某石化厂聚乙烯工艺规程.doc

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1、1装置概况20万吨/年聚乙烯装置引进美国联碳公司(Univation)的专利技术低压气相法全密度聚乙烯工艺（Unipol工艺），以乙烯为原料、丁烯-1或己烯-1为共聚单体，氢气为链转移剂，采用美国联碳UCC的专利催化剂，在气相流化床反应器中反应聚合，生产高、中、低密度的聚乙烯树脂。该聚合工艺可采用己烷作为诱导冷凝剂，在冷凝模式下进行操作。装置设计生产能力为单线20万吨/年，年操作时间为8000小时，连续生产,操作弹性为设计能力的50110%。该装置位于原聚乙烯装置北侧，占地约20000m2，总投资约7亿元人民币。Unipol工艺是世界上开发最早的气相流化床工艺，于1968年首先实现高密度聚乙烯

2、（HDPE）的工业化生产，1975年实现了线性低密度聚乙烯（LLDPE）的工业化生产。目前，采用该工艺的聚乙烯装置的总生产能力在世界上占领先地位。该工艺具有流程短，设备结构简单，产品牌号多、应用广等优点。1.1 装置组成界区内的工艺单元包括下列部分：（1）原料供应和精制；（2）乙烯精制；（3）聚合反应；（4）树脂脱气和排放气回收；（5）树脂添加剂处理；（6）造粒；（7）树脂处理；（8）氢气和乙烯增压；1.2 工艺特点UNIPOL工艺具有以下特点：(1) 工艺UNIPOL聚乙烯工艺成熟、可靠，其产品能满足市场的需求。反应在温和的条件下进行（温度约100，压力约2.4MPa），在单一流化床反应器中

3、进行，无需预聚，没有溶剂；完全返混、使用高效催化剂。同时，由于反应系统转动设备少，反应循环气体不需旋风分离，只需一台简单的换热器和循环气压缩机。并且操作容易，可靠性好，维修量少，使UNIPOL工艺具有简单性。本装置能生产全密度系列聚乙烯产品，在保证产品性能不变的情况下，有很高的调节能力，且非常稳定。由于反应的催化剂体系对毒物极其敏感，因此对原料的规格要求很高。绝大多数原料要经过精制处理后才能加入反应器。(2) 设备UNIPOL工艺无需特殊材料的设备，大部分为普通碳钢，仅造粒和风送系统的料仓和管线需用铝合金或不锈钢。由于工艺操作压力不高，所以设备的设计压力都较低。另外由于工艺流程短，转动设备少（

4、仅循环气压缩机、排放气回收压缩机、冷冻机、造粒机、旋转阀等），使操作和维修简单，对控制和维修人员的需求相应减少，使能耗降低。(3) 自控整个聚乙烯装置、聚乙烯公用工程和辅助设施采用一套现代化的基于最新技术的多功能处理器的集成控制系统（ICS），ICS由几大部分组成，一个集散控制系统（DCS），几个可编程逻辑控制系统（PLC），一个安全联锁系统（SIS）和一个过程计算机系统（PCS）。联碳聚烯烃开发公司（UCPDC）提供了过程控制系统-UNIPOL软件。UNIPOL软件安装在一个过程计算机（PCS）上，PCS配有合适的工艺数据传送软件，实现 UNIPOL软件和DCS数据库之间的最佳传送。APC（

5、先进过程控制）系统能提高装置运行效率，进行最大化生产、优化生产、降低次品产出、同系列催化剂内部自动转换、为催化剂系列之间的切换提供指导。(4) 经济性从控制方面来看，工艺、设备简单，使效益提高；从工程方面来看，流程短、占地少、布置紧凑、设备简单，建设工期缩短、开车容易，使投资减少。因此装置经济利益高。(5) 安全性本工艺所需的原料相对无毒，操作条件适中，不需要反应溶剂，因而免除了相关的溶剂回收系统，也不存在处理大量可燃性液体带来的危险。流化床反应的动力学具有自限性，消除了在失控情况下设备超压的危险。因此，本工艺更容易达到环保、健康和安全法规的要求。2产品说明聚乙烯树脂是一种具有多种结构和特性，

