Polyethylen lze rozdělit na vysokotlakou metodu, střednětlakou metodu a nízkotlakou metodu podle polymeračního tlaku.
K výrobě nízkohustotního polyetylenu se používá vysokotlaká metoda, tato metoda byla vyvinuta brzy a polyetylen vyrobený touto metodou tvoří asi 2/3 celkové produkce polyetylenu, ale s rozvojem technologie výroby a katalyzátorů, její tempo růstu výrazně zaostává za nízkotlakou metodou. Nízkotlaká metoda z hlediska způsobu provedení zahrnuje suspenzní metodu, rozpouštěcí metodu a metodu v plynné fázi. Suspenzní metoda se používá hlavně k výrobě polyethylenu s vysokou hustotou, zatímco metoda roztoku a metoda v plynné fázi mohou nejen vyrábět polyethylen s vysokou hustotou, ale také vyrábět polyethylen se střední a nízkou hustotou, také známý jako lineární polyethylen s nízkou hustotou, přidáním komonomerů. Rychle se rozvíjejí různé nízkotlaké procesy.
Vysokotlaká metoda
Způsob polymerace ethylenu na nízkohustotní polyethylen s kyslíkem nebo peroxidem jako iniciátorem. Ethylen vstupuje do reaktoru po sekundárním stlačení, polymeruje na polyethylen pod tlakem 100~300 MPa, teplotou 200~300 stupňů a iniciátorem a reaktanty se oddělují za sníženého tlaku, takže nezreagovaný ethylen je recyklován a recyklován a roztavený polyethylen je extrudovaný a granulovaný po přidání plastových přísad.
Používají se dva typy polymeračních reaktorů: trubkové reaktory (délky trubek do 2000 m) a kotlové reaktory. Jednosměrná míra konverze trubkového procesu je 20 % ~ 34 % a roční výrobní kapacita jedné linky je 100 kt. Jednosměrná míra přeměny procesu konvičky je 20 % ~ 25 % a roční výrobní kapacita jedné linky je 180 kt.
Nízkotlaká metoda
Existují tři druhy suspenzní metody, rozpouštěcí metoda a metoda v plynné fázi, kromě metody v roztoku, kde je polymerační tlak nižší než 2 MPa. Obecné kroky zahrnují přípravu katalyzátoru, polymeraci ethylenu, separaci polymeru a granulaci.
(1) Suspenzní metoda: výsledný polyethylen je nerozpustný v rozpouštědlech a je v suspenzi. Polymerační podmínky suspenzní metody jsou mírné a snadno se ovládají a jako aktivátor se běžně používá alkylhliník, jako regulátor molekulové hmotnosti se používá vodík a většinou se používá kotlíkový reaktor. Suspenze polymeru z polymeračního kotle je transportována do sušičky prášku bleskovým kotlem a separátorem plyn-kapalina a poté do granulace. Výrobní proces také zahrnuje regeneraci rozpouštědla, rafinaci rozpouštědla a další kroky. Použitím různých kombinací polymeračních kotlů v sérii nebo paralelně lze získat produkty s různou distribucí molekulové hmotnosti.
(2) Metoda roztoku: polymerace se provádí v rozpouštědle, ale ethylen a polyethylen se rozpouštějí v rozpouštědle a reakční systém je homogenní roztok. Reakční teplota (Větší nebo rovna 140 stupňům) a tlak (4~5MPa) jsou vysoké. Vyznačuje se krátkou dobou polymerace, vysokou intenzitou výroby a může produkovat polyethylen vysoké, střední a nízké hustoty, který může lépe řídit vlastnosti produktu; Polymer získaný roztokovou metodou má však nízkou molekulovou hmotnost, úzkou distribuci molekulové hmotnosti a nízký obsah pevných látek.
(3) Metoda v plynné fázi: ethylen se polymeruje v plynném stavu a obecně se používá reaktor s fluidním ložem. Existují dva druhy katalyzátorů, chrom a titan, které se přidávají do lože pomocí skladovací nádrže, a vysokorychlostní ethylenový cyklus se používá k udržení fluidizace lože a vyloučení polymeračního tepla. Výsledný polyethylen se vypouští ze dna reaktoru. Tlak v reaktoru je asi 2 MPa a teplota je 85~100 stupňů. Metoda v plynné fázi je nejdůležitější metodou výrobní linky typu nízkohustotního polyethylenu a metoda v plynné fázi eliminuje procesy regenerace rozpouštědla a sušení polymeru a šetří 15 procent investic a 10 procent provozních nákladů než metoda řešení. Je to 30 procent investice tradiční vysokotlaké metody a 1/6 provozních nákladů. V důsledku toho se rychle rozvíjela. Metodu v plynné fázi je však třeba dále zlepšit, pokud jde o kvalitu a rozmanitost produktu.
Středotlaká metoda
Katalyzátor na bázi chrómu naložený na silikagelu se používá v kruhovém reaktoru k polymeraci ethylenu při středním tlaku za vzniku polyethylenu s vysokou hustotou.
Zpracování a aplikace: lze zpracovávat vyfukováním, vytlačováním, vstřikováním a jinými metodami a je široce používán při výrobě fólií, dutých výrobků, vláken a každodenních různých produktů. Ve skutečné výrobě, aby se zlepšila stabilita polyethylenu vůči ultrafialovým paprskům a oxidaci a zlepšila se výkonnost při zpracování a použití, je třeba přidat malé množství plastových přísad. Běžně používanými absorbéry ultrafialového záření jsou o-hydroxybenzofenon nebo jeho alkoxyderiváty atd., saze jsou vynikajícím štítem proti ultrafialovému záření. Kromě toho se přidávají antioxidanty, lubrikanty, barviva atd., aby se rozšířila oblast použití polyethylenu.
