主题:【原创】聚乙烯的故事(全) -- 晨枫

大河奔流 导读 复 108 阅 399763

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2005-06-14 21:54:23
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晨枫
晨枫`5170`http://static.flickr.com/109/316145691_b7890eaa1b.jpg?v=0`70`7957`188866`1421484`正三品:金紫光禄大夫|冠军大将军`2005-01-30 11:02:01`
【原创】聚乙烯的故事(八) 15

除了难以生产超低密度LLDPE外,气相工艺还有一个转换产品艰难的问题。气相反应器的容积巨大,动辄几十、上百吨气体在里面,外加几十吨流化的固体床层。气体才多重啊,要几十、上百吨气体,那是一个什么样的概念啊。产品从一个品种转换到另一个品种,反应器内的气体比例都要改变,这样反应器容积越大,混合越是均匀,就越需要耐心等待。动态响应也不是对称的,加一个组份容易,撤就没有那么容易。这就像往游泳池里倒几桶蓝墨水,要不了多久,一池水都能看出蓝色;但要水重新清澈,逆就慢慢换水吧,有得等了。气相工艺的产品转换动辄几个小时,甚至十几个小时,这中间的“四不像”产品就是次品,甚至废品,造成相当的浪费。有些公司财大气粗,一条生产线就盯着一个产品生产,就没有产品转换的问题。但大多数公司没有这等好事情,只能承受频繁转换产品时的损失。

这里,液相工艺的优势又出来了。液相反应器小得多,产品转换要快捷得多,快的半小时,慢的也至多一两个小时。这对需要灵活转换不同产品或专注于高端产品的中等公司十分有利。至于太小的公司,聚乙烯这池塘里的鲨鱼太多,小鱼小虾就不要在这里面厮混了。

气相工艺还有一个问题。聚乙烯是放热反应,气相反应的转化率不高,反应器里又囤积了大量未反应的气体,一旦哪一个环节出毛病,如果不及时注入一氧化碳大量“杀灭”催化剂,即使掐断进料,也会出现“温度飞升”(temperature run away)现象,就是反应器内温度不可控制地急速上升,可以把反应器内的聚乙烯熔化,最后凝结成几十吨的一个大塑料疙瘩。要是谁背运,撞上这倒霉事,那就等着招民工,用电锯一块一块地割吧。不过,有的大块很有现代派雕刻的味道,只是这雕刻的成本高了一点。

液相工艺的转化率要高的多,反应器里也没有囤积多少单体,要是想中止反应,掐断进料,反应就自己停下来了。但是天下没有免费的午餐。气相工艺如果能够及时中止反应,还没有反应的单体气体就还是气体,已经形成的聚乙烯固体还是聚乙烯固体,泾渭分明,和平共处,不管它,放上几小时、几十小时也没事。液相工艺的关键是聚乙烯溶解于溶剂里,一旦反应中止,又没有及时保持系统的温度压力的话,聚乙烯就会从溶剂里析出,那时,聚乙烯凝结的就不光是反应器了,管道、容器、阀门都可以被“冻住”,这个麻烦比气相过程还大。

气相和液相在物料输送和单体回收上也有差别。气相必须用气力输送,就是鼓风机往大管子里吹风,聚乙烯和管壁的摩擦可以产生很讨厌的微小粉尘。控制阀要用特别的rotary valve,单体和惰性气体的回收要用PSA(pressure swing adsorption)。液相就可以用化工里面成熟的泵、控制阀、管道等,单体和溶剂回收就是精馏塔。


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