ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство полиэтилена при среднем давлении из "Технология нефтехимического синтеза Часть 2" Полимеризация этилена может проводиться в присутствии окисных катализаторов при 130—170 °С и давлении 35—40кгс/см (3,43—3,92 МН/м ) в среде растворителя (углеводороды). Этот процесс известен как полимеризация этилена при среднем давле-. НИИ. При этом получается полиэтилен высокой плотности с молекулярным весом, достигающим 140 000 и более. [c.270] В качестве катализаторов полимеризации наибольшее распространение получили окислы ванадия, молибдена, вольфрама, хрома. В промышленности полимеризацию проводят в присутствии гомогенных катализаторов (в суспензии) или гетерогенных катализаторов (в суспензии или стационарном слое). В качестве гетерогенных катализаторов используют окиснохромовые катализаторы и соединения других металлов переменной валентности. [c.270] Катализатор наносят на пористый носитель. Им может быть окись алюминия, силикагель, алюмосиликат. Активность и срок службы катализатора можно значительно увеличить с помощью промоторов, восстанавливающих окислы металлов и, кроме того, поглощающих следы воды и кислорода, которые могут присутствовать в этилене или растворителе. В качестве промоторов используются металлические натрий и кальций, их гидриды, некоторые другие щелочные и щелочноземельные металлы. [c.270] Процесс полимеризации при среднем давлении проводят в растворителе, в котором растворяются этилен и полиэтилен. Растворитель способствует равномерному распределению катализатора и отводу тепла полимеризации. Кроме того, благодаря растворителю активная поверхность катализатора не покрывается полимером. Б качестве растворителей используют бензины, ксилол, циклогексан и другие. [c.270] На скорость процесса полимеризации, выход и свойства полиэтилена оказывают влияние активность катализатора, температура и давление процесса. Активность катализатора зависит от его концентрации, температуры активации и пористости носителя. [c.271] Для каждого носителя с различной пористостью характерно оптимальное содержание окислов металла, соответствующее максимальной активности катализатора. Обычно концентрация составляет 5—6% от носителя температура активации катализатора — 500—600 С. [c.271] С повышением Активности катализатора увеличивается скорость процесса полимеризации, но снижается молекулярный вес полиэтилена. Молекулярный вес полиэтилена зависит от температуры и давления. [c.271] С повышением температуры скорость полимеризации сначала возрастает, а затем падает из-за дезактивации катализатора. Поэтому температура подбирается в зависимости от заданного молекулярного веса. [c.271] Для поддержания постоянной температуры необходим интенсивный отвод тепла полимеризации. С этой целью в реакционную смесь вводится дополнительное количество этилена и растворителя, которые, нагреваясь и испаряясь, уносят тепло. [c.271] С увеличением давления молекулярный вес полимера увеличивается. Скорость процесса резко возрастает при увеличении давления до 30—32 кгс/см (2,94—3,14 МН/м ), а при дальнейшем его увеличении она остается практически постоянной. С учетом заданных свойств полиэтилена давление обычно поддерживается около 40 кгс/см2 (3,92 МН/м2). [c.271] В промышленности процесс производства полиэтилена среднего давления осуществляют по периодической или непрерывной схемам. [c.271] Производство полиэтилена среднего давления на окиснохро-мовом катализаторе непрерывным способом в суспендированном слое катализатора (рис. 63) состоит из следующих стадий подготовка исходного сырья (этилена, катализатора и растворителя), полимеризация этилена, концентрирование раствора полиэтилена, выделение и грануляция полиэтилена, регенерация растворителя и этилена. [c.271] Высококонцентрированный этилен подвергается тщательной очистке от водяных паров, кислорода, окиси и двуокиси углерода, которые отравляют хромовый катализатор. [c.271] Приготовление суспензии катализатора в бензине производится в аппарате 1, в который дозируются мелкозернистый катализатор и бензин. Катализаторная суспензия поступает в сборник 2, из которого с помощью дозатора непрерывно подается в первый реактор каскада полимеризаторов 3, 4, 5. Одновременно в этот же реактор подаются этилен и бензин, предварительно подогретые в теплообменнике 6 до температуры 120 °С. [c.271] Все три реактора имеют одинаковую конструкцию и представляют собой автоклавы объемом 16 м , снабженные турбинными мешалками и охлаждающими рубашками для поддержания необходимой температуры. [c.273] Парогазовая смесь из реакторов подается в конденсатор. 9, охлаждаемый низкотемпературным хладоагентом. Охлажденная до 60 °С смесь поступает в сепаратор 10, где происходит разделение этилена и бензина, которые после очистки возвращаются в цикл. Раствор полиэтилена отделяется от катализатора фильтрованием и передается в концентратор 11, в котором за счет дросселирования раствора с 40 до 10 кгс/см (3,92 до 0,98 МН/м ) (в результате испарения бензина и растворенного этилена) происходит концентрирование полиэтилена (до 35%-ной концентрации). Смесь поступает в сепаратор-дегазатор 12, в котором концентрированный раствор полиэтилена отделяется от этилена и паров бензина. Раствор полиэтилена /Галее поступает в приемную камеру шнекового агрегата 13. В агрегате, за счет дальнейшего дросселирования раствора до атмосферного давления, бензин испаряется, а полиэтилен поступает в гранулирующую часть агрегата, где режется на гранулы, охлаждается и упаковывается. [c.273] Вернуться к основной статье