6、多种品种牌号的热塑性通用树脂，是三大通用材料之一。它主要有高压低密度聚乙烯（LDPE），低压高密度聚乙烯（HDPE），线型低密度聚乙烯（LLDPE）等以乙烯为主要单体的各种均聚或共聚物。本装置共引进61种牌号的产品，能够提供保证值的有16种牌号。产品的熔融指数范围：0.01150g/10min；产品密度范围：0.9150.970g/cm3；产品方案：薄膜产品40%；吹塑产品20%；管材产品15%；注塑产品10%；电线电缆料产品15%。聚乙烯产品的主要物化性质如下：分子式 CH2CH2n （n从几千到几万） 分子量 1104 50104 比 重 (kg/m3) 910 970 熔 点（） 119

7、 133 聚乙烯不含极性基因，具有优良的电绝缘性能；具有优良的化学稳定性，不吸水，对大多数化学药品都是稳定的，除强氧化剂外，无机酸、碱、盐的溶液对聚乙烯几乎无破坏作用。由于聚乙烯是非极性有机化合物，很容易在非极性有机溶剂中溶解或溶胀，温度愈高愈烈。但对极性有机溶剂却很稳定，醇类、酚类、醛类、酮类和大多数羧酸都不易使聚乙烯溶胀。聚乙烯本身无毒无味，可用于食品包装。高压低密度聚乙烯（LDPE）是-(CH2-CH2-)-基连结的热塑性塑料，LDPE具有刚性，但不硬也不脆，稍有蜡感，这类树脂密度为0.9100.935g/cm3。存在许多短支链是LDPE的特征，1000个碳原子链中15-30个短支链。由

8、于LDPE线性结构很不规则，降低了对称性，因此降低了链的敛集能力。这些结构导致密度降低，同时相应降低了结晶度，典型LDPE的结晶度大约为50%，LDPE的分子量约为10104到50104。其因无毒，可作为医疗器具、药物、食品、玩具和农作物的包装材料。线型低密度聚乙烯（LLDPE）的性能与共聚单体的结构及其在共聚物中的比例以及分子量特征有关，LLDPE有少量短支链，短支链的长度决定于共聚单体的加入量。其熔点、熔化热、比容与支链长度有依赖关系。因其抗撕裂强度、拉伸强度，耐冲击性、耐应力开裂性、耐低温性都好，所以吹塑法制成的薄膜透明、耐撕裂针刺。因此用于重包装袋、农用膜、收缩薄膜包装袋、超薄膜包装袋

9、等。挤塑的管材可用于输送液体化学气及天然气，还可制成扁丝及各种注塑制品。高密度聚乙烯（HDPE）因其刚度、拉伸强度、抗蠕变性等优于LDPE，所以适宜制成各种管材、片材、包装容器及丝束等。21 产品产量下表给出装置以每年生产聚乙烯树脂产品200,000吨为基础，典型的产品生产的产量，实际生产以具体生产计划安排为准。表2-1： 典型产品产量 产品牌号比例产量（吨/年）薄膜料DFDA-704710%20,000HS-700110%20,000HS-702810%20,000DGDS-609710%20,000电缆料DFH-207615%30,000管材料DGDB-248010%20,000DGDA-

10、24005%10,000中空容器料DMDA-615010%20,000DMDA-62305%10,000DNDA-73425%10,000其 它DMDA-890710%20,000DNDC-7149DGDA-6094DFDA-6080DNDA-835022 产品用途表2-2：典型产品用途产 品熔融指数I2.16 dg/min密度g/cm3用 途DFDA-70422.00.918内衬，农膜DFDA-70471.00.918内衬，重垃圾袋DFDC-70572.00.9214薄膜、袋、内衬DFDA-70592.00.9184槽铸薄膜DFDC-70801.00.9207内衬、中等膜DFDC-70851

