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摘要：針對高密度聚乙烯來說，在其生產過程中最常應用的就是於漿法，在利用該方法進行操作時需要多種設備配合使用，以便于對己烷，乙烷及其他溶劑進行有效的分離，并實現循環操作。一般情況下，己烷，乙烷及相關溶劑應該和PE粉料實現良好的分離，應用比較廣泛的方法就是多級分離。第一級通過傳統於漿加熱器進行處理，這樣可以保障殘余溶劑含量控制在合理范圍內。而第二級一般會實施物理干燥，也就是通過閃蒸分離實現干燥?；诖?，本文主要以高密度聚乙烯為研究對象，對其采用於漿法的生產工藝及相關催化劑進行系統性的分析和研究，希望可以為我國相關領域提供一些參考意見。

關鍵詞：於漿法；高密度聚乙烯；生產工藝；催化劑

於漿法是在聚乙烯工藝中應用最為廣泛的工藝技術之一，最開始的時候多應用于生產聚丙烯。后期，該項工藝得到了較大的發展和完善，為聚乙烯生產做出了重要的貢獻。應用於漿法進行操作時需要先做好催化劑的準備工作，將催化劑和需要應用的溶劑有效的融合在儲存罐中，然后通過泵成功轉移到混合罐當中。完成上述操作后，需要對固體催化劑進行科學合理的配置，使其成為漿液狀態，并將其置入進料罐，然后再經過準確計量輸送至聚合反應器當中。最后需要進行閃蒸，氣固分離從而完成高密度聚乙烯的生產。

1於漿法高密度聚乙烯的生產工藝及催化劑分析

在通用塑料當中，高密度聚乙烯的應用價值較高，并且來源十分廣泛且無需耗費較大的生產成本。除了上述一系列優勢特征外，高密度聚乙烯還擁有十分強大的使用性能，在業內受到較大的歡迎且應用范圍非常廣泛。在對高密度聚乙烯進行生產操作時，可以選取的工藝方法比較常見的包括：溶液法、氣相法、於漿法等。其中，氣相法在高密度聚乙烯的生產操作中發揮著非常關鍵的作用。該項技藝的發展時間較短，但是同樣具有很多優良特性，如：氫調敏感性較強、具有良好的共聚性等。該項技藝可以生產的產品也十分豐富，產品用途非常廣泛。在實際操作過程中，應用氣相法不需要增添溶劑，也不需要對溶劑進行回收，同時其操作流程十分簡單，其粉料可以直接進行干燥、脫氣處理。在當前時期，氣相法的生產產品一般集中于：通訊電纜、薄膜等方面。而在應用溶液法進行生產時，經過高壓聚合反應得到的最終產物，其狀態表現為熔融性，這也是該項技藝最重要的特點，可以直接完成造粒。但是在上述提到的三種生產方法之中，於漿法的利用率最高且工藝發展相對而言比較成熟。從生產技藝上看，由于該技術的研發時間比較早，具有較長的發展歷史，已經獲得了反復的改良和優化，所以其綜合性能十分優良，反應壓力較低，在生產制作過程中比較容易控制，可以有效的生產出高密度聚乙烯，且聚乙烯分子量分布均勻產品穩定且質量較好。但是利用於漿法進行生產操作時也存在著一定的不足，因為撤熱問題的影響導致單線生產能力無法得到進一步的提升，產量較低。為了解決此類問題，環管反應器開始被研發并有效的應用于於漿法當中，這使得單線生產效率和總體質量均得到一定程度的提升。一些利用釜式反應完成生產操作的廠家開始將於漿外循環技術應用于生產工作當中，以便于增強單線的實際生產能力。

