Il polietilene può essere suddiviso in metodo ad alta pressione, metodo a media pressione e metodo a bassa pressione in base alla pressione di polimerizzazione.
Il metodo ad alta pressione viene utilizzato per produrre polietilene a bassa densità, questo metodo è stato sviluppato in anticipo e il polietilene prodotto con questo metodo ha rappresentato circa i 2/3 della produzione totale di polietilene, ma con lo sviluppo della tecnologia di produzione e dei catalizzatori, il suo tasso di crescita è rimasto molto indietro rispetto al metodo a bassa pressione. In termini di metodi di implementazione, il metodo a bassa pressione include il metodo dell'impasto liquido, il metodo della soluzione e il metodo della fase gassosa. Il metodo dell'impasto liquido viene utilizzato principalmente per produrre polietilene ad alta densità, mentre il metodo in soluzione e il metodo in fase gassosa possono non solo produrre polietilene ad alta densità, ma anche produrre polietilene a media e bassa densità, noto anche come polietilene lineare a bassa densità, aggiungendo comonomeri. Vari processi a bassa pressione si stanno sviluppando rapidamente.
Metodo ad alta pressione
Metodo di polimerizzazione dell'etilene in polietilene a bassa densità con ossigeno o perossido come iniziatore. L'etilene entra nel reattore dopo la compressione secondaria, polimerizza in polietilene sotto pressione 100~300 MPa, temperatura 200~300 gradi e iniziatore, e i reagenti sono separati da una pressione ridotta, in modo che l'etilene non reagito venga riciclato e riciclato e il polietilene fuso sia estruso e granulato previa aggiunta di additivi plastici.
Esistono due tipi di reattori di polimerizzazione utilizzati: reattori tubolari (lunghezze dei tubi fino a 2000 m) e reattori a bollitore. Il tasso di conversione unidirezionale del processo tubolare è del 20% ~ 34% e la capacità di produzione annuale di una singola linea è di 100 kt. Il tasso di conversione unidirezionale del processo del metodo del bollitore è del 20% ~ 25% e la capacità di produzione annuale di una singola linea è di 180 kt.
Metodo a bassa pressione
Esistono tre tipi di metodo in sospensione, metodo in soluzione e metodo in fase gassosa, ad eccezione del metodo in soluzione, la pressione di polimerizzazione è inferiore a 2 MPa. Le fasi generali includono la preparazione del catalizzatore, la polimerizzazione dell'etilene, la separazione del polimero e la granulazione.
(1) Metodo dell'impasto liquido: il polietilene risultante è insolubile nei solventi ed è un impasto liquido. Le condizioni di polimerizzazione del metodo dell'impasto liquido sono miti e facili da usare e l'alluminio alchilico è comunemente usato come attivatore, l'idrogeno è usato come regolatore del peso molecolare e viene utilizzato principalmente un reattore a bollitore. La sospensione polimerica dal bollitore di polimerizzazione viene trasportata all'essiccatore per polveri dal bollitore flash e dal separatore gas-liquido, quindi alla granulazione. Il processo di produzione include anche il recupero del solvente, la raffinazione del solvente e altre fasi. Utilizzando diverse combinazioni di caldaie di polimerizzazione in serie o in parallelo, si possono ottenere prodotti con diversa distribuzione dei pesi molecolari.
(2) Metodo in soluzione: la polimerizzazione viene eseguita in solvente, ma l'etilene e il polietilene vengono sciolti in solvente e il sistema di reazione è una soluzione omogenea. La temperatura di reazione (superiore o uguale a 140 gradi) e la pressione (4~5MPa) sono elevate. È caratterizzato da tempi di polimerizzazione brevi, elevata intensità di produzione e può produrre polietilene ad alta, media e bassa densità, che può controllare meglio le proprietà del prodotto; Tuttavia, il polimero ottenuto mediante il metodo in soluzione ha un basso peso molecolare, una stretta distribuzione del peso molecolare e un basso contenuto di solidi.
(3) Metodo in fase gassosa: l'etilene viene polimerizzato allo stato gassoso e viene generalmente utilizzato un reattore a letto fluidizzato. Esistono due tipi di catalizzatori, cromo e titanio, che vengono aggiunti al letto dal serbatoio di stoccaggio, e il ciclo dell'etilene ad alta velocità viene utilizzato per mantenere la fluidizzazione del letto ed escludere il calore della polimerizzazione. Il polietilene risultante viene scaricato dal fondo del reattore. La pressione del reattore è di circa 2 MPa e la temperatura è di 85~100 gradi. Il metodo della fase gassosa è il metodo più importante del polietilene a bassa densità di tipo linea di produzione e il metodo della fase gassosa elimina i processi di recupero del solvente e di essiccazione del polimero e consente di risparmiare il 15% dell'investimento e il 10% dei costi operativi rispetto al metodo della soluzione. È il 30 percento dell'investimento del metodo tradizionale ad alta pressione e 1/6 del costo operativo. Di conseguenza, si è sviluppato rapidamente. Tuttavia, il metodo della fase gassosa deve essere ulteriormente migliorato in termini di qualità e varietà del prodotto.
Metodo a media pressione
Un catalizzatore a base di cromo caricato su gel di silice viene utilizzato in un reattore ad anello per polimerizzare l'etilene a media pressione per produrre polietilene ad alta densità.
Elaborazione e applicazione: può essere lavorato mediante soffiaggio, estrusione, stampaggio a iniezione e altri metodi ed è ampiamente utilizzato nella produzione di film, prodotti cavi, fibre e prodotti vari quotidiani. Nella produzione effettiva, al fine di migliorare la stabilità del polietilene ai raggi ultravioletti e all'ossidazione e migliorare le prestazioni di lavorazione e utilizzo, è necessario aggiungere una piccola quantità di additivi plastici. Gli assorbitori di ultravioletti comunemente usati sono o-idrossibenzofenone o suoi derivati alcossilici, ecc., Il nerofumo è un eccellente scudo ultravioletto. Inoltre, vengono aggiunti antiossidanti, lubrificanti, coloranti, ecc. per ampliare la gamma di applicazioni del polietilene.