11、.00.9208重负荷袋DFDC-70871.00.9214薄膜、袋HS-70660.80.9255重负荷袋HS-70960.80.9263商用袋、杂货袋HS-70981.00.9214废物袋、冰袋HS-70370.50.923重负荷购物袋,垃圾袋HS-70281.00.918拉伸带，垃圾袋HS-70921.00.9212重负荷袋，内衬HS-70931.00.9244槽铸拉伸薄膜HS-70013.20.9179槽铸拉伸薄膜HS-70022.00.9179拉伸薄膜HS-70032.450.9179槽铸拉伸薄膜HS-70275.80.9344食品储袋、超缠绕ST-20010.90.9204垃圾袋，

12、罐内衬ST-20050.90.917重负荷袋,吹塑拉伸袋ST-20200.50.917重负荷内衬ST-11290.50.920重负荷袋，垃圾袋DGDH-1059570.961屏障薄膜，混合物DNDA-73400.60.920罐内衬，挤压瓶类DNDB-74410.550.920管子，软管DHDA-152518.00.939地膜DHDA-246340.00.939水管DGDA-248317.00.946水管DGDB-248012.00.946大口径水管，污水管DGDA-240020.00.939气管DMDA-80078.20.963板条箱，料箱DMDA-89076.50.952桶DMDA-8920

13、20.00.954家俱，桶DMDA-894040.00.951食品容器DNDA-832020.00.924垃圾袋，大容器DGDA-609316.00.952帽袋、薄膜DGDA-60997.00.946杂货袋，购物袋DNDC-71485.00.934化学罐（户外储存）DNDC-71495.00.934室内储存容器DNDC-71503.50.939储藏容器，玩具类DNDC-71523.50.939真空罐（室内）DNDA-60941.00.950渔网，编织物DNDA-833535.00.926家俱DNDA-835050.00.926家俱，罩子DMDA-620033.00.953化学和油瓶DMDA-6

14、21033.00.953瓶类（防静电品种）DMDA-623024.00.949容器（高ESCR）DMDA-6511100.949筒罐类，薄板DMDA-614316.00.952装运容器，薄板DMDC-614316.00.952装运容器，薄板DMDA-61505.00.954装运筒DMDA-615210.00.952大集装箱DMDA-61492.00.953装运筒DMDH-640057.00.960饮料瓶DMDA-614710.00.948大件DNDA-73422.00.918注吹模DFH-20760.80.920电线，电缆DSH-48210.210.948电线，电缆DFDA-60800.60.

15、920滴水灌溉，管子DFDA-75100.60.920滴水灌溉，管子DGDS-609710.00.948购物袋，薄板注：流动指数，I21.6, dg/min。UNIPOL工艺只生产基础树脂用于黑色产品。可使用DGDA-6097。 23 产品规格下列各表是各种牌号产品的规格。典型的UNIPOL聚乙烯产品-LLDPE薄膜 产 品： DFDA-7042 NT7 DFDA-7047 NT7 DFDC-7057 NT7 DFDA-7059 NT7 基础树脂： JM-1820 DJM-1810 DJM-1820 DJM-1820 催化剂： UCAT J UCAT J UCAT J UCAT J 共聚物：

16、丁烯 丁烯 丁烯 丁烯试验方法No.ASTM颗粒特性熔融指数, I2.16, dg/min304D12382.01.02.02.0流动指数, I21,6, dg/min304D123850255050MFR, I21.6/I2.16304-25252.525密度，kg/m3300D1505918918921.4918.4样片条性能在1%时的割线系数，MPa705D638230230230230断裂点的抗拉强度，MPa317D63816241616屈服点的抗拉强度，MPa317D63810101010断裂点的拉伸度，%317D638750800750750薄膜特性抗冲击强度, g708D1709

