Процессы высокого давления производство полиэтилена

В настоящее время в мировой промышленности существуют четыре метода производства полиэтилена. Один метод при высоком давлении и три — при низком давлении. Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) имеет целый ряд преимуществ по применению в тех областях, где требуется высокая прозрачность и чистота материала, поскольку не содержит остатков катализатора. Здесь рассматривается один из возможных способов получения ПЭВД. Одним из основных элементов технологической схемы непрерывной полимеризации этилена при высоком давлении является химический реактор. Подлежащий полимеризации газ после предварительной обработки поступает в химический реактор с мешалкой при температуре 30-50 °С. В качестве инициатора полимеризации этилена при высоком давлении используют молекулярный кислород. Процесс полимеризации очень чувствителен к концентрации кислорода, поэтому дозирование кислорода должно быть стабильным. В результате реакции выделяется большое количество теплоты и в реакторе устанавливается относительно высокая температура, которую, ввиду опасности взрывного разложения, следует ограничить максимальной величиной в 280 С. Поэтому степень превращения этилена в реакторе около 20 %. Время пребывания tau реакционной смеси колеблется в пределах 20-300 с. [c.189]

Технологический процесс производства изделий из полиэтилена низкой плотности. Для производства полых изделий применяется полиэтилен низкой плотности (высокого давления) со следующими показателями . [c.224]

Производство полиэтилена состоит из следующих основных цехов компрессии, полимеризации, насосной горячей воды для подогрева полимеризаторов, грануляции, регенерации растворителей и вспомогательных цехов. Технологический процесс производства полиэтилена высокого давления заключается в следующем очищенный от посторонних примесей газ этилен смешивают с небольшим количеством кислорода и подвергают его ступенчатому сжатию компрессорами высокого и сверхвысокого давления до 150 МПа, после чего он направляется в полимеризатор, где этилен превращается в полиэтилен. Готовый полиэтилен поступает в гранулятор — червячный пресс. Выдавливаемые из гранулятора профили в виде прутков или лент [c.208]

В промышленности получили распространение 3 способа производства полиэтилена 1) при высоком давлении (до 1500 атм) и температуре до 200°С с использованием кислорода в качестве инициатора процесса полимеризации 2) в условиях низкого давления (1—7 атм) и температуры до 70° С на металлорганических катализаторах и 3) при среднем давлении (35—40 атм) и температуре 125—150°С, когда в качестве катализаторов используются окислы металлов переменной валентности. Полиэтилен, полученный при низких давлениях, отличается от синтезированного при высоком давлении большей плотностью, прочностью, твердостью и повышенной теплостойкостью. Полиэтилен, полученный в условиях высокого давления, более мягкий и эластичный. [c.202]

Необходимость развития процессов окрашивания полимеров вызвана интенсивным ростом производства и потребления пластмасс. В 1976 г. мировое производство пластмасс достигло 46 млн. т [103], а к 2000 г. по прогнозам оно увеличится до 3000 млн. т в год [104]. Наиболее крупнотоннажными полимерами в настоящее время являются поливинилхлорид, полиэтилен низкого и высокого давления, а также полистирольные пластики. Их доля в общем объеме мирового производства пластмасс составляет 75% [105]. [c.171]

Технология производства многих важных для народного хозяйства продуктов требует, чтобы газ, участвующий в процессах, подавался под высоким давлением. Например, при производстве некоторых видов полиэтиленов необходимо сжатие газов до 250 МПа, а при производстве азотных удобрений реакции проводят при давлении 25—32 МПа. Добыча нефти со дна морей, закачка газов в пласт для увеличения выхода нефти требует газов, сжатых до 70 МПа. Транспортировка природных газов производится при давлении газа до 10 МПа. Даже для привода пневматических машин и инструментов, используемых для механизации работ, воздух сжимается до 0,9—1,5 МПа. [c.76]

Для производства рукавных пленок наиболее широко. используется полиэтилен низкой плотности, полученный полимеризацией при высоком давлении. Полукристаллическая структура облегчает процесс его переработки. Изотактический полипропилен и полиэтилен высокой плотности относятся к высококристаллическим полимерам. [c.132]

