11 principales tecnologías de producción de polietileno en el mundo

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　　Red de noticias química 707: 　　Actualmente, existen muchas empresas con tecnología de polietileno en el mundo, incluidas 7 empresas con tecnología LDPE, 10 empresas con LLDPE y tecnología de densidad total y 12 empresas con tecnología HDPE. Desde la perspectiva del desarrollo tecnológico, la producción de LDPE mediante el método de alta presión es el método más maduro en la producción de resina de PE. Tanto el método de caldera como el método tubular están maduros. En la actualidad coexisten estas dos tecnologías de producción. desarrollado * * El proceso de producción tubular se utiliza comúnmente. 　　Además, las empresas extranjeras generalmente utilizan catalizadores de baja temperatura y alta actividad para iniciar sistemas de polimerización, que pueden reducir la temperatura y presión de la reacción. La producción de LDPE por el método de alta presión se desarrollará hacia la producción tubular a gran escala. La producción a baja presión de HDPE y LLDPE utiliza principalmente titanio y catalizadores complejos. Europa y Japón utilizan principalmente catalizadores de titanio Ziegler, mientras que Estados Unidos utiliza principalmente catalizadores complejos. 　　Actualmente existen 11 tipos de tecnologías de producción de polietileno que se utilizan principalmente en el mundo. Se presentan brevemente a continuación.: 　　(1) El proceso Spherilene en fase gaseosa de Basel Company puede producir PE lineal desde PE de muy baja densidad (ULDPE) hasta LLDPE, y también puede producir HDPE, etc. Adopta un catalizador a base de titanio tipo Ziegler-Natta y un proceso en fase gaseosa Spherilene. En presencia de hidrocarburos ligeros inertes, primero se prepolimerizan en masa el catalizador y la alimentación, y la polimerización en masa se produce en condiciones moderadas. La suspensión ingresa al primer reactor de fase gaseosa, utiliza un enfriador de circuito de gas en circulación para disipar el calor y luego ingresa al segundo reactor de fase gaseosa. 　　La densidad de los productos producidos varía desde ULDPE (menos de 900 kg/m3) hasta HDPE (más de 960 kg/m3), y el índice de flujo de fusión (MFR) varía entre 0,01 y 100. Gracias al uso de dos reactores de fase gaseosa, se pueden producir polímeros especiales y de calidad bimodal. Desde que el proceso Spherilene se introdujo en el mercado en 1992, ahora tiene una capacidad de producción de 1,8 millones de toneladas/año. Se han puesto en funcionamiento seis conjuntos de unidades de producción (1 en los Estados Unidos, 2 en Corea del Sur, 2 en Brasil y 1 en la India) y se están construyendo otros dos (uno en la India y otro en Irán). La capacidad de producción de una sola línea puede oscilar entre 100.000 toneladas/año y 300.000 toneladas/año. Actualmente, China no cuenta con instalaciones de producción para este tipo de tecnología. 　　(2) Proceso Borealis Bastar El proceso Bastar PE puede producir LLDPE bimodal y unimodal, MDPE (PE de densidad media) y HDPE. Se utiliza un circuito conectado en serie y un reactor de baja presión en fase gaseosa. La densidad del PE es de 918-970 kg/m3 y el índice de fusión es de 0,1-100. Utilice catalizador ZN o catalizador SSC (centro activo único). 　　El catalizador se mezcla con diluyente de propano en un reactor de prepolimerización compacto, junto con cocatalizador, etileno, comonómero e hidrógeno. La suspensión prepolimerizada luego ingresa al segundo reactor de bucle de suspensión más grande y opera en condiciones supercríticas (75-100 °C, 5,5-6,5 MPa). Puede producir productos de grado bimodal. El polímero después de la evaporación instantánea se envía adicionalmente al reactor de fase gaseosa de lecho fluidizado, y el homopolímero se puede obtener sin agregar nuevo catalizador. Las condiciones operativas de la reacción en fase gaseosa son:: 75-100 ℃, 2,0 MPa. La primera unidad industrial se puso en funcionamiento en Finlandia en 1995, y la segunda línea de producción construida en Abu Dhabi (producto bimodal de 450.000 toneladas/año) se puso en funcionamiento en el segundo semestre de 2001. El quinto conjunto de unidades de 250.000 toneladas/año (el segundo conjunto de nivel bimodal) también se construyó en la Shanghai Petrochemical Company de China, convirtiéndose en la unidad de PE más grande de China. La capacidad máxima de diseño de una sola línea de este proceso puede alcanzar las 300.000 toneladas/año. 　　