36第26卷2023年第4期四川化工0引言高密度聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂[1]。物理性质表现为无毒、无臭,用手触摸与蜡相似,在-100~-7℃的环境中也能表现出优异的稳定性。聚乙烯的化学性能较为特殊,在大多数的酸、碱环境下也能稳定存在[2],具有突出的高模量,用其生产出的产品强度高、韧性好,并具有一定的自润滑性能,广泛用于需要与强酸及强腐蚀性物质接触的产品部件和耐磨部件。某公司新建高密度聚乙烯装置设计规模为300kt/a,采用LyondellBasell公司的HostalenACP搅拌釜式低压法合成高密度聚乙烯工艺,以乙烯为原料,1-丁烯为共聚单体,氢气为产品分子量调节剂,己烷为稀释剂,在卡尔·齐格勒催化剂的作用下聚合生产高性能高密度聚乙烯产品。该工艺的核心技术在于催化剂的选用,使用的催化剂为德国卡尔·齐格勒发明的TiCl4-Al(C2H5)3体系的第一代催化剂,催化剂由主催化剂和活化剂组成。乙烯聚合反应能自行发生,但是反应缓慢,几乎察觉不到,乙烯常温下为气体,若要提高反应速率,需要给反应施加一定的温度、压力和催化剂;另外,氢气可使聚乙烯链终止,1-丁烯能改变聚乙烯支链的数量。因此,影响乙烯聚合反应的因素主要为反应温度、反应压力、催化剂以及氢气与丁烯的进料控制。通过控制乙烯聚合反应各参数,可调整产品牌号,在反应出现波动时,根据反应机理能快速判断波动原因,进而保障装置的稳定生产。1反应机理及重要参数1.1聚合反应机理高密度聚乙烯是通过加聚反应合成的,加聚反应是指在施加催化剂等外界条件的作用下,同一单体发生互相加成反应并生成以共价键相连的大分子物质的反应。式(1)为乙烯加聚反应方程式。nCH2=CH2→[-CH2-CH2]-n+3.465MJ/kgPE(1)乙烯单体间的碳碳双键断裂,再依次相互连接,导致聚合链不断增长,即合成了聚乙烯,此反应是放热反应。乙烯聚合反应的机理较为复杂,按照反应过程可大致分为以下阶段:活化反应、活性中心形成、链引发、链增长以及链终止[3]。在初期的活化反应及活性中心形成阶段,催化剂中四氯化钛会与有机铝作用,被有机铝还原通讯作者:邹云麒,硕士,主要从事化工生产工作,邮箱:493326737@qq.com工艺与设备HostalenACP工艺聚合反应重要参数研究与控制邹云麒(中韩(武汉)石油化工有限公司,湖北武汉,430000)摘要:HostalenACP搅拌釜式高密度聚乙烯工艺,是通过加聚反应来合成高密度聚乙烯。通过研究该工艺聚合反应机理,可进一步明确影响聚合反应的主要因素为...