Polietileno Lineal de Baja Densidad Lldpe Bure Químico Fg5199 Empaque de Alimentos Alta Resistencia

Resumen del Proceso de Producción de LLDPE

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1、Tipos de Procesos de LLDPE
Existen principalmente 4 métodos de producción para el polietileno: el método de alta presión, el método en fase gaseosa, el método en solución y el método en suspensión. Sin embargo, actualmente, el método en fase gaseosa y el método en solución se utilizan comúnmente en el mundo para producir resina LLDPE.
En el proceso de solución, dominan el proceso de enfriamiento a baja presión de Dow Chemical en los Estados Unidos y el proceso a presión media de NOVA Chemicals Corporation en Canadá. Ambos procesos se pueden cambiar para producir LLDPE y HDPE.
El proceso de solvente a baja presión de Dow se ha utilizado en muchas plantas alrededor del mundo, pero estas plantas son todas propias de Dow. En este proceso, etileno, octeno-1 y solventes isoparafínicos C8-C9 se alimentan a dos reactores agitados en serie junto con una solución de catalizador Ziegler modificado. La reacción se lleva a cabo a 395 libras por pulgada cuadrada y 160°C. El contenido de polímero en la solución del segundo reactor es del 10%. El tiempo de residencia total es de 30 minutos. El efluente del reactor se somete a una despresurización instantánea a una presión absoluta de 35 libras por pulgada cuadrada para eliminar el etileno de la solución. Posteriormente, el solvente se elimina mediante una etapa de calentamiento/despresurización instantánea. El polímero se extruye en pellets.
El proceso de solución SclairTM de presión media de Canadá NOVA fue desarrollado por DuPont Canadá. A mediados de 1994, NOVA Chemicals compró la tecnología SclairTM y su negocio global de transferencia de tecnología, y utilizó una nueva generación de catalizadores no metallocénicos para desarrollar la tecnología SclairⅡTM.
En el proceso en fase gaseosa, el proceso de lecho fluidizado en fase gaseosa a baja presión de Univation, a saber, el proceso UnipolTM, es un proceso industrial común para producir LLDPE. En este proceso, el etileno y el comonómero (buteno-1 o hexeno-1) se polimerizan en un reactor de lecho fluidizado para producir polímero granular. Se caracteriza por alimentar continuamente un polvo catalizador de titanio o titanio-cromo soportado en el reactor de lecho fluidizado y extraer continuamente partículas de producto polimérico del reactor. En el lecho fluidizado, las partículas de polímero en crecimiento se fluidizan mediante el flujo circulante de etileno/comonómero. El flujo circulante se enfría mediante un refrigerador externo para eliminar el calor de reacción. La presión del reactor es de aproximadamente 300 libras por pulgada cuadrada y la temperatura de reacción es de aproximadamente 88°C. El proceso UnipolTM también se puede utilizar para producir polipropileno, utilizando el catalizador activo de Shell (SHAC).
Además, el proceso de lecho fluidizado en fase gaseosa a baja presión de BP es muy similar al proceso UnipolTM. Solo la forma en que el condensado se alimenta al lecho fluidizado es ligeramente diferente. El método de BP consiste en separar primero el condensado de la corriente circulante, luego atomizarlo con una boquilla colocada en el lecho fluidizado y alimentarlo al lecho fluidizado. UnipolTM no separa, y el condensado se alimenta al reactor de lecho fluidizado junto con la corriente circulante.
2. Flujo del proceso
Existen muchos flujos de proceso para producir LLDPE. Aquí presentamos principalmente dos flujos de proceso principales: método en fase gaseosa y método en solución.
1. El proceso en fase gaseosa Unipol de Union Carbide Corporation (UCC) de los Estados Unidos. Este proceso es similar al proceso en fase gaseosa de BP, pero UCC tiene una gama de productos más amplia y más variedades. Utiliza 4 catalizadores diferentes para producir diversas resinas con un rango completo de densidad de distribución de peso molecular de estrecho a amplio y un índice de fluidez de 0.91g/10min a 125g/10min. Entre varios procesos, el proceso en fase gaseosa de UCC tiene una amplia gama de productos. El proceso de BP utiliza un catalizador para producir polietileno de densidad completa con un índice de fluidez de 0.35/10min a 30g/10min y una distribución de peso molecular estrecha. Al producir grados con una distribución de peso molecular amplia, se deben añadir aditivos durante la granulación por extrusión, pero hay menos grados.
El proceso Unipol PE generalmente consta de cuatro partes: purificación del monómero, reacción de polimerización, desgasificación de la resina y granulación de la resina. El flujo del proceso se muestra en la Figura 2.

