乙烯气相聚合工艺研究与技术进展

聚乙烯已成为全球产量最大、用途最广的合成材料。由于生产流程短和设备投资低的优势,流化床气相聚合工艺是聚乙烯的主要生产路线,得到了广泛而深入的研究和开发。本文综述了国内外乙烯气相聚合工艺技术的研发历程,特别是中国在气相法聚乙烯技术方面做出的重要贡献。总结了气相聚合工艺的七种操作模式,即干法气相聚合、超干法气相聚合、气相冷凝聚合、气相超冷凝聚合、气液固云雾聚合、露点聚合以及交替交变聚合。分析了各操作模式所涉及的关键科学问题和工程技术解决方案,例如反应器时空产率模型、冷凝态聚合操作点优化、溶剂的作用、黏性流化颗粒熔融温度预测、流化质量监控与声发射、多流型复合以及一器多用等,并重点介绍了气-液-固云雾聚合流化床反应器中颗粒团聚、气泡运动的新特征,云雾聚合流化床运行的新稳定机制,以及实现聚合物产品结构调控的新途径——乙烯的露点聚合和交替交变聚合技术。指出聚合反应工程学科正从聚焦传统的过程强化,发展到过程强化与产品多样化相互兼顾的变化趋势。