개요:
전 세계 폴리올레핀의 연간 생산량은 1억 5천만 톤에 달하지만, 전통적인 폴리올레핀(PE 및 PP 등)은 이미 생산 능력이 과잉 상태입니다. 반면에 신에너지 자동차, 광학 소재, 바이오 의약품과 같은 신흥 분야는 고급 폴리올레핀에 대한 폭발적인 수요를 견인하고 있습니다. 중국 시장의 경우 연간 수요 증가율이 7%를 넘어서며 2024년을 “내수 대체의 해”로 부르고 있습니다.”
하이엔드 폴리올레핀이 왜 그렇게 인기가 있을까요?
· 성능 제한:높은 탄성, 내충격성 및 초고차단성으로 새로운 에너지 배터리 패키징, 의료용 카테터 및 5G 광케이블과 같은 까다로운 애플리케이션에 적합합니다.
· 국내 대체의 긴급성:하이엔드 등급은 오랫동안 수입에 의존해 왔으며, 국내 대체율은 50% 미만이어서 기술 혁신이 절실했습니다.
· 정책 푸시: “이중 탄소” 목표 아래 친환경 및 고성능 소재는 산업 업그레이드의 핵심 방향이 되었습니다.
핵심 하이엔드 폴리올레핀 품종과 그 응용 분야에 대한 시각적 가이드
네 가지 주요 제작 방법
폴리올레핀은 주로 촉매 중합을 통해 생산되며, 일반적인 촉매는 지글러-나타 촉매와 메탈로센 촉매입니다. 생산 방식은 기체 상 방식, 슬러리 상 방식, 용액 방식, 고압 방식으로 분류할 수 있습니다.
표에서 볼 수 있듯이 용액 중합은 높은 비용과 에너지 소비와 같은 문제에 직면하고 있지만 분자 설계 유연성과 복잡한 재료를 제조 할 수있는 능력의 장점으로 인해 고급 폴리올레핀 생산의 핵심 기술이되었습니다. 용액 중합에 대한 풍부한 응용 경험을 바탕으로 한 도젠의 용매 회수 및 탈리화 공정 개선 기술은 고급 폴리올레핀 산업을 더욱 지원하여 새로운 에너지 및 헬스케어와 같은 전략 산업의 개발 요구를 지속적으로 충족할 수 있도록 할 것입니다.
획기적인 도구-도겐 DSXL 분산화 기술
용액 중합에서 용매 잔류물은 제품 순도에 영향을 미치는 핵심 문제입니다. 기존 공정(기체상 및 슬러리상 방법)은 정밀한 분자 구조 제어를 달성하는 데 어려움을 겪습니다. 다단계 그라데이션 디볼라틸화 설계를 갖춘 DODGEN DSXL 디볼라틸화 기술은 고급 소재 생산을 위한 “황금 공정'으로 자리 잡았습니다.
DODGEN DSXL의 원리 분산화 기술은 효율적인 고점도 유체 열교환기를 통해 폴리머를 특정 온도로 빠르고 균일하게 가열하거나 휘발성 물질이 폴리머에서 빠져나오도록 돕는 첨가제를 첨가하는 것입니다. 그러면 폴리머가 휘발 장치 내부에 균일하게 분산되어 반응기 내 폴리머의 표면적이 증가하고 휘발성 물질의 계면 질량 전달 저항이 감소하여 효율적인 휘발이 이루어집니다.
업계 고충 사항
높은 용매 잔류물 ❌ 높은 용매 잔류물
❌ 분자 사슬 분해
❌ 높은 에너지 소비
다단계 그라데이션 디볼라틸라이제이션 설계를 통해 고효율, 정밀도, 비용 절감이라는 기술적 도약을 달성한 DODGEN DSXL 디볼라틸라이제이션 기술입니다.
높은 효율성, 정확성, 비용 절감 효과를 하나로!
· 용매 제거 효율의 획기적인 개선
DSXL 기술은 빠른 가열(예: 폴리올레핀-용매 시스템을 임계 기화 온도까지 가열)을 위해 고점도 특수 열교환기와 결합된 다단계 탈리화 설계를 사용합니다. 이 분배기는 용융물을 밀리미터 크기의 액체 필름으로 분산시켜 용매 확산 경로를 크게 단축합니다. 잔류 용매 함량을 500ppm 이하로 낮출 수 있어 고급 폴리올레핀(예: 메탈로센 폴리에틸렌)의 순도 요건을 충족할 수 있습니다.
· 분자량 보호 메커니즘
구배 압력 감소와 저온 플래시 증발 공정의 조합을 채택함으로써 탈리화 공정 중 정밀한 온도 제어를 통해 폴리올레핀의 열 분해를 방지합니다. 첨가제(예: 질소)를 첨가하면 저분자 제거가 향상되어 장시간 고온 노출로 인한 분자 사슬 분해를 줄일 수 있습니다.
· 상당한 비용 이점
기존의 트윈 스크류 디볼라틸라이제이션과 비교했을 때 DODGEN DSXL 디볼라틸라이제이션 기술은 40%-60%의 투자 비용을 절감하는 동시에 운영 및 유지보수 비용을 크게 절감하여 놀라운 경제적 이점을 제공합니다.
적용 사례: 이 기술은 POE 엘라스토머, COC 광학 소재, EPOE 자동차 부품과 같은 고급 제품의 대량 생산에 성공적으로 적용되어 고객이 고부가가치 시장을 선점할 수 있도록 지원했습니다.