(1) Purificación de monómeroTodos los monómeros (incluidos el etileno y los comonómeros) que entran al reactor de polimerización se liberan de oxígeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, agua, sulfuro, metanol, alquino y otras impurezas que son tóxicas para el catalizador. Lechos catalíticos desoxigenados y oxidados y tamices moleculares se utilizan a menudo para eliminar las impurezas.
(2) Reacción de polimerizaciónLa reacción de polimerización se lleva a cabo en un reactor de lecho fluidizado, cuya parte inferior es cilíndrica y la parte superior está compuesta por un cono invertido y un hemisferio. Hay una placa de distribución de gas en el fondo del reactor, sobre la cual se ubica una capa de lecho fluidizado formada por resina en polvo.
El catalizador y el co-catalizador se introducen directamente en el lecho de reacción desde la placa de distribución, y el soplador envía gas circulante para mantener el lecho en estado fluidizado, y para mezclar los monómeros de reacción y los catalizadores uniformemente, mientras elimina el calor de reacción. El calor de reacción se elimina del sistema en el enfriador de gas circulante.
La velocidad másica del gas a través del lecho debe ser de 3 a 6 veces Gmf (la velocidad mínima de flujo de gas requerida para la fluidización).
El regulador de peso molecular, hidrógeno, también se introduce en el sistema desde el fondo del reactor junto con el monómero. Las propiedades de la resina se ajustan mediante la adición de catalizador, co-catalizador, comonómero e hidrógeno. El tiempo de residencia de la reacción es de aproximadamente 3 horas.
(3) Desgasificación de resinaLa resina sale del reactor y pasa por un sistema especial de descarga para eliminar los monómeros no reaccionados; la resina con los monómeros recuperados se recircula al reactor y entra a la cámara de desgasificación, donde se eliminan aún más los hidrocarburos adsorbidos en la resina. Se introduce un gas de purga desde el fondo de la cámara de desgasificación, que entra en contacto con la resina a contracorriente para expulsar los hidrocarburos. Al mismo tiempo, también se introduce una pequeña cantidad de desactivador para eliminar la actividad residual en el polímero.
(4) GranulaciónLa resina desgasificada pasa a través de una malla vibratoria y otros equipos para eliminar las piezas grandes, y se mezcla con aditivos sólidos y líquidos antes de entrar en el sistema de granulación. El sistema de granulación de Unipol es una trinidad de mezclador, bomba de fusión y granulador, que puede ahorrar aproximadamente 1/3 del consumo de energía en comparación con el mismo sistema de otros procesos.
Las rodajas granulares son arrastradas por agua blanda circulante, secadas y separadas del agua, y enviadas a la tolva. Luego, se envían a los procesos de mezcla, almacenamiento, transporte y envasado por aire.
2. Proceso de solución a presión media de DuPont (Sclairtech) en Canadá. Este proceso es el de gran capacidad de producción y rápido desarrollo entre los procesos de solución. En 1960, DuPont estableció una planta de 11 kt/a en Shania, Canadá. Después de 1990, la capacidad de producción de este proceso ha alcanzado de 720 kt/a a 780 kt/a, de los cuales la capacidad de producción del reactor más grande es de 300 kt/a.
El flujo del proceso del método de solución a presión media de DuPont (Sclairtech) se muestra en la Figura 3.

(1) AgregaciónDespués de presurizar el etileno, entra en el absorbedor de enfriamiento junto con el comonómero circulante purificado y el disolvente (ciclohexano), y se mezcla y disuelve completamente mientras se enfría. La presión de reacción se presuriza mediante una bomba de alimentación a 10.79-16.67Mpa (110-170kgf/cm2). La temperatura de reacción se controla mediante un sistema de control de temperatura (100-300℃). La cantidad de catalizador tipo Ziegler añadido se utiliza para controlar la tasa de conversión de etileno a aproximadamente el 95%, y el hidrógeno se utiliza para ajustar el índice de fluidez. La densidad del polietileno se ajusta mediante la cantidad de comonómero. Se utilizan dos (o más) reactores para operar a diferentes temperaturas y diferentes puntos de adición de hidrógeno para ajustar la distribución del peso molecular del producto.
Se añade un desactivador a la salida del reactor para detener la reacción, y luego la corriente de reacción se calienta a 300°C, y el residuo de catalizador se elimina por adsorción con un adsorbente de Al2O3; si se utiliza un nuevo sistema catalítico mejorado (ACS), la instalación de eliminación de catalizador puede omitirse. Luego, el material de reacción entra en un evaporador flash de presión media para eliminar el etileno de reacción, los comonómeros y la mayor parte del disolvente.
(2) Post-procesamientoDespués de eliminar sustancias volátiles como monómeros y disolventes de la masa fundida, se mezcla con aditivos sólidos y entra en la extrusora y cortadora. Los pellets se extraen con agua circulante, se deshidratan y luego se convierten en lechada con agua caliente para lavar aún más el disolvente en la resina. La resina entra entonces en el stripper. Después del stripping a contracorriente con vapor, el contenido de disolvente residual es inferior a 500 mg/L. Se seca aún más y se envía al silo de mezcla y al proceso de envasado con aire caliente.
(3) Recuperación de solventesEl etileno, el comonómero y el ciclohexano retirados de la parte superior de los evaporadores flash de media presión y baja presión ingresan a la torre de bajo punto de ebullición a través del primer y segundo condensadores respectivamente. Los materiales en la parte superior de la torre de bajo punto de ebullición se envían sucesivamente a la torre de etileno y a la torre de comonómero para recuperar etileno y comonómero. Los materiales en el fondo de la torre de bajo punto de ebullición se envían a la torre de alto punto de ebullición y a la torre de extracción de resina para su tratamiento. El ciclohexano se recupera de la parte superior de la torre de alto punto de ebullición, y los oligómeros similares a grasa se descargan del fondo de la torre de extracción de resina. El comonómero suplementario se alimenta a la torre de comonómero, y el isómero 2-buteno también se descarga de la línea lateral de la torre.