ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полимеризация этилена при низком давлении из "Технология пластических масс Издание 2" В 1954—1955 гг. была установлена возможность полимеризации этилена без применения высокого давления в присутствии металлоорганических и окисных катализаторов. [c.64] Большое промышленное значение имеет разработанный К. Циглером метод полимеризации этилена при атмосферном давлении в присутствии смешанного катализатора — триэтилалюминия и четыреххлористого титана. [c.64] 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.). Триэтилалюминий хорошо растворим в бензине, бензоле, толуоле и некоторых других ароматических углеводородах его т. кип. 194 °С, плотность 0,874 г/см (при 20 °С) при попадании на кожу вызывает сильные ожоги. Хранить триэтилалюминий следует в герметически закрытой и сухой таре в атмосфере азота. [c.64] Четыреххлористый титан — бесцветная жидкость, кипящая при 136,5 °С и замерзающая при —23°С. [c.64] Гидрид алюминия с этиленом снова образует триэтилалюминий, и процесс может продолжаться до распада катализаторного комплекса, причем выделяется полиэтилен и регенерируются катализатор и сокатализатор. [c.65] Полимеризацию этилена проводят жидкофазным методом — пропуская этилен через 1%-ный раствор триэтилалюминия и четыреххлористого титана в жидких углеводородах (обычно в бензине). [c.65] 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. Температура, 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.65] Большое значение имеет соотношение триэтилалюминия и четыреххлористого титана. При увеличении его молекулярный вес полимера возрастает. Например, при мольном отношении триэтилалюминия к четыреххлористому титану 2 1 образуется полимер с мол. весом 1000000, а при отношении 1 2 — хрупкий полимер с мол. весом около 30000. Обычно применяется мольное отношение триэтилалюминия к четыреххлористому титану в пределах от 1 1,2 до 1 1. При этом получаются полимеры с мол. ведом от 75 ООО до 350 ООО, механически прочные и легко перерабатываемые в изделия. [c.65] Необходимое условие нормального протекания процесса — отсутствие примесей, реагирующих с катализатором, главным образом воды и кислорода. [c.65] Основные операции в производстве полиэтилена при низком давлении 1) приготовление катализаторного комплекса, 2) полимеризация этилена, 3) разложение и отмывка катализатора, 4) отжим и сушка полимера. Кроме того, производится регенерация растворителя этилена и промывного агента. [c.65] Процесс полимеризации может быть оформлен как циклический и как непрерывный. Основным аппарато.м в обоих случаях является полимеризатор, представляющий собой вертикальный цилиндрический сосуд, выполненный из биметалла углеродистая сталь — нержавеющая сталь марки 1Х18Н9Т. В нижней части реактора расположен эрлифт, в который по трубе поступает этилен. [c.66] Непрерывный процесс производства полиэтилена при низком давлении заключается в следующем (рис. 16). [c.66] Парагазовую смесь совместно с ожиженным бензином возвращают в полимеризатор. Температуру внутри полимеризатора регулируют количеством парогазовой смеси, подаваемой газодувкой и количеством охлаждающей воды, подаваемой в холодильник 10. [c.67] Обычный режим полимеризации температура около 80 °С, давление 2—5 кгс/см . [c.67] Продукт, полимеризации — суспензия полиэтилена в бензине — непрерывно отводится из полимеризатора через редукционный вентиль в разлагатель катализатора 12. Концентрация суспензии регулируется количеством подаваемого в полимеризатор бензина. Она изменяется в пределах 90—135 кг/м . [c.67] Образовавшиеся алкоголяты алюминия и титана растворимы в спиртах и углеводородах. Следует применять безводные спирты, так как вода разлагает катализаторный комплекс с образованием гидроокисей, нерастворимых в спиртах и углеводородах. Технологически удобны спирты Сз—С4, так как они имеют меньшую теплоту испарения, чем метиловый, образуют легкоудаляемые азеотроп-ные смеси с бензином и легче регенерируются. В СССР обычно применяют изопропиловый спирт. [c.67] Разложение катализаторного комплекса проводят непрерывно при температуре, около 50 °С и атмосферном давлении. Полимер отделяют от маточного раствора на центрифуге 13 и промывают метанолом или другими спиртами, а также смесью метанола и бензина. При промывке должны быть удалены продукты разложения катализаторного комплекса, которые повышают зольность полиэтилена и, соответственно, диэлектрические потери, а также снижают водостойкость и химическую, стойкость полимера. [c.67] Отжатый на центрифуге полимер разбавляют промывной жидкостью в репульпаторе 14. Образовавшаяся суспензия полимера поступает в аппарат 15 с мешалкой, предотвращающей оседание полимера, а затем на центрифугу 16. Промывка двухступенчатая, причем на каждой ступени полимер проходит репульпатор, ажи-татор, насосы и центрифугу. [c.67] В некоторых случаях после спиртовых промывок применяют водные. Это упрощает процесс сушки, так как для водного полимера применимы многие типы воздушных сушилок, непригодные для сушки спиртового полимера из-за взрыво- и пожароопасности воздушно-спиртовых паров. Однако применение водных промывок значительно усложняет регенерацию спирта. [c.68] Вернуться к основной статье