Д. Полиэтилен. Для этого производства характерно многообразие технологических процессов получения полиэтилена различных сортов (высокой и низкой плотности, высокого и низкого давления). В процессе полимеризации в безводной среде при высоком давлении в канализацию сбрасывают шаровидные полимерные частицы и большое количество масел от компрессоров. После отделения их флотацией остаточная БПК стока обычно незначительна. [c.265]

Промышленное получение полипропилена тесно связано с производством полиэтилена низкого давления-Большое значение полиэтилена, которое он получил после второй мировой войны и имеет в настоящее время, заставило разработать методы синтеза более высококачественного полиэтилена. В 1954 г. в Германии, а в 1955 г. в США были опубликованы данные о процессе получения полиэтилена высокой плотности, более прочного и жесткого, чем обычный полиэтилен, выпускавшийся в то время промышленностью. В связи с этим было приобретено много лицензий на производство этого материала. Несмотря на то что потребление полиэтилена низкого давления продолжает расти, его применяют в основном в качестве добавки для повышения свойств полиэтилена высокого давления. [c.12]

На рис. 109 представлена схема производства полиэтилена при высоком давлении непрерывным методом. Этилен (смесь свежего и возвратного) проходит тканевый фильтр 1 для очистки от механических примесей, смешивается с кислородом, поступает в четырехступенчатый компрессор 2, где сжимается до 350 ат, и охлаждается в водяном холодильнике 3. Сжатый этилен проходит систему очистителей — смазкоотделитель 4, буферную емкость 5 и фильтр 6 — и подается в одноступенчатый компрессор 7, где сжимается до 1500—1700 ат, вновь очищается в смазкоотделителе 8 и фильтре 9 и поступает в трубчатый реактор 10. В трубах реактора с разными диаметрами производят нагревание поступающего газа перегретой водой через рубашки труб. Полученный в реакторе полимер и непрореагировавший этилен поступают в газоотделитель 11, затем в шнековый приемник 12, где давление снижают до 5 ат. Полиэтилен из шнекового приемника выдавливается в виде жгута, охлаждается и гранулируется в ванне 13. Непрореагировавший этилен очищают и возвращают в процесс. [c.304]

До 1954—1955 гг. производство полиэтилена осуществлялось только под высоким давлением (до 1500 апш и температуре до 180°С) с использованием кислорода в качестве инициатора процесса полимеризации (полиэтилен ВД — высокого давлеиия). [c.500]

В промышленности в подавляющем большинстве случаев в качестве инициатора применяют перекисные соединения этилена, концентрация которых определяется количеством кислорода, подаваемого в реактор. Реакция полимеризации этилена исключительно экзотермична (800 кал г), а скорость процесса резко возрастает с повышением температуры. Для быстрого отвода тепла реакцию проводят в трубчатом реакторе с малым диаметром трубок, по которым с высокой скоростью перемещается реакционная масса. Температура реакции 150—250° С, давление 1500—2500 ат. Процесс проводят до степени конверсии 10-т-30%. Не вступивший в реакцию этилен отделяют от полимера и вновь возвращают в производство. Полученный таким способом полиэтилен назван полиэтиленом высокого давления. Молекулярный вес его лежит в пределе 25 тыс. — 50 тыс. [c.238]

Помимо синтеза каучука, этилен играет важную роль при получении разнообразнейших продуктов органического синтеза, например, высокомолекулярных соединений, к которым относятся также пластмассы и волокна. Этилен может полимеризоваться. Этот процесс заключается в том, что десятки тысяч молекул. этилена соединяются друг с другом в результате образуется ценная пластическая масса — полиэтилен. Еще не так давно полиэтилен получали при высоком давлении (в 1—2 тыс. атмосфер) и температуре 300—400°. Недавно был найден способ получения полиэтилена при низком давлении, отчего его производство стало значительно дешевле и проще. [c.124]