(3) El proceso Innovene en fase gaseosa de BP puede producir productos LLDPE y HDPE, utilizando catalizadores ZN a base de titanio, cromo o metaloceno. Los catalizadores de cromo producen productos con una amplia distribución de pesos moleculares y los catalizadores de Ziegler-Natta (ZN) producen productos con una estrecha distribución de pesos moleculares. Las condiciones de funcionamiento del reactor de lecho son moderadas, 75-100 ℃ y 2,0 MPa. Como comonómero se puede utilizar buteno o hexeno. Hay 30 conjuntos de líneas de producción en operación, diseño o construcción. El rango de capacidad es de 50.000 a 350.000 toneladas/año. 　　Technip coopera con BP para introducir el proceso Innovene de BP para la producción de polietileno en Europa, la antigua Unión Soviética, América del Sur, China y Malasia. La capacidad de Innovene PE de BP supera ahora los 8 millones de toneladas/año, incluidas las unidades de PE en Bandar Iman en Irán, Grangermouth en Escocia, Merak en Indonesia y Kertih en Malasia. La segunda ampliación de la unidad LLDPE/HDPE de China Dushanzi Petrochemical Company también utiliza el proceso Innovene, expandiéndose de 120.000 toneladas/año a 200.000 toneladas/año. La nueva planta de polietileno de 600.000 toneladas de SECCO utilizará esta tecnología. 　　(4) Los procesos de reacción tubular y de caldera de ExxonMobil utilizan procesos de radicales libres a alta presión para producir homopolímeros de LDPE y copolímeros de EVA (etileno acetato de vinilo). Se utilizan reactores tubulares a gran escala (con una capacidad de 130.000 a 350.000 toneladas/año) y reactores de tanque agitado (con una capacidad de unas 100.000 toneladas/año). La presión de funcionamiento de los reactores tubulares es de hasta 300 MPa y la de los reactores de caldera es inferior a 200 MPa. La ventaja del proceso de alta presión es que el tiempo de residencia se acorta y el mismo reactor puede pasar de producir homopolímeros a copolímeros. La densidad del polímero homopolímero es de 912 a 935 kg/m3 y el índice de fusión es de 0,2 a 150. El contenido de acetato de vinilo puede llegar al 30%. El consumo de material y energía por tonelada de producción de polímero es: 1.008 toneladas de etileno, 800kwh de electricidad, 0,35t de vapor y 5m3 de nitrógeno. Se han puesto en funcionamiento 23 conjuntos de reactores de alta presión, con una capacidad de producción de 1,7 millones de toneladas/año. Produce homopolímeros y diversos copolímeros. En la actualidad, la nueva unidad de LDPE de 200.000 toneladas/año en Yanshan adopta la tecnología de método tubular de la empresa. 　　(5) El proceso CX de suspensión de baja presión de Mitsui Chemicals puede producir HDPE y MDPE utilizando el proceso CX de suspensión de baja presión. Se pueden producir productos con distribución de peso molecular bimodal. El etileno, el hidrógeno, el comonómero y el catalizador de actividad ultraalta ingresan al reactor y la reacción de polimerización ocurre en un estado de suspensión. El sistema de control automático de propiedades del polímero puede controlar eficazmente la calidad del producto y no es necesario eliminar el catalizador de actividad ultraalta del producto. El 90% del disolvente separado de la suspensión se puede reciclar directamente al reactor sin ningún tratamiento. Puede producir productos con una distribución de peso molecular estrecha o amplia, con una densidad de 930-970 kg/m3 y un índice de fusión de 0,01-50. El consumo de material y energía por tonelada de producto producido es: Etileno y comonómero 1010 kg, electricidad 305 kwh, vapor 340 kg, agua de refrigeración 190 t, nitrógeno 30 m3. Hay 35 líneas de producción en operación o en construcción, con una capacidad total de 3,6 millones de toneladas al año. En la actualidad, las empresas nacionales que utilizan esta tecnología incluyen principalmente el dispositivo de 220.000 toneladas en Daqing, el dispositivo de 140.000 toneladas en Yangzi y Yanshan y el dispositivo de 70.000 toneladas en Lanzhou. 　　(6) El proceso LPE del reactor de doble circuito de Chevron-Phillips Company utiliza el proceso LPE de Phillips Petroleum Company para producir polietileno lineal (LPE). La polimerización se lleva a cabo en un reactor de bucle y una suspensión de isobutano utilizando catalizadores extremadamente activos. El índice de fusión del producto y la distribución del peso molecular se pueden ajustar y controlar mediante el catalizador, las condiciones operativas y el hidrógeno. Los comonómeros pueden ser 1-buteno, 1-hexeno, 1-octeno, etc. El catalizador altamente activo elimina la necesidad de eliminar el catalizador y no se genera parafina ni otros subproductos durante la polimerización. * * Reduce la contaminación fugitiva al medio ambiente. El etileno, el isobutano, el comonómero y el catalizador entran continuamente en el