[发明专利]用于制造可交联聚乙烯化合物的装置和方法

说明书

用于制造可交联聚乙烯化合物的装置，其包括熔融机(101)、熔体泵(102)和过滤单元(103)。该装置允许生产可交联的聚乙烯化合物，其可以进一步用于制造中、高和超高压电力电缆的绝缘部件。进一步提供了用于制造可交联聚乙烯化合物的方法。

技术领域

本发明涉及用于制造聚合物化合物的装置的技术领域。本发明具体涉及用于制造可交联聚乙烯化合物的装置和用于制造可交联聚乙烯化合物的方法。

背景技术

可交联聚乙烯(XLPE)用于制造电力电缆，特别是中压，高压和超高压电力电缆的绝缘部件。由于电力电缆通常埋于地下数十年，因此绝缘部件必须在长时间段内表现出恒定的化学和机械性能。这些所需的性能之一，热老化稳定性，与最佳绝缘和电性能随时间的持久性有关，并且是至关重要的。

文献US 2009110833提供了用于制造可交联聚合物化合物的装置的实例。EP2918388提供了另一种用于回收塑料材料的装置的实例。

为了生产可以容许提供这种性能的可交联聚乙烯，特别是生产高质量的遵循技术和法律标准，允许其用于制造中压，高压和超高压电力电缆的绝缘部件的可交联聚乙烯，有必要进行混合原料，例如低密度聚乙烯(LDPE)、添加剂和过氧化物的方法。

通常，这种方法通过使用所谓的常规中-高-超高压可交联聚乙烯化合物生产线而实施，其是在60年代开始的成熟的技术。这种生产线总是需要相当大的设施，以确保满足方法所需的生产环境，必须保持高水平的洁净度。这种高洁净度水平意味着要使用所谓的“洁净室”，其中提供了避免污染物存在的技术，并且提供了若干技术以持续监测和维持所需的高洁净度水平。

就所实施的方法而言，现有技术的生产线或装置，当其设计为生产遵守技术和法律标准而允许其用于生产中压，高压或超高压电力电缆的绝缘部件的可交联聚乙烯时，实现的原理是，由于必须在过程的某个阶段引入的过氧化物不能满足所需的混配温度，其必须随后在所谓的浸泡过程期间引入。

这种原理意味着传统的生产设施，特别是设计为生产遵循技术和法律标准而允许其用于制造中、高或超高压电力电缆的绝缘部件的可交联聚乙烯的那些，始终基于间歇过氧化物浸泡过程，具有受控的加热，冷却和停留时间顺序。这种浸泡过程总是在封闭的浸泡塔中进行，其高度通常约为50m，因为在塔内进行的操作链依赖于重力，如此高的高度是必要的。

因此，用于制造高质量可交联聚乙烯的现有技术装置呈现出第一个缺点，因为依赖于特定方法，它们必须始终具有至少一个非常高的浸泡塔。然而，取决于世界上的地区，获得建造这种高塔的建筑许可并不总是容易的。此外，世界上肯定有一些地区严格禁止建造相对较高的塔。

就成本而言，用于制造高质量可交联化合物的现有技术装置表现出第二个缺点，因为它们相当昂贵，价格在1500万至2000万美元范围内，这包括土地，完整的混配置，浸泡单元和相关的建筑。这些数字对于建立国际单位的国家也是固有的。显然，如此巨大的资本投资在很大程度上受建设浸泡塔的成本的影响。

除了需要浸泡塔和相关成本之外，传统生产线还表现出其他缺点，如过氧化物分散不均匀，外部污染的高风险，需要具有许多洁净室和相关的专门人员，难以保持高水平的洁净度以及能源消耗方面的进一步缺点，其显然会导致相对较大的碳足迹。

发明内容

本发明提供了没有本领域已知的任何缺点的，用于制造可交联聚乙烯化合物的新装置。

具体而言，本发明旨在提供一种用于制造可交联聚乙烯，具体地质量满足法律和技术要求而允许其用于制造中、高或超高压电力电缆的绝缘部件的可交联聚乙烯的装置，该装置不需要任何浸泡塔。

本发明还提供了建造较不昂贵的用于装置高质量可交联聚乙烯的装置。

这些目标通过权利要求1限定的装置和权利要求7限定的方法实现。