HDPE 美國陶氏 DGDA6944

回收利用

HDPE是塑膠原料庫回收市場增長最快的一部分。這主要因為其易再加工，有最小限度的降解特性和其在包裝用途的大量應(yīng)用。主要的回收利用是將 25%的回收材料，例如后消費回收物（PCR），與純HDPE經(jīng)再加工后用于制造不與食物接觸的瓶子。
　　該工藝中，聚合反應(yīng)溶劑為正已烷，催化劑為高活性z—N催化劑，乙烯和氫氣混合后進入第一反應(yīng)器，與催化劑混合發(fā)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)器內(nèi)聚合物以淤漿形式懸浮在己烷中，聚合溫度約為80℃ ，聚合壓力小于10 bar，此工藝可以生產(chǎn)產(chǎn)品密度范圍為0．942～0．965 g/cm3，熔融指數(shù)范圍為0．2～80，共聚單體為丙稀和丁烯一1，生產(chǎn)傳統(tǒng)HDPE和雙峰HDPE，高密度管材性能優(yōu)異，適合制作受壓管材，達到PE100+。淤漿法釜式反應(yīng)器連續(xù)聚合工藝的特點是：操作壓力和操作溫度低；雙釜反應(yīng)器可通過采用并聯(lián)及串聯(lián)不同的形式生產(chǎn)單峰及雙峰產(chǎn)品；工藝操作彈性高，產(chǎn)品牌號轉(zhuǎn)換快，對原料純度要求不高；共聚單體采用丙烯，1一丁烯；采用已烷作溶劑，回收單元簡單。該工藝的特點是聚合在惰性烴稀釋劑中進行的。 工藝流程為：將聚合乙烯（乙烯99.9%，乙烷0.1%）送入干燥器后與由正己烷組成的循環(huán)稀釋劑一起再進入釜式反應(yīng)器，催化劑采用載體上含有鈦和錳、三乙基鋁為助催化劑的牌號。加入少量的氫控制分子量，聚合反應(yīng)形成的是聚乙烯顆粒，反應(yīng)溫度為90℃，壓力為1.8MPa，反應(yīng)可分兩步在兩個聚合釜中進行，生產(chǎn)的濃度為34%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的淤漿固體，單體轉(zhuǎn)化率可達97%。聚合物從第二反應(yīng)器流出閃蒸至壓力0.14MPa，閃蒸出來的未反應(yīng)的乙烯、排出物中的乙烷及2%的環(huán)己烷稀釋劑經(jīng)兩次壓縮冷卻到2.5MPa，去氣提塔將乙烷回收去再循環(huán)中。閃蒸后留下來的淤漿經(jīng)離心分離回收大部分稀釋劑，固體濾餅送至干燥器中將揮發(fā)組分含量降至5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）左右。該干燥器是以氮氣保護做閉合循環(huán)進行操作的。干燥出來的聚合物粉末送至流化床干燥將所有烴稀釋劑除去、干燥后聚合物顆粒送到混煉工段加入各種添加劑，然后造粒。 (2)環(huán)管反應(yīng)器工藝 環(huán)管反應(yīng)器工藝的典型代表是Phillips公司的Phillips工藝和INEOS公司的Innovene S工藝。Phillips工藝以異丁烷為稀釋劑，采用鉻系催化劑，催化劑在使用前要進行活化，活化后的催化劑粉末在氮氣保護下與高純度的異丁烷形成催化劑淤漿，然后進入環(huán)管反應(yīng)器，原料乙烯單體經(jīng)過精制后，與氫氣、共聚單體己烯一1進行預(yù)混合然后注入環(huán)管反應(yīng)器，乙烯在催化劑的作用下生成聚乙烯。軸流泵保持反應(yīng)器內(nèi)物料的高速流動和非常均勻地混合，反應(yīng)熱由夾套冷卻水均勻地撤出。本工藝生產(chǎn)MI范圍為0．1 5—1 00，密度0．936—0．972 g/cm3。