與釜式反應相一致，管式反應同樣需要按照聚合反應器的差異性來實現對於漿法的有效區分，其產品的用途主要體現在以下幾個方面：擠壓板材、膜料等。國外很多國家都對於漿法有著廣泛的利用，如：日本CX工藝、德國Hostalen等都是比較常見的工藝方法。在實際操作過程中，於漿具有如下特點：高密度聚乙烯的生產期間需要加入適量的有機稀釋劑異丁烷，異丁烷作為反應循環溶劑及稀釋劑，可以使整個反應過程處于近似於漿的狀態，防止了液相法在進行反應時需要加入大量的反應劑，還可以使反應在較好的傳質傳熱可控條件下完成，促進了產物質量的提升。無論是從使用性能還是生產能力進行綜合分析，於漿法都是最為優良的生產技藝，這主要是由于該項技藝可以促進單峰、雙峰及多峰聚乙烯等操作技術的發展和優化。除此之外，通過於漿法還可以對高強度薄膜進行有效的加工，同時還可以起到節約能源、提供材料利用率的效果。但是在應用此種方法時需要進行溶劑回收，同時操作流程比較復雜。利用該方法實施聚乙烯生產操作，除了需要在反應器中增加一定量的催化劑外，還應該在其中增加H2、惰性溶劑，從而對分子量進行合理的掌控。為了實現對聚乙烯密度的掌控，還需要在反應器中增加適量的C4H8或者C3H6。在進行該項生產操作時，所使用的為傳統反應器，該反應器中設置冷卻擋板、夾套等裝置，聚合熱可以從這以上兩個裝置中和循環冷相結合，從而有效的排出反應器中所含有的熱量。另外，在反應器的出口位置，聚合物中會含有一定量的無規聚合物，其具體含量大概在2%~5%。由于工藝技術不同，所以反應條件也具有一定的差異性。在進行實際生產時，需要結合具體情況進行科學合理的分析，并做出相應的調整。沒有進行完全反應的C4H8或者C3H6在經過壓縮后會分離出C3H8、CH3CH2CH2CH3等惰性組分，然后再次進入反應器中循環。Phillips公司的SL和ADL工藝及Ineos公司的InnoveneS在應用該技術時，需要使用兩個反應器及超高活性催化劑，其中一個反應器會生產低分子量成分，從而使HDPE具有良好的加工性。而另一個反應器則生產高分子量，使得HDPE具有一定的機械強度。該工藝以乙烯為主要原料，異丁烷為溶劑，利用高效催化劑進行聚合反應（聚合需要在85~100℃條件下完成）。經過聚合后，於漿分離干燥，混煉造粒得到性能良好的HDPE產品。

2於漿法高密度聚乙烯生產催化劑分析

2.1淤漿催化劑

一般情況下，淤漿催化劑的活性較高，同傳統催化劑進行對比分析可以發現，淤漿催化劑的平均粒徑比較小。通過對過往研究的分析也可以發現，這種催化劑粒徑大概為15µm，在這種情況下的活性比較良好，可以達到氣相聚合技術在進行操作時的要求。就對細粉含量等提出了更高的要求。但是淤漿催化劑屬于不斷衰減型，其活性一般會產生于聚合之前。如果活性條件較好，則氣相流化床可以實施有效的操作。這也可以發現，超冷凝態等相關技術的發展前景較好，在未來的發展空間較大。

2.2傳統催化劑

現階段，生產聚乙烯過程中需要應用的催化劑主要包括以下幾種類型：含Mg的鉻合鈦化合物以及載體為SiO2、Al2O3的鉻合鈦化合物。從理論上進行分析，含有鉻合鈦的催化劑可以有效的應用于多種工藝技術當中。但是在現實情況中，許多產商所使用的催化劑基本上都屬于同種類型。此類催化劑可以實現不同的變型，在實施催化劑制備操作以前，應該通過鉻化合物進行有效的化學改性，以便于得到分子結構符合規定要求的高密度聚乙烯。

2.3茂金屬催化劑

該催化劑的構成部分主要包括鋁氧烷助催化劑以及許多不同的金屬，該催化劑的組成具有一定的規律性。利用茂金屬催化劑可以十分準確的對分子進行有效的掌控，確保生產產品的質量達到規定標準和要求。針對Z-N催化劑的分析和研發工作而言，茂金屬催化劑的成功研發和利用為Z-N催化劑起到了有效的幫助。應用此類催化劑進行聚乙烯的生產，同茂金屬的生產具有一定的相似性，同時也是聚乙烯在進行生產操作時應用的比較廣泛的催化劑之一，其發展前景十分廣闊。

3結語

綜上所述，對于聚乙烯生產工作而言，於漿法是應用最為廣泛的工藝技術之一。在具體的操作過程中需要注意，通過於漿法實施聚乙烯生產的過程中，必須要結合具體情況進行分析并選取適宜的催化劑，從而保障聚乙烯在進行生產時的效率和總體質量可以達到規定標準。

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作者：朱順 薛景天 陳帝 單位：中化泉州石化有限公司