Технология получения полиэтилена
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
?кое давление приводит к повышению молекулярной массы, уменьшению разветвленности и повышению степени превращения;
) более высокая концентрация инициатора обусловливает уменьшение молекулярной массы, повышение содержания кислорода в полимере и повышение превращения этилена;
) более высокая температура приводит к уменьшению молекулярной массы, учащению разветвленности и повышению степени превращения;
) более длительное время пребывания в реакторе повышает молекулярную массу и степень превращения.
Методом высокого давления получают полиэтилен низкой плотности (ГОСТ 16337-77Е). Этот вид полиэтилена, получаемый в трубчатых реакторах или в реакторах с перемешивающим устройством с применением инициаторов радикального типа, выпускают в чистом виде (базовые марки) или в виде композиций с красителями, стабилизаторами и другими добавками.
Предназначается он для изготовления технических изделий, а также изделий широкого потребления, которые вырабатываются различными методами - экструзией, литьем, прессованием и пр. Для изделий кабельной промышленности полиэтилен не применяют.
Плотность этого полиэтилена всех марок и сортов - 913- 929 кг/м3 с допуском 0,6 кг/м3. Предел прочности при растяжении- 12-16 МПа, при изгибе-12-17 МПа, модуль упругости при изгибе-150-200 МПа, твердость по Брииеллю - 14- 25 МПа.
Получение полиэтилена методом высокого давления пожаро- и взрывоопасно. Наибольшую опасность представляют сжатие этилена и его полимеризация в трубчатых реакторах.
Получение полиэтилена при низком давлении
Сырьем для получения полиэтилена методом низкого давления служит очищенный этилен и смешанный металлоорганический катализатор- триэтилалюминий и четыреххлорнстый титан. Вместо триэтилалюминия могут применяться также диэтилалюминийхло-рид, этилалюминийдихлорид или триизобутилалюмииий.
Триэтилалюминий получают в две стадии.
Технология получения. Технологический процесс получения полиэтилена с использованием триэтилалюмния и четыреххлористого титана в качестве катализаторов может быть как периодическим, так и непрерывным. В настоящее время применяют несколько технологических схем, отличающихся различными конструкциями и объемами реакторов, способами отмывки катализатора от полиэтилена и т. д. Наиболее распространенный способ состоит из трех последовательных непрерывных операций: полимеризации этилена, отмывки его от катализатора и сушки.
Технологическая схема полимеризации этилена Из цеха катализаторов в мерники подаются 5%-ные растворы триэтилалюмния (или диэтилалгомийхлорида) и четыреххлористого титана. Отмеренные количества катализаторов самотеком поступают в емкость, где они перемешиваются и разбавляются бензином и циклогексапом до 0,2%-ной концентрации. Емкость имеет водяную рубашку для нагрева раствора до 50С. Сформированный катализаторный комплекс насосом закачивается в реактор и поддерживается в нем на постоянном уровне. Реактор представляет автоклав колонного типа емкостью около 10м3. Этилен подается в нижнюю часть реактора по трубам 20. Поступая в реактор через систему эрлифта, этилен обеспечивает перемешивание реакционной массы, отводит тепло полимеризации и частично полимеризуется в полиэтилен. Полимеризация производится при T=50-60С, и эта температура поддерживается изменением количества и температуры подаваемого этилена.
Процесс полимеризации этилена при низком давлении сопровождается загрязнением полученного полимера остатками катализатора, которые ухудшают химические свойства полимера и изменяют его цвет до коричневого. Поэтому возникает необходимость удаления катализатора из полимера, что достигается разложением катализатора с последующим растворением полученных продуктов и отфильтровыванием их от полиэтилена.
Технологический процесс разложения и отмывки катализатора
Суспензия, непрерывно циркулирующая по кольцу, отбирается в центрифугу, где отделяется жидкая часть (фугат) от полиэтилена. Фугат из центрифуги самотеком поступает в сборник, из которого насосом перекачивается в отделение отстаивания, нейтрализации и очистки. Отжатый полиэтилен, содержащий 30-40% растворителя и катализаторный комплекс, выгружается шнеком в сборник, где нагревается до 50С. В сборник подается метиловый спирт и перемешивается в течение 1 ч до разложения комплекса катализатора в растворимые продукты. Полученная суспензия насосом подается во вторую центрифугу, где кроме отжима предусматривается промывка полиэтилена метанолом. Фугат (отработанный метанол) самотеком поступает в сборник, из которого насосом транспортируется на регенерацию.
Отжатый полиэтилен, содержащий 30-40% метанола и неотмытые продукты разложения катализаторов, выгружается из центрифуги в сборник. Туда же подается метиловый спирт, и при тщательном перемешивании в течение 1 ч при температуре около 50С происходит отмывка полиэтилена от продуктов разложения катализаторов. Полученная суспензия насосом подается в третью центрифугу, в которой осуществляется промывка осадка метанолом и отжатие. Метанол из центрифуги самотеком поступает в сборники. Отжатый полиэтилен с остаточным содержанием метанола 30-40% подается в шнек и транспортируется попеременно в один из двух бункеров-смесителей с планерным шнеком. В бункере к полиэтилену поступает ряд добавок, улучшающих его качество: стабилизатор, нитрофосфат натрия и этилеигликоль (для осветления), воск (для повышения блеска) и т.