布。采用Z-N催化剂，产品密度范围为0.918～0.970g/cm3，MFR范围为0.02～100 g/10min。环管淤浆反应器反应压力6.5MPa，反应温度为90～109℃。气相流化床反应器反应压力为2.0MPa，反应温度80～110℃。Borstar工艺可生产双峰和单峰LLDPE、MDPE和HDPE，该工艺单线最大的设计能力可达30万吨/年。

——环管淤浆法Innovene S聚乙烯工艺

Innovene S工艺采用两环管淤泥反应器串联工艺，采用钛系或铬系催化剂，通常反应压力为4.2MPa，反应温度90～109℃，单程转化率为96%，己烯为共聚单体，产品密度范围为0.939～0.961g/cm3，分子量范围为：3万～25万，可以生产双峰聚乙烯产品，主要用作高压管材。

——釜式淤浆法Hostalen聚乙烯工艺

LyondellBasell公司的Hostalen工艺采用并联或串联的两台搅拌釜式反应器进行淤浆聚合，用于生产具有单峰、双峰或宽峰分子量分布、高分子量部分具有特定共单体含量的HDPE。Hostalen工艺采用钛系催化剂，反应压力为1.0MPa，温度为76～85℃，共聚单体为丁烯，产品密度范围为0.939～0.961g/cm3，相对分子质量范围：5万～25万。生产每吨产品的物耗、能耗为：乙烯和共聚单体1.015t，蒸汽400kg，电力350kwh，冷却水165m3。该技术目前单线最大生产能力可达到35万吨/年，薄膜、中空和管材等产品在世界上具有一定的知名度。

——釜式淤浆法CX聚乙烯工艺

三井化学/Prime聚合物公司的CX工艺采用串联的2～3台搅拌釜式反应器，可生产HDPE、MDPE、双峰聚乙烯。典型的反应条件为70～90℃，压力低于1.03MPa，树脂产品密度范围为0.930～0.970g/cm3，MFR范围为0.01～50 g/10min。生产每吨产品的物耗、能耗为：乙烯和共聚单体1010kg，电力305kwh，蒸汽340kg，冷却水190t，氮气30m3。

——釜式淤浆法Equistar-Maruzen聚乙烯工艺

Equistar-Maruzen工艺为双峰HDPE工艺。采用己烷为稀释剂，丁烯为共聚单体。采用两台搅拌釜式反应器串联操作。该工艺的主要产品是高分子量薄膜树脂、吹塑、注塑、高压管材和其他挤出牌号，通常产品密度为0.946～0.966g/cm3，MFR范围为0.027～18 g/10min。

溶液法工艺

聚乙烯溶液法工艺的特点：原料要求低、反应停留时间短、聚合反应速率快、产品切换时间短、采用溶剂、反应稳定、反应器不结垢、装置开停工易于操作、转化率高、乙烯单程转化率可达95%、总利用率可达98.5%、可生产全范围产品（分子量分布从窄至宽分布）及极低密度聚乙烯；可与高级ａ-烯烃共聚。

代表性的溶液法工艺包括Dow化学公司的Dowlex工艺（低压冷却型工艺）、SABIC（原DSM）公司的Compact（紧凑型）工艺（采用低压绝热反应器）和加拿大NOVA化学公司的Sclairtech工艺（采用中压反应器）。

——溶液法Dowlex聚乙烯工艺

Dow化学公司的Dowlex工艺为低压溶液法工艺，采用两台串联的搅拌釜式反应器，聚合反应压力为4.8MPa，反应器出口温度为170℃，第二反应器的聚合物含量为10%。反应停留时间短，乙烯单程转化率可超过90%。Dowlex工艺通常仅生产1-辛烯基聚合物。采用该工艺已经开发了密度低于0.915g/cm3的VLDPE，另可生产0.965g/cm3的均聚物树脂，MFR可达200g/10min。该工艺使用茂金属催化剂生产密度为0.895～0.910g/cm3的塑性体和密度为0.865～0.895g/cm3的弹性体。

——溶液法Sclairtech聚乙烯工艺

加拿大NOVA化学公司的Sclairtech（AST）工艺反应器的操作温度为300℃，操作压力可达14MPa，该工艺产品的密度范围为0.905～0.965g/cm3，MFR范围为0.15～150g/10min，可生产Mw/Mn为3～22的窄和宽分子量分布的树脂。反应器的停留时间很短（小于2min），牌号切换非常快；反应器中固体含量高，乙烯单程转化率达95%以上。

——溶液法Compact聚乙烯工艺

SABIC（原DSM）公司的Compact工艺聚合反应在一个完全充满液体、带搅拌器的反应器中绝热条件下进行，采用Z-N催化剂。反应聚合温度为150～250℃，聚合压力为3～10MPa,反应器停留时间少于10min,乙烯单程转化率大于95%，可用于生产HDPE、LLDPE和塑性体，产品密度范围为0.880～0.970g/cm3，MFR范围为1.0～100g/10min。氢用于控制聚合物分子量。无需脱除催化剂步骤。生产每吨产品的物耗、能耗为：乙烯和共聚单体1.016t，电力500kwh，蒸汽400kg，冷却水230m3，低压蒸汽（产出）330kg。

