(三)化學反應過程

　　主要反應
　　乙烯在低壓狀態(tài)下，經(jīng)催化劑作用聚合成高密度聚乙烯的反應機理說法甚多，其中以陰離子配位聚合的機理較為成熟，目前已得到較為普遍的承認。

　　在陰離子配位聚合反應中，催化劑之所以有活性，是因為它的分子結(jié)構(gòu)中含有金屬—烷基鍵，乙烯及共聚單體可以迅速地插人金屬—烷基鍵之間，而生成長鍵高聚物，其過程分為下列三步：

　　①鏈引發(fā)。其過程可概括為：擴散(包括溶解)一吸附(包括絡合、極化)一插入。

　　②鏈增長一擴散(包括溶解)一吸附(包括絡合、極化)一插入。

　?、坻溄K止一增長中的聚乙烯鏈因各種原因而停止增長，在生產(chǎn)過程中一般添加氫使鏈

　　(四)主要操作條件

　　聚合溫度：(85±3)℃

　　聚合壓力：0．25-0．7MPa

　　離心機扭矩：<20kg?m

　　離心機電流：<23A

　　粉料干燥溫度：97-99℃

　　混煉機電流：<237A

　　蒸餾塔壓力：(0．3±0．05)MPa

　　蒸餾塔液位：50％-70％

　　(五)原料及產(chǎn)品性質(zhì)

　　1．主要原料性質(zhì)

　　主要原料包括乙烯、丙烯、1—丁烯、氫氣等。

　　(1)乙烯化學式：CH₂＝CH₂

　　乙烯規(guī)格>99．96％

　　危險特性：與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。

　　危害處理：發(fā)生泄漏，人員應該迅速撤離至上風處，切斷氣源。并隔離至氣體散盡，應急理時應戴呼吸器，穿防護服。

　　(2)丙烯化學式：CH₃CH＝CH₂

　　丙烯規(guī)格：>99．6％

　　危險特性：與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。

　　危害處理：發(fā)生泄漏，人員應該迅速撤離至上風處，切斷氣源。并隔離至氣體散盡，應急處理時應戴呼吸器，穿防護服。

　　(3)1—丁烯

　　1—丁烯規(guī)格>99．0％

　　危險特性：與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。

　　危害處理：發(fā)生泄漏，人員應該迅速撤離至上風處，切斷氣源。并隔離至氣體散盡，應急處理時應戴呼吸器，穿防護服。

　　(4)氫氣化學式：H₂

　　氫氣規(guī)格：氫≥90％

　　化學危險性：與空氣混合形成爆炸性混合物，遇明火即會引起燃燒爆炸。爆炸極限：4．1％-74．1％(體積)。氣體比空氣較輕，在室內(nèi)儲存與使用時易爆炸。

　　2．主要產(chǎn)品

　　聚乙烯其粉末系爆炸性粉塵，易產(chǎn)生靜電，要注意輸送系統(tǒng)必須在氮氣保護下進行。

　　二、重點部位及設備

　　(一)重點部位

　　1．反應系統(tǒng)

　　主要由聚合釜、風機組成。原料氣在這里采用淤漿法聚合反應。

　　安全要求：處理催化劑泄漏時要用跖石、黃沙滅火。禁止使用水、泡沫滅火。消防人員應穿戴鋁或石棉層服裝和面罩。處理己烷時務必戴上手套和面罩，著火時應用泡沫、干粉等滅火。發(fā)現(xiàn)氣體泄漏時應及時切斷進料閥。

　　2．回收系統(tǒng)

　　主要由蒸餾塔、氣提塔組成。將三區(qū)分離出的母液進行回收利用。

　　安全要求：杜絕跑、冒、滴、漏，嚴禁隨地排放物料。避免儲罐超溫超壓。

　　3．分離系統(tǒng)

　　主要由離心機、干燥機組成。將聚合的漿液進行分離和干燥。

　　安全要求：杜絕跑、冒、滴、漏，嚴禁隨地排放物料。避免儲罐超溫超壓。處理己烷時務必戴上手套和面罩，著火時應用泡沫、干粉等滅火。

　　4．造粒系統(tǒng)

　　主要由造粒機組組成。將粉末造粒。

　　安全要求：本系統(tǒng)機械操作較多，因此在操作時必須佩戴好防護用品，穩(wěn)定及配制人員必須戴好防塵口-罩。為了防止粉末物料系統(tǒng)的粉塵爆炸，系統(tǒng)內(nèi)必須進行氮封。經(jīng)常清除粉塵，防止粉塵飛揚污染環(huán)境及引起粉塵爆炸。

　　(二)重點設備

　　1．聚合釜

　　特點：容積80m3，采用兩支點懸掛軸，軸上部設受液盤，下部有三檔開式滑輪攪拌器，最下檔攪拌器下裝有穩(wěn)定器，增加阻逆，減少軸端擺動量。

　　2．離心機

　　工作原理是轉(zhuǎn)鼓在1450r／min高速轉(zhuǎn)動下，將聚乙烯粉末與己烷分離，差速器使轉(zhuǎn)鼓與螺旋差速18r／min，螺旋把分離的粉末推出機端，落人料斗，己烷從另一端流下。

　　3．干燥機

　　干燥機頭部采用螺旋輸送機，把含有30％己烷的聚合物送人轉(zhuǎn)筒，在回轉(zhuǎn)過程中物料從高端走向低端，由蒸汽管加熱，己烷汽隨循環(huán)干燥氣帶出，干粉由尾端出料。

　　4．造粒機

　　本裝置采用神戶制鋼生產(chǎn)的造粒機，缸體與螺旋直徑從加料段、混合段到熔融輸送段采取變徑設計，較適用于淤漿法CX工藝的HDPE低指數(shù)松散密度的特點，有利于進料，輸送段直徑小，有利于降低能耗。