ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полимеризация этилена при низком давлении из "Технология пластических масс 1963" Полимеризация этилена при высоком давлении имеет ряд неудобств. Помимо сложного аппаратурного оформления этот метод отличается невысокой степенью конверсии (12- -25%), что заставляет прибегать к сложной очистке циркулирующего газа или же использовать его для других целей, что не всегда рентабельно. [c.66] Большое промышленное значение имеет разработанный К. Циглером метод полимеризации этилена при атмосферно.м давлении в присутствии смешанного катализатора — триэтил-алюминия и четыреххлористого титана. [c.66] Основной катализатор полимеризации этилена при низком давлении — триэтилалюминий — представляет собой прозрачную бесцветную жидкость, мгновенно воспламеняющуюся при соприкосновении с воздухом и взрывающуюся при воздействии соединений, содержащих гидроксилы (вода, спирты и т. д.). [c.66] Триэтилалюминий хорошо растворим в бензине, бензоле, толуоле и некоторых других ароматических углеводородах его т. кип. 194° С, плотность 0,874 г/сж (при 20° С) при попадании на кожу вызывает сильные ожоги. Хранить триэтилалюминий следует в герметически закрытой и сухой таре в атмосфере азота. [c.67] Четыреххлористый титан — бесцветная жидкость, кипящая при 136,5° С и замерзающая при —23° С. [c.67] Гидрид алюминия с этиленом снова образует триэтилалюминий, и процесс может продолжаться до распада катализаторного комплекса, причем выделяются полиэтилен и регенерируются катализатор и сокатализатор. [c.68] Реактор для полимеризации представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, изготовленный из кислотоупорной стали и снабженный охлаждающей рубашкой и перемешивающим устройством. Перед процессом полимеризации вся система освобождается от кислорода продуванием азота. Темпе ратура, продолжительность и давление процесса полимеризации на заводах различны. Повышение давления несколько ускоряет процесс, но при этом увеличивается также и количество выделяющегося тепла. Поэтому величина давления ограничивается интенсивностью теплосъема. [c.68] Большое значение имеет соотношение между весом триэтил-алюминия и четыреххлористого титана. При увеличении его молекулярный вес полимера возрастает, например при молярном соотношении триэтилалюминия к четыреххлористому титану 2 1 образуется полимер с мол. весом 1 ООО ООО, а при соотношении 1 2 — хрупкий полимер с мол. весом около 30 000. Обычно применяется молярное соот 1ошение триэтилалюминия к че-тыреххлористому титану в пределах от 1 1,2 до 1 1. При этом получаются полимеры с мол. весом от 75 000 до 350 000, механически прочные и легко перерабатываемые в изделия. [c.68] Необходимым условием протекания процесса является от сутствие примесей, реагирующих с катализатором, главным образом, воды и кислорода. [c.68] Процесс полимеризации может быть оформлен, как цикличный и как непрерывный. Непрерывная полимеризация этилена производится в реакторе колонного типа с перемешивающим устройством. Смесь непрерывно подается в аппарат и также непрерывно отводится продукт полимеризации. [c.68] Полученный полимеризат спускается в промыватель 9, где промывается метанолом из мерника 10. Отжим промытого полимера производится на центрифуге 11 после этого производится дополнительная промывка метанолом в промывателе 12, затем следует повторный отжим и так до четырех промывок и отжимов. Промывка полимера имеет большое значение, так как остатки катализатора повышают диэлектрические потери, а также снижают В0Д0-, кислото- и щелочестойкость. Промывка производится при модуле 1 8, считая на сухой полимер. После каждой промывки следует отжим на центрифуге до остаточной влажности 30—40%. Длительность промывки I час. Первая промывка проводится при 50—56°С без доступа воздуха, остальные при комнатной температуре с доступом воздуха. Применяя центрифуги, дающие отжим до 30—40% остаточной влажности, можно уменьшить количество промывок до одной. Регенерация растворителей осуществляется водой, разделяющей смесь на два слоя. Водно-метанольная смесь поступает на ректификацию, а бензин промывается водой и обезвоживается щелочью. [c.70] Кроме метанола, для промывки могут применяться другие спирты (бутанол, пропанол и др.), а также вода, но она не смачивает полимера и, кроме того, вызывает гидролиз катализатора и сокатализатора с образованием нерастворимых соединений. Недостатками метанола являются его ядовитость и пожароопасность. [c.70] Промывка водой ведется без доступа воздуха при комнатной температуре. Применяется вода дистиллированная или очищенная ионитами с добавкой эмульгатора. Затем полимер отжимается и обрабатывается острым паром, отгоняющим бензин. После отгонки бензина продолжается обработка паром с отжимом конденсата до нейтральной реакции конденсата и отсутствия в нем соединений алюминия. Окончательный отжим производится на центрифуге. [c.70] Промытый водой или метанолом порошок полимера высушивается в камерных (или другого типа) сушилках при температуре около 65° С. Высушенный полиэтилен просеивается и подвергается стандартизации, например в смесительном барабане. [c.70] Полученный таким методом полиэтилен представляет собой порошок белого цвета с насыпным весом от 100 до 250 г/ л. [c.70] Вернуться к основной статье