高压聚乙烯工艺

高压法LDPE生产工艺可分成高压管式法工艺和高压釜式法工艺两种。两种工艺步骤相似，管式法反应器结构简单，制造和维修方便，能承受较高的压力，釜式法反应器结构复杂，维修和安装均较困难。釜式法工艺聚乙烯分子有很多长支链，分子量分布宽，具有较好的抗冲强度，易于加工，产品适用于挤出、涂层和高强度重负荷薄膜生产。管式法工艺聚乙烯分子具有的长支链较少，分子量分布较窄，光学性能更好，适于生产透明包装膜。高压管式法主流工艺有Lupotech T、SABIC公司的CTR工艺、ExxonMobil工艺；高压釜式法工艺有Enichem釜式法工艺、ExxonMobil釜式法工艺和ICI高压釜式工艺、Lupotech A高压釜式法工艺。

——Lupotech T高压管式法聚乙烯工艺

LyondellBasell公司的Lupotech T工艺包括Lupotech TM（适合于生产EVA共聚物），和Lupotech TS。Lupotech T工艺以过氧化物为引发剂，在较高转化率下直接从反应器生产很宽范围的牌号产品。

——Lupotech A高压釜式法聚乙烯工艺

LyondellBasell公司的Lupotech A 高压釜式法工艺主要优化用于需要加工要求的高级产品的生产，如乙酸乙烯酯含量达40%的胶黏剂和密封剂，或具有独特性能的LDPE产品。反应聚合压力为110～350MPa，温度为130～350℃，聚合时间非常短，一般为15s到2min。

——CTR高压管式法聚乙烯工艺

SABIC公司（原DSM）的CTR工艺中反应器保持恒压以及热传导效率高，产品牌号切换灵活。该工艺产品的MFR范围为0.3～65g/10min，密度范围为0.918～0.930 g/cm3，适于生产VA含量为10%的EVA共聚物。

——ExxonMobil公司的高压管式法聚乙烯工艺

工艺采用有机过氧化物作引发剂，反应器设计有很高的灵活性，操作压力高达300MPa。该工艺产品的密度范围为0.918～0.935 g/cm3，MFR范围为0.3～46g/10min。

——Stamicarbon公司高压法聚乙烯工艺

利用高压管式反应器生产LDPE和EVA共聚体。生产每吨产量的物耗、能耗为：乙烯1.005t，电力800kwh，高压蒸汽230kg，冷却水120m3，低压蒸汽（产出）650kg。

——Enichem公司的高压釜式法聚乙烯工艺

该工艺采用Z-N催化剂可以转换生产LLDPE、VLDPE和EVA共聚物。

——ExxonMobil公司的高压釜式法聚乙烯工艺

该工艺有利于生产质量类似于高压管式法聚乙烯工艺的薄膜产品；压力范围很宽，可生产低MFR的均聚物和高VA含量的共聚物。操作压力低于200MPa，高压工艺的优点是缩短停留时间，相同的反应器可从生产均聚物切换至共聚物。均聚物聚合物密度为912～935kg/m3，熔融指数为0.2～150。醋酸乙烯含量可高达30%。生产每吨聚合物的物耗、能耗为：乙烯1.008吨，电力800kwh，蒸汽0.35t，氮气5m3。

——ICI/Simon Carves公司的高压釜式法聚乙烯工艺

该工艺可以较好地控制决定聚合物链的主要参数，即分子量、分子量分布和长链及短链支化度，适宜生产高度差别化的牌号，例如，电线涂层和薄膜牌号要求较低的熔体弹性，要求长支链数较少。

——双回路反应器LPE工艺

雪佛龙—菲利浦斯石油公司LPE工艺生产线性聚乙烯（LPE）。采用极高活性催化剂在回路反应器和异丁烷浆液中进行聚合。产品熔融指数和分子量分布可由催化剂、操作条件和氢气来调节控制。共聚单体可用丁烯-1、已烯-1、辛烯-1等。高活性催化剂使之无需脱除催化剂，聚合时无石蜡或其他副产物生成，大大减少了对环境的逸散污染。乙烯、异丁烷、共聚单体和催化剂连续进入回路反应器，在低于100℃和约4.0MPa下发生反应，停留时间约1小时。乙烯单程转化率超过97%。生产每吨产品的物耗、能耗为：乙烯1.007吨，催化剂和化学品2～10美元（对于不同产品），电力350kwh，蒸汽0.25t，冷却水185t，氮气30m3。如上海金菲公司和茂名石化新线。