解析LDPE生产中二次机与中冷器结垢机制与解决方案

低密度聚乙烯(LDPE)作为一种重要的工业塑料，在薄膜、涂层和电线电缆料等领域占据核心地位。自1942年杜邦和联碳公司首次工业化生产LDPE以来，全球已建设了众多装置。然而，随着市场需求的增长，管式法生产过程中的二次压缩机气缸、组合阀、中冷器以及反应器的结垢问题日益突出，这不仅影响设备效率，还可能导致运行不稳定甚至需要停工维护。 在工业化生产过程中，尤其是管式法，高压循环气系统在初次压缩后会通过中间换热器降低气体温度，再进行二次压缩。这一过程中，乙烯原料在经过预热器加热至130℃~170℃后，与引发剂如氧气、过氧化物混合发生聚合反应。然而，二次压缩机气缸、组合阀和中冷器上积聚的白色污垢引起了科学家们的关注。这些污垢的形成并非完全来源于高压循环气系统中的杂质，熔融指数和密度测试结果显示，它们的特性并不符合高压循环气系统的标准。 通过对不同位置收集的结垢物样本进行FT-IR测试，发现它们在1364.69cm-1和1375.24cm-1处具有叔丁基特征峰，同时在1721.42cm-1和1740cm-1处有酯类C=O伸缩振动吸收峰。这些吸收峰的存在表明，过氧化引发剂在结垢物的形成过程中起到了关键作用，而没有发现醚类碳-氧吸收峰，排除了氧气直接参与的可能性。这揭示了自由基的来源以及聚乙烯白色污垢的成因主要是由过氧化引发剂引发的化学反应。 鉴于目前对组合阀和中冷器结垢问题的研究相对不足，这篇论文的分析对于理解和解决这类问题具有重要意义。它提供了对结垢现象的深入剖析，包括结垢的可能成因和特性，为优化生产工艺、防止和清理结垢提供了科学依据。因此，对LDPE工业生产过程中的结垢现象进行深入研究和控制，是保障装置稳定运行和提升经济效益的关键环节。