基本介紹
- 中文名：低壓聚合
- 外文名：Low pressure polymerization
- 釋義：常壓或幾十大氣壓下進行聚合反應
- 方法：溶液法、泥漿法等
- 影響因素：雜質含量、反應溫度等
- 產品套用：高純無鐵聚合氯化鋁等
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基本內容
自從廿十世紀五十年代使用載體型高效催化劑生產高密度聚乙烯以來，低壓聚合技術目前已在α—烯烴聚合領域內得到廣泛的研究和套用。
石油化王中用乙烯合成的聚乙烯占全世界塑膠生產的首位，它廣泛用於工交、建築、醫用材料、包裝材料及生活日用品等各個領域。六十年代末，國外出現了乙烯聚合高效催化劑，給乙烯低壓聚合帶來了一場巨大變革;能簡化生產工藝，提高了產品質量和增加品種，大大地降低了聚乙烯生產成本和生產投資，推動了聚乙烯工業的迅速發展。
影響因素
影響乙烯轉化率的因素有以下幾點：
1、原料中的雜質含量
當原料中雜質含量高時，催化劑活性降低，導致乙烯轉化率下降。雜質對催化劑的毒性作用可分為下列3類：
（1）雜質不與烷基鋁化合物起反應，但選擇性地與活性中心起作用，如CO。
（2）雜質不與烷基鋁化合物起反應，但選擇性地吸附（配位）在活性中心上，引起催化劑暫時失活，當解吸時，催化劑活性恢復，如乙炔。
（3）雜質不僅與活性中心反應，而且與烷基鋁化合物反應。當系統中烷基鋁化合物濃度增大時，雜質對聚合反應活性的影響程度相應地變小，如H2O、CO2。
2、聚合反應溫度
反應溫度是聚合反應最重要的控制參數之一，也是乙烯轉化率最重要的影響因素之一。當聚合溫度升高時，乙烯轉化率升高，聚合物產率也高。然而在漿液聚合時，如果溫度太高，聚乙烯（PE）粉末開始溶脹，會使聚合停止。
3、反應壓力
乙烯轉化率與聚合反應壓力基本成正比，這是由於當聚合反應壓力升高時，溶解於溶劑己烷中的乙烯濃度增大，乙烯與催化劑活性的接觸幾率相應增大，參與反應的乙烯分子數量多的緣故。
4、漿液濃度與停留時間
5、Al/Ti（重量比）
聚合工藝
1、低壓絕熱溶液聚合工藝
低壓絕熱溶液聚合工藝（又稱Compact工藝）採用具有上、下2個攪拌器的絕熱反應器，反應溫度為150~250℃，壓力位2.94~9.81MPa。該工藝反應器小，裝置緊湊，物料停留時間短，產品牌號切換快，閃蒸階段產生蒸汽使能量利用合理，連續開工率高。
Compact工藝溶液聚合部分主要包括2個絕熱攪拌反應器，乙烯、共聚單體和己烷在-45℃反應，反應壓力為2.94~9.81MPa，從投料到出產品需50min，乙烯單程轉化率為90%~96%，後處理與AST工藝相同。
Compact工藝溶液聚合部分主要包括2個絕熱攪拌反應器，乙烯、共聚單體和己烷在-45℃反應，反應壓力為2.94~9.81MPa，從投料到出產品需50min，乙烯單程轉化率為90%~96%，後處理與AST工藝相同。
2、低壓溶液聚合工藝
美國Dow化學公司從1979年開始採用低壓溶液法（Dowlex法）生產LLDPE。該法以Isoparc（一種飽和異鏈烷烴與C8~C9的混合物）為溶劑，以1-辛烯為工具單體，採用高活性鈦催化劑。聚合裝置有2個球形反應器：第一個反應器溫度160℃，壓力為2.55MPa，乙烯轉化率為88%；第二個反應器溫度160℃，壓力為1.82MPa，乙烯轉化率為50%.2個反應器物料停留時間較短，均為15min.Dow公司將上述工藝適當改造轉成Insite工藝（即採用溶液聚合和限制幾何形狀的茂金屬催化劑（CGCT)組成的工藝）。1993年開始使用該技術在57kt/a溶液法裝置上實現了茂金屬LLDPE工業化。這種催化劑是用氨取代非橋聯茂金屬催化劑結構中的一個環戊二烯或其衍生物，用烷基或矽烷基等作橋鏈，是一種單環戊二烯與第IV B族過渡金屬以配位鍵形成的絡合物。這種限制幾何形狀的茂金屬催化劑具有較高活性，可製備具有長支鏈和較高1-辛烯含量的共聚物，還可以生產乙烯-苯乙烯共聚物等。
技術套用
技術內容
充分利用中國豐富的鋁土與鋁工業資源優勢，採用特有的高溫低壓聚合和獨特噴霧乾燥現代環保型工藝技術生產多品種的高效聚合氯化鋁及其複合型淨水劑系列產品。生產定製在5千噸/年-5萬噸/年的規模化工業生產，其工藝技術水平達到國際先進。
主要產品
(1)高純無鐵聚合氯化鋁；
(2)高效精製品聚合氯化(硫酸)鋁；
(3)高效普通型聚合氯化鋁；
(4)高效聚合氯化鋁鐵/鋁矽複合型淨水劑；
(5)高效有機複合型脫色淨水劑；
(6)高效氧化除藻複合型淨水劑。
套用領域
產品廣泛用於城鎮飲用水淨化處理，工業廢水、城市污水處理與深度處理回用過程，可有效去除水中各種有毒有害重金屬與有機污染物，除濁脫色，具有顯著淨化處理效能，降低運行成本。產品除濁率可達95%-99%，染料、造紙廢水脫色率達85%以上，重金屬廢水去除率可達90%、工業、城市污水COD去除率可達80%以上，磷、氮富營養物去除率分別達到90和40%以上。