17、851008585浑浊度727D10031210142.0光洁度，45无光光洁度726D245750605090抗撕强度，kN/m701D192231/12335/13531/12338/120薄膜外观等级511-+20+20+30+20DFDA-7042, DFDA-7047和DFDC-7057：薄膜在38mm英制线，76mm模头，2.5mm模头间隙，2:1吹塑比，14公斤/小时输出比率下挤压。DFDA-7059：薄膜在64mm拉伸线，76mm模头，0.76mm模头间隙，45公斤/小时输出比率下挤压。典型的UNIPOL聚乙烯产品-LLDPE薄膜产 品： DFDC-7080 NT7 DFDC-

18、7085 NT7 DFDC-7087 NT7基础树脂： DJM-1810 DJM-1810 DJM-1810催化剂： UCAT J UCAT J UCAT J共聚物： 丁烯丁烯 丁烯试验方法No.ASTM颗粒特性熔融指数MI, I2.16, dg/min304D12381.01.01.0流动指数FI，I21.6, dg/min304D1238252525MFR熔体质量流动速率，I21.6/I2.16304-252525密度，kg/m3300D1505920.7920.8921.4样片条性能在1%时的割线系数705D638230230230断裂点的抗拉强度317D638242424屈服点的抗拉强

19、度317D638101010断裂点的拉伸度317D638800800800薄膜特性*抗冲击强度708D1709100100100浑浊度727D1003171517光洁度，45无光光洁度726D2457505050抗撕强度701D192235/13535/13535/135薄膜外观511-+30+30+30薄膜在38mm英制线，76mm模头，2.5mm模头间隙，2:1吹塑比，14公斤/小时输出比率下挤压。典型的UNIPOL聚乙烯产品-LLDPE薄膜产 品： HS-7066 NT7 HS-7096 NT7HS-7098 NT7 HS-7037 NT7基础树脂： DJH-2580H DJH-2580

20、H DJM-1810H DJH-2350H催化剂： UCAT J UCAT J UCAT J UCAT J共聚物： 己烯 己烯 己烯 己烯测试方法PEG No.ASTM粒子特性熔融指数, I2.16, dg/min304D12380.800.801.00.5流动指数, I21.6, dg/min304D123822222814MFR, I21.6/I2.16304-28282828密度，kg/m3300D1505925.5926.3921.4923样片条性能在1%时的割线系数，MPa705D638345345250340断裂点的抗拉强度，MPa317D63827272730屈服点的抗拉强度，M

21、pa317D63814141215断裂点的拉伸度，%317D63875075080080025微粒薄膜特性*抗冲击强度, g708D1709120120200140浑浊度，%727D10031618168光洁度，45无光光洁度726D245752474562抗撕强度，(MD/TD) ，kN/m701D192265/21065/210120/31090/250薄膜外观等级511-+20+30+30+20用于：HS-7066，HS-7096和HS-7037：如同在38mm Sterling Line上，模具为76mm，模间隙为2.5mm，模膜直径比2.3:1，产率为14kg/hr时挤压的薄膜。用于

22、：HS-7098：如同在38mm Sterling Line上，模具为76mm，模间隙为2.5mm，模膜直径比2:1，产率为14kg/hr时挤压的薄膜。典型的UNIPOL聚乙烯产品-LLDPE薄膜产 品： HS-7028 NT7HS-7092 NT7 HS-7093 NT7 HS-7001 NT7基础树脂： DJH-1810H DJH-1810HDJM-2419HDJH-1732H催化剂： UCAT JUCAT JUCAT JUCAT J共聚物： 己烯己烯己烯 己烯测试方法PEG No.ASTM粒子特性熔融指数, I2.16, dg/min304D12381.01.01.93.2流动指数, I