reactor de bucle y reaccionan a menos de 100°C y aproximadamente 4,0 MPa, con un tiempo de residencia de aproximadamente 1 hora. La tasa de conversión de etileno en un solo paso supera el 97%. El consumo de material y energía por tonelada de producto producido es: Etileno 1.007 toneladas, catalizadores y productos químicos 2~10 USD (para diferentes productos), electricidad 350 kwh, vapor 0,25 t, agua de refrigeración 185 t, nitrógeno 30 m3. Se han puesto en funcionamiento y en construcción 82 líneas de producción, lo que representa el 34% de la capacidad mundial de PE. La unidad de 135.000 toneladas de Shanghai Jinfei Company utiliza esta tecnología. El nuevo dispositivo de 350.000 toneladas/año en Maoming también puede utilizar esta tecnología. 　　(7) El proceso Unipol en fase gaseosa de baja presión de Univation Technology Company utiliza el proceso Unipol PE de baja presión y aire comprimido para producir LLDPE-HDPE. Utilizando catalizador en suspensión y fase gaseosa, reactor de lecho fluidizado. No se requiere ningún paso de eliminación del catalizador con los catalizadores convencionales y de metaloceno. Los costos de inversión y operación son menores y la contaminación ambiental es menor. El etileno, el comonómero y el catalizador entran en el reactor de lecho fluidizado y las condiciones operativas son de aproximadamente 100°C y 2,5 MPa. La densidad del producto es de 915-970 kg/m3 y el índice de fusión es de 0,1-200. La distribución de pesos moleculares estrecha o amplia se puede ajustar dependiendo del tipo de catalizador. Se han puesto en funcionamiento o en construcción 89 líneas de producción. La capacidad de una sola línea puede ser de 40.000 a 450.000 toneladas/año. En la actualidad, existen muchos dispositivos que utilizan esta tecnología en China, principalmente en Maoming, Jihua, Yangzi, Tianjin, Zhongyuan, Guangzhou, Daqing, Qilu, etc. 　　(8) Proceso COMPACT de Stamicarbon Company. Este proceso utiliza un catalizador ZN avanzado y utiliza la tecnología de solución COMPACT para producir PE con una densidad de 900-970 kg/m3. Se usó un reactor de tanque agitado y la temperatura de polimerización fue de 200°C. El hidrógeno se utiliza para controlar el peso molecular del polímero. No se requiere ningún paso de eliminación del catalizador. El consumo de material y energía por tonelada de producto producido es: Etileno y comonómero 1.016t, electricidad 500kwh, vapor 400kg, agua de refrigeración 230m3, vapor a baja presión (salida) 330kg. Hay 5 conjuntos de unidades en funcionamiento con una capacidad total de 650.000 toneladas/año. 　　(9) El proceso Hostalen de Basel Polyolefin Company utiliza el proceso Hostalen del tanque agitado para producir HDPE. Para la polimerización en suspensión se utilizan dos reactores conectados en paralelo o en serie. El consumo de material y energía por tonelada de producto producido es: Etileno y comonómero 1.015 t, vapor 400 kg, electricidad 350 kwh, agua de refrigeración 165 m3. Hay 31 líneas de producción en operación o en diseño, con una capacidad de producción cercana a los 3,4 millones de toneladas/año. Actualmente, el dispositivo doméstico que utiliza esta tecnología es Liaoning Chemical Company, con una capacidad de producción de sólo 40.000 toneladas. La capacidad máxima de producción actual de una sola línea de esta tecnología puede alcanzar las 350.000 toneladas/año, y puede producir casi todos los productos, incluidos los picos dobles. Entre ellos, sus productos de película delgada, huecos y tubos tienen cierta reputación en el mundo. 　　(10) El proceso de alta presión de Eni Chemical Company utiliza procesos tubulares o de caldera de alta presión para producir LDPE y EVA. La densidad del LDPE es de 918-935 kg/m3 y el contenido de VAM (monómero de acetato de vinilo) en EVA puede oscilar entre el 3% y el 40%. Hay 24 líneas de producción en operación o en diseño, con una capacidad de una sola línea de hasta 200.000 toneladas/año. En la actualidad, el costo de inversión y el consumo de energía de este dispositivo son relativamente altos y los dispositivos nuevos generalmente no utilizan esta tecnología. 　　(11) El proceso de alta presión de Stamicarbon utiliza reactores tubulares de alta presión para producir copolímeros de LDPE y EVA. El consumo de material y energía por tonelada de producción es: Etileno 1.005t, electricidad 800 kwh, vapor a alta presión 230 kg, agua de refrigeración 120 m3, vapor a baja presión (salida) 650 kg. Desde 1996, se han puesto en funcionamiento múltiples unidades con una capacidad de una sola línea de 150.000 a 300.000 toneladas/año, con una capacidad total de más de 1,8 millones de toneladas/año.