主题：【原创】聚乙烯的故事（全） -- 晨枫

前面提到了，帝化的反应是在高温高压下进行的。为什么要高温高压呢？碳有四个化合键，就好比四个手，这手一个也不能空闲着，否则就要乱抓，直到抓住别人的一个手才罢休。氢只有一个手。所以一个碳哥哥和四个氢妹妹在一起手拉手（这是不是那个什么什么教一夫四妻制的理论基础？），就构成了甲烷，天然气的主要成份；两个碳哥哥互相拉住两个手，另外两个手空出来，一人（呵，应该是“一碳”）抓住两个氢妹妹，这就是乙烯。聚乙烯反应就是要把乙烯分子的两个碳之间的一个键释放出来，去抓住另外一个也释放出来的碳键，这样可以一路左手拉右手（“聚合”）过去，头上和脚下的手还是拉着氢，端点的碳那个多出来的手也拉上一个氢，这就形成了聚乙烯。可是乙烯分子是化学稳定的，本来好好的，无缘无故的干嘛要自己把双键打断成单键呢？这就要高温高压“做媒”了，高温下分子活性大，高压把分子凑得近一点，这和把一对怨偶发配到小小的热带荒岛上的意思差不多，呵呵。

高温高压在实验室里已经不容易了，工业化的麻烦更多。帝化的“老爷爷”工厂到底用的是什么工艺，手头没有资料，只能自己猜。由于这是直接从实验室的过程放大，估计用的是间隙反应的高压反应釜。这是好听的说法，其实就是工业规模的高压锅。在锅内重复实验室条件，一锅一锅地“煮”，工艺复杂，质量没有保证，产量也低。

战后，战时的很多机密都得见天日，聚乙烯也是其中的一个。聚乙烯生产工艺也进步了，最大的进步是连续生产。50年代开始，高压管式反应器（tubular reactor）开始用于聚乙烯。管式反应器就是一根长管子，一头进原料气体，一头出固体产品（加没有反应掉的气体和惰性气体）。理想的管式反应器里的气体在管子里面“齐头并进”，长幼有序，没有返混，像一串活塞往前行进一样，所以也称活塞流反应器（plug flow reactor，PFR）。气体不能在管子里太悠闲地度方步，否则混合、返流都成问题，所以要有相当的流速；聚乙烯反应又需要一定的时间，这样管子就变得巨长，只好来回绕起来，缩小占地。工业规模的管式聚乙烯反应器可以有几公里长，压力高达1000大气压以上。高压管式反应器比高压釜式反应器要进步了，压力降下来了一点，连续生产的效率要高很多，产量大，质量控制要容易一些，但压力还是太高，要是出事故，爆炸起来不得了，所以都是埋在实心的巨型混凝土结构里，设备、施工的成本都很高。