23、21.6, dg/min304D123828285393MFR, I21.6/I2.16304-28282829密度，kg/m3300D1505918921.2924.4917.0样片条性能在1%时的割线系数，MPa705D638250250300240断裂点的抗拉强度，MPa317D63827272525屈服点的抗拉强度，Mpa317D63812121512断裂点的拉伸度，%317D63880080070090025微粒薄膜特性*抗冲击强度, g708D1709200200105120浑浊度，%727D1003101632.5光洁度，45无光光洁度726D245767458890抗撕强度，(

24、MD/TD), kN/m701D1922120/310120/31095/165140/190薄膜外观等级511-+20+30+20+20*用于：HS-7028和HS-7092：如同在38mm Sterling Line上，模具76mm, 模间隙2.5mm，模膜直径比2:1，产率为14kg/hr时挤压的薄膜。 用于：HS-7093和HS-7001：如同在64mm Egan Line上，模具76mm，模间隙0.76mm，产率为45kg/hr时挤压的薄膜。典型的UNIPOL聚乙烯产品-LLDPE薄膜产 品： HS-7002 NT7 HS-7003 NT7 HS-7027 NT7基础树脂： DJM-

25、1720H DJM-1725H DJM-3458H催化剂： UCAT J UCAT J UCAT J共聚物： 己烯 己烯 己烯测试方法PEG No.ASTM粒子特性熔融指数, I2.16, dg/min304D12382.02.455.8流动指数，I21.6, dg/min304D12385871150MFR，I21.6/I2.16304-292926密度，kg/m3300D1505917.9917.9934.4样片条性能在1%时的割线系数, MPa705D638200240510断裂点的抗拉强度, MPa317D638252515屈服点的抗拉强度, MPa317D638121215断裂点的拉

26、伸度, %317D63885090016025微粒薄膜特性*抗冲击强度708D170915514043浑浊度,%727D10032.52.54.1光洁度，45无光光洁度726D2457909085抗撕强度, (MD/TD), kN/m701D1922160/220155/21031/92薄膜外观等级511-+20+20+20*如同在64mm Egan Line上，模具为76mm，模间隙为0.76mm，产率为45kg/hr时挤压的薄膜。典型的UNIPOL聚乙烯产品-LLDPE薄膜产 品： ST-2001 NT7 ST-2005 NT7 ST-2020 NT7 ST-1129 NT7基础树脂： D

27、MH-1790H DMH-1790H DMH-1750H DJH-2050H催化剂： UCAT A UCAT A UCAT A UCAT A共聚物： 己烯 己烯 己烯 己烯测试方法PEG No.ASTM粒子特性熔融指数, I2.16, dg/min304D12380.900.900.50.5流动指数, I21.6, dg/min304D123822221212MFR, I21.6/I2.16304-24242424密度，kg/m3300D1505920.4917917920样片条性能在1%时的割线系数，MPa705D638220220220260断裂点的抗拉强度，MPa317D63827272

28、730屈服点的抗拉强度，Mpa317D63811111111断裂点的拉伸度，%317D63880080073070025微粒薄膜特性抗冲击强度, g708D1709500500500475浑浊度, %727D1003167716光洁度，45无光光洁度726D245745676745抗撕强度，(MD/TD), kN/m701D1922160/280160/280195/220155/290薄膜外观等级511-+10+10+10+10*如同在38mm Sterling Line上，模具76mm，模间隙2.5mm，模膜直径比为2:1，产率为14kg/hr时挤压的薄膜。典型的UNIPOL聚乙烯产品-H

29、DPE薄膜产 品： DGDS-6097 NT7 DGDA-6093 NT7 DGDA-6099 NT7 DGDH-1059 NT7基础树脂： DSX-4809H DSX-5216H DSX-4606H DFX-6052催化剂： UCAT G UCAT GUCAT G UCAT G共聚物： 己烯 己烯 己烯 均聚物测试方法PEG No.ASTM粒子特性熔融指数, I5, dg/min304D12380.40-0.30-熔融指数，I2.16, dg/min304D1238-0.15-0.73流动指数, I21.6, dg/min304D12381016757MFR, I21.6/I5304-25