도겐 용매 회수 공정 개선 기술
용액 중합에서 반응 섹션에서 나오는 반응 액체는 일반적으로 용매 함량(일반적으로 60%-70%)이 높고 고체 함량(20% 미만)이 낮습니다. DODGEN은 일반적으로 용매와 반응하지 않은 단량체를 제거하기 위해 2~3단계의 DSXL 탈휘발을 사용합니다(아래 공정 흐름도 참조). 휘발 온도는 점차적으로 증가하고 압력은 단계적으로 감소하여 휘발 후 잔류 모노머 함량이 500ppm 이하로 떨어집니다.
30% 에너지 절약! “친환경 생산”을 재정의하는 DODGEN 용제 회수 기술”
폴리올레핀 용액 중합의 가장 큰 단점은 다른 공정에 비해 에너지 소비량이 상대적으로 높다는 점입니다. 이 공정의 핵심은 다량의 용매(예: 헥산, 시클로헥산)를 반응 매체로 사용한다는 점입니다. 중합 반응 후 중합 반응기, 용매는 플래시 증발, 증류, 원심 분리 등 여러 단계를 거쳐 폴리머 용액에서 분리 및 정제되어야 합니다. 용매 회수 및 분리 시스템의 에너지 소비량은 전체 공정의 약 40%-50%를 차지합니다. 향후 기술 업그레이드는 비용과 환경 압박을 모두 해결하기 위해 저에너지 분리 공정에 초점을 맞춰야 합니다.
도겐의 용매 회수 공정 개선 기술은 폴리올레핀의 용액 중합이 에너지 소비를 효과적으로 줄일 수 있도록 도와줍니다. POE 용매 회수를 예로 들면, 탈리화 시스템과 용매 회수 시스템의 개선된 설계를 통해 기존의 2열 용매 회수 시스템을 3열 회수 시스템으로 업그레이드하여 에너지 소비를 약 30% 절감할 수 있습니다.
3열 복구 프로세스의 주요 최적화 사항
l깜박이는 폐열의 활용
최적화: 폐열 회수 시스템은 플래싱 가스 상(160-180°C)에서 열을 포집하여 공급 재료를 예열하는 데 재사용하는 데 사용됩니다. 이를 통해 플래싱 응축 시스템의 에너지 소비를 줄이는 동시에 용매 회수 시스템에 상당한 열 에너지를 공급하여 전체 에너지 사용량을 낮출 수 있습니다.
l정밀한 점진적 분리
최적화: 플래싱 및 용매 분리 시스템의 통합 설계를 통해 플래싱 공정의 각 단계에서 용매와 모노머를 정밀하고 등급별로 분리할 수 있습니다. 이를 통해 증기를 단계적으로 사용하고 응축 시스템의 냉각 용량을 최적화하여 전체 시스템의 에너지 소비를 더욱 줄일 수 있습니다.
l효율적인 증류탑 내부
최적화: 세 개의 용매 회수 컬럼에는 압력 강하가 적고 분리 효율이 높은 고효율 패킹 재료가 장착되어 있습니다. 이를 통해 증류탑의 높이를 줄이면서 분리 성능을 높일 수 있습니다. 또한 환류 비율을 효과적으로 낮춰 증류 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.
고효율 액체-액체 분리기 적용
최적화: 용매 회수 공정에서 유기상과 무기상을 지속적이고 효율적으로 분리하기 위해 고효율 액체-액체 코알레서(액체-액체 결합기)를 사용합니다. 이 혁신적인 접근 방식은 용매 및 분 자체 손실을 효과적으로 줄여 운영 비용을 크게 절감합니다.
또한 DODGEN은 현재 히트 펌프와 다중 효과 증류 기술을 통합하여 전체 공정을 더욱 최적화하고 있으며, 이를 통해 더 큰 에너지 절감과 소비 감소를 달성할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
도젠과 협력하여 재료 혁명의 새로운 블루오션을 선점하세요.
폴리올레핀 용액 중합을 위한 도겐의 핵심 공정 개선 기술은 고급 폴리올레핀 분야에서 상당한 경쟁력을 입증하고 있습니다. 향후 장비 혁신과 공정 최적화를 통해 에너지 소비를 더욱 줄이고 제품 일관성을 개선하며 폴리올레핀 산업을 고성능 및 기능성 방향으로 업그레이드할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
- 떨어지는 가닥의 변질로 인해 재료가 막히나요?
- 이 장비에 고점도 재료를 사용할 수 있나요?
-장비가 지속적으로 생산할 수 있나요?
- 파일럿 규모의 지원이 제공되나요?
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DODGEN 원스톱 솔루션
· 막힘 방지 설계: 최적화된 밀리미터 수준의 기공 개방률로 지속적인 생산을 보장합니다.
· 넓은 점도 적응성: 점도 범위가 1,000~30,000cP인 물질에 대한 효율적인 용매 탈휘발.
· 전체 주기 서비스: 파일럿 시험에서 대량 생산에 이르기까지 공정 패키지와 맞춤형 장비를 제공합니다.
폴리올레핀에 대한 자세한 문의는 다음 연락처로 DODGEN 담당자에게 문의하십시오. inquires@chemdodgen.com[1] 를 통해 1:1 기술 전문가 상담을 받을 수 있습니다.
또한 기술 전문가와 직접 대면하여 토론할 수 있는 기회도 있습니다.
도젠은 다음 전시회에서 부스를 운영합니다. 2025 차이나플라스 .
저희 부스를 방문하여 DODGEN의 리더십 및 기술 전문가와 직접 대화하는 것을 환영합니다.