環(huán)管反應(yīng)器工藝的特點是：設(shè)備較少，流程短，投資成本低；不產(chǎn)生蠟和齊聚物，不粘壁；粉料形狀好，易于輸送；反應(yīng)熱依靠反應(yīng)器夾套冷卻水取出，撤熱容易， 調(diào)整方便；原料要求較高，需凈化；共聚單體采用己烯；采用異丁烷作溶劑，易于脫出殘留溶劑。 其工藝流程為：新鮮的聚合級乙烯在干燥后將配制分子量調(diào)節(jié)劑氫，防凍劑和循環(huán)稀釋劑異丁烷混合后送入多環(huán)管連續(xù)流程反應(yīng)器中，并將催化劑補充異丁烷充入反應(yīng)器內(nèi)。反應(yīng)溫度為106.7攝氏度，壓力為3.9MPa。聚合物和稀釋劑余漿借助軸流泵在6m/s的速度下通過環(huán)管反應(yīng)器。反應(yīng)器夾套中的水冷卻控制反應(yīng)溫度，聚合物固體由環(huán)管反應(yīng)器中豎式沉降口排出。從而使淤漿濃度可達到55%，轉(zhuǎn)化率為98%—99%。聚合物排出后去閃蒸將異丁烷及殘余單體排出到稀釋劑回收裝置中。其他固體聚合物與添加劑混合并造粒。 2 、氣相聚合法 氣相聚合法（氣相流化床法）工藝典型代表為DOW化學(xué)公司的univation技術(shù)和INNOS公司的Innovene技術(shù)univation技術(shù)工藝采用低壓氣相流化床反應(yīng)器，采用z/n催化劑及鉻系催化劑，凈化的原料注入反應(yīng)器，在催化劑貯作用下產(chǎn)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)在85～110?！?/span>=．壓力為2．41 MPa下進行，乙烯單程轉(zhuǎn)化率約為1% ～2% ，反應(yīng)熱的撤除主要通過循環(huán)物流的冷卻，生產(chǎn)產(chǎn)品MI范圍為0．01～150，密度范圍為0．915～0．970 g/cm3。氣相流化床聚合反應(yīng)工藝的特點是：操作壓力低，溫度低；可生產(chǎn)全密度聚乙烯；催化劑體系包括鈦系、鉻系；茂金屬催化劑；對原料純度要求高，所有原料均要精制；不需用溶劑，能耗低，維修和運行費用低。生產(chǎn)工藝是：干燥的單體與氫氣一道加到反應(yīng)器系統(tǒng)中，原料加進一個大循環(huán)蒸汽流回路，并通過氣體分配由進入大型流化床反應(yīng)器的底部，根據(jù)設(shè)計反應(yīng)器原料有69.57%乙烯（乙烯含量為99.9%，0.1%為乙烷）、10.43%氫、7.56%乙烷和12.44%氮。這一原料氣組成生產(chǎn)出來額產(chǎn)品具有8g/10min的熔體指數(shù)和0.964g/cm3的密度。催化劑由三氯化鈦和四氫呋喃為促進劑的eryanghuamei混合物，助催化劑為三乙基鋁。催化劑以固態(tài)形式同氮氣一道從不痛反應(yīng)器部位進入器內(nèi)。操作溫度為105℃，具體溫度根據(jù)產(chǎn)品牌號定。反應(yīng)器操作壓力為2.0MPa，反應(yīng)氣體從反應(yīng)的頂部出來經(jīng)旋風(fēng)分離器講含有固體物末的催化劑分離出來送回反應(yīng)器去。然后從旋風(fēng)分離器出來的氣體經(jīng)壓縮和循環(huán)冷卻器后循環(huán)至反應(yīng)器底部。反應(yīng)器排料通過一氣閘系統(tǒng)間歇地將產(chǎn)品顆粒送到料罐。進入出料罐的部分氣體經(jīng)上部的緩沖罐、過濾器、氣體冷卻器、分離罐進入壓縮機循環(huán)系統(tǒng)。聚合物從出料罐下部出來進入吹洗罐及后處理系統(tǒng)中去。后處理系統(tǒng)包括向聚合物加入各種添加劑、熔融、造粒及包裝。