Método meteorológico
En el proceso de preparación de polietileno de alta-densidad, con la ayuda de un reactor de fluidización en fase gaseosa-de baja-presión-, se seleccionan catalizadores a base de cromo-, que pueden cumplir con la reacción de polimerización correspondiente en un ambiente de trabajo de 85-110 grados, y la densidad del producto principal es 0,915-0,970 g/cm3. Los procesos típicos de polimerización al vapor son la tecnología Unipol PE de Univation y la tecnología Innovene G de INEOS. Las características del proceso de producción de Unipol PE son que solo se necesita un reactor para completar la producción de polietileno de alta densidad, y hay muchos tipos de productos, marcas completas, en la actualidad, la capacidad máxima de producción de una sola línea alcanza 600.000 t/a, el reactor utilizado en el proceso de producción es un reactor de lecho de licuefacción vertical en fase de vapor en el estado expandido superior, y el catalizador se inyecta en el reactor desde la parte superior en estado de polvo sólido o estado de suspensión. El proceso de producción de Innovene G no es muy diferente del proceso Unipol en términos de proceso y operación, excepto que está diseñado para eliminar el polvo del gas en circulación y se coloca un dispositivo de separación ciclónico en bucle entre el reactor de lecho licuado vertical y el enfriador de gas en circulación. Las principales características del proceso de producción en fase vapor son la baja presión de operación, el bajo costo y el fácil mantenimiento de los equipos. Sin embargo, se requiere la pureza de las materias primas y todas las materias primas deben refinarse. La mayor ventaja es que la tasa de conversión es relativamente alta, la tasa de conversión unidireccional del etileno puede alcanzar el 95%, la tasa de utilización total puede alcanzar el 98,5% y el etileno que no ha participado en la reacción se puede reciclar al equipo de refinación para su uso continuo.
método de suspensión
El proceso de producción de lechada incorpora las características de la mezcla de disolventes de etileno e hidrocarburos alifáticos, y la reacción de polimerización se puede realizar a baja temperatura y baja presión mediante el uso de catalizadores de titanio o cromo. En aplicaciones prácticas, se puede dividir en proceso de tipo caldera con agitación y tipo tubo anular según la forma de los diferentes reactores. El reactor de caldera agitada fue inventado y optimizado por Hoechst y utiliza un reactor dual que puede usarse en paralelo o en serie. Se colocan hidrógeno, etileno, catalizador, etc. en el primer reactor para provocar una reacción de polimerización, y el polímero existe en hexano en forma de suspensión, por lo que se denomina proceso de preparación de suspensión. El tipo de caldera de mezcla tiene un proceso simple y bajos requisitos para la pureza de las materias primas, y puede usar de manera flexible conexiones en serie o en paralelo para producir polietileno de alta-densidad de pico único o doble-pico, que puede completar rápidamente el cambio de grados de producto, por lo que esta tecnología se usa ampliamente. Un representante típico de los reactores de tubo anular es el proceso Phillips de Phillips, que utiliza catalizadores a base de cromo-, que se activan antes de su uso y luego se inyectan en el reactor mezclando etileno crudo con hidrógeno para generar polietileno bajo la reflexión catalítica del catalizador. Este proceso se caracteriza por un costo relativamente bajo, relativamente pocos procesos y las materias primas son fáciles de transportar, pero los requisitos de pureza de las materias primas son relativamente altos.
Método de solución
El proceso de producción del método de solución generalmente utiliza un reactor de caldera agitada. En el proceso de aplicación del método de solución, el etileno se puede disolver en un disolvente a 160-200 grados y la reacción de polimerización se puede lograr con la ayuda de un catalizador. El proceso de producción consiste en disolver etileno en el disolvente, transportarlo al reactor de caldera para catalizar la reacción de polimerización, y el polímero generado una vez completada la reacción está en estado fundido, suspendido en el disolvente y, después de la separación, puede extruirse y granularse directamente. Las características de este proceso son: en el reactor, la reacción de polimerización es rápida, el material correspondiente permanece en el reactor por un corto tiempo, el tiempo para cambiar entre diferentes productos es corto, el producto de polimerización se puede disolver en el solvente, no habrá suciedad en la pared de la tubería dentro del reactor y no es necesario limpiar el reactor con regularidad. Las desventajas son: la temperatura y la presión requeridas para la reacción de polimerización son altas, lo que resulta en más equipos, para satisfacer las necesidades de alta temperatura y alta presión en el proceso de reacción, el costo del equipo es alto, el proceso es largo y el costo operativo es alto. Ejemplos típicos de procesos de producción de soluciones son el proceso Sclairtech de NOVA y el proceso DOWlex de DOW Chemical. En la actualidad, debido al largo flujo del proceso, el alto consumo de energía y la alta inversión del método de solución, básicamente no hay ninguna unidad en China que elija este método para la producción de polietileno.