30、-26 -MFR，I21.6/I2.16304- -100 -70密度，kg/m3300D1505948952946961样片条性能在1%时的割线系数，MPa705D6388008807501100断裂点的抗拉强度，MPa317D63835302930屈服点的抗拉强度，Mpa317D63822242421断裂点的拉伸度，%317D63860050070075025微粒薄膜特性*抗冲击强度, g708D170920090270+30+10+30+20*用于DGDS-7097和DGDA-6099:如同在50mm Alpine Line上,18:1 L/,模具为80mm,模间隙为1mm,模膜直径比4

31、:1,产率为40kg/hr时挤压的薄膜。用于DGDA-6093：如同在50mm Alpine Line上, 模具100mm，模间隙1mm, 模膜直径比4:1，产率为40kg/hr时挤压的薄膜。用于DGDH-1059：如同在1.5（38.1mm）Sterling Line上,24:1 L/D,模具75mm,模间隙30mm,模膜直径比2:1，产率为40kg/hr时挤压的薄膜。典型的UNIPOL聚乙烯产品-HDPE吹塑及挤塑产 品： DMDA-6200 NT7 DMDA-6210 NT7DMDA-6230 NT7 DMDH-6400 NT7基础树脂： DFX-5337H DFX-5337HDFX-4

32、925H DFX-6052催化剂： UCAT B UCAT BUCAT B UCAT B共聚物： 己烯 己烯 己烯 均聚物测试方法PEG No.ASTM粒子特性熔融指数，I2.16, dg/min304D12380.420.420.300.73流动指数, I21.6, dg/min304D123833332457MFR，I21.6/I2.16304-79797964密度，kg/m3300D1505953953949960样片条性能在1%时的割线系数，MPa705D638100010009031100断裂点的抗拉强度，MPa317D63827272430屈服点的抗拉强度，Mpa317D63827

33、272421断裂点的拉伸度，%317D638600600600750脆性温度，712D746-100-100-100-76ESCR，F50，hrs316D1693505013015弯条试验-100% Igepal, 试块1.9mm，开槽，50。典型的UNIPOL聚乙烯产品-HDPE吹塑及挤塑产 品： DMDA-6511 NT7DMDA-6143 NT7 DMDC-6143 NT7 DMDA-6150 NT7基础树脂： DFX-4912HDSX-5216 DSX-5216H DSX-5404H催化剂： UCAT BUCAT G UCAT G UCAT G共聚物： 己烯丁烯 己烯 己烯测试方法PE

34、G No.ASTM粒子特性熔融指数, I5, dg/min304D12380.44-0.07熔融指数，I2.16, dg/min304D1238-0.150.15-流动指数, I21.6, dg/min304D12381016165MFR, I21.6/I5304-21 -23MFR，I21.6/I2.16304- -100100-密度，kg/m3300D1505949952952954样片条性能在1%时的割线系数，MPa705D638900870880900断裂点的抗拉强度，MPa317D63834283037屈服点的抗拉强度，Mpa317D63824232423断裂点的拉伸度，%317D638800400500700脆性温度，712D746-100-100-100500500弯条试验-100% Igepal, 试块1.9mm，开槽，50。典型的UNIPOL聚乙烯产品-LLDPE吹塑及挤塑产 品： DMDA-6152 NT7DMDA-6149NT7 DMDA-6147NT7 DHDA-1525 NT/BK基础树脂： DSX-5209HDSX-5302H DSX-4809H DSX-3914H催化剂： UCAT GUCAT G UCAT G UCAT G共聚物： 己烯己烯 己烯 己烯测试方法PEG No.ASTM粒子特性熔融指数, I5, d