Реакция полимеризации непредельных углеводородов, в том числе этилена и пропилена, уже давно служила предметом научных исследований многих ученых в разных странах. Однако потребовался не один год упорной работы, прежде чем химикам удалось получить высокомолекулярный, твердый полимер этилена — полиэтилен. Это оказалось возможным лишь в результате применения очень высоких давлений, порядка 1500—2000° атмосфер, при температуре около 200°, в присутствии незначительных количеств кислорода. Конечно, при осуществлении технологического процесса производства полиэтилена возникло много затруднений, связанных с созданием необходимой [c.137]

Строение молекулярных цепей (их разветвленность, характер и степень ненасыщенности), молекулярный вес и степень кристалличности полиэтилена определяются условиями проведения процесса полимеризации этилена, используемого в качестве исходного продукта для получения этого полимера. Полиэтилен промышленного производства в зависимости от способа получения (при высоком, низком или среднем давлении) и условий проведения процесса полимеризации этилена имеет плотность от 0,915 до 0,970 г/см и молекулярный вес от 15000 до 3000000 [14, 119, 216, 244, 278]. Обычно различают полиэтилен низкой (0,915—0,930), средней (0,931—0,945 г/см ) и высокой (0,946—0,970 г/см ) плотности. Полиэтилен низкой плотности содержит 50—65% кристаллической фазы, средней — 66—73%, а высокой — 74—95%. [c.68]

При переработке и в эксплуатации полиамиды и полиуретан ведут себя в известной степени аналогично вязким высокопрочным материалам. В сравнении с большинством других термопластичных масс они отличаются более или менее резко ограниченным интервалом плавления или даже точкой плавления. Для отдельных сортов она составляет около 185°, для большинства сортов —215°, а для высокоплавких сортов —250° В расплавленном состоянии полиамиды и полиуретаны имеют весьма низкую вязкость и лишь после охлаждения обнаруживают мелко- или крупнозернистую кристаллическую структуру, а также явления рекристаллизации. Первоначальную прочность этих материалов можно увеличить многократно путем формования при температурах ниже точки размягчения и особенно путем холодной вытяжки (ориентации). Одновременно уменьшается их способность к растяжению. Эти и другие свойства (например, возможность стерилизации) оправдывают применение данных материалов в соответствующих областях, несмотря на обусловленную процессом их производства высокую стоимость, которая в три-четыре раза превышает стоимость полиэтилена. Правда, в некоторых областях с полиамидами конкурирует полиэтилен низкого давления (см. выше) и поликарбонат (см. ниже). Перед переработкой полиа.миды должны быть тщательно высушены, так как они обычно поглощают из воздуха несколько процентов влаги. Температура сушки в присутствии кислорода воздуха должна быть не выше 70—80°. При использовании вакуум-сушилки температуру можно поднять до 110—120°, благодаря чему достигается значительное сокращение продолжительности сушки. [c.452]

В последние годы в ряде стран, в том числе в СССР, организовано производство полипропилена, который применяется для тех же целей, что и полиэтилен, но обладает более высокой термостойкостью и меньшей влаго- и газопроницаемостью (табл. 27). Технологическое оформление процесса получения полипропилена аналогично процессу получения полиэтилена низкого давления в присутствии металлор-ганических катализаторов. [c.139]

В химическом производстве перерабатываемые вещества и образующиеся продукты в большинстве случаев разрушают обычные материалы— углеродистые стали и чугуны, особенно при повышенных температурах. Химические реакции проводятся при самых разнообразных условиях. Так, водород получается из коксового газа методом глубокого охлаждения при температуре, близкой к —200°, а карбид кальция — при -f2000°. Многие процессы проводятся при высоких давлениях, например полиэтилен получается при давлении до 2000 ат. [c.87]

В случае очень больших тепловыделений, как, например, в процессе полимеризации этилена в полиэтилен, вопрос отвода тепла может оказаться онределяюш,им фактором в конструктивном оформ-, Ленин и расчете реактора. Так, обш ая длина змеевикового реактора для производства полиэтилена высокого давления (в. д.) определяется необходимой поверхностью теплоотвода. [c.271]

Производство полиэтилена при среднем давлении имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами, К ним относятся доступность и неток-сичность катализаторов, возможность их многократного использования путем регенерации, простота технологического и аппаратурного оформления процесса, меньшая взрыво- и пожароопасность. Полиэтилен СД имеет более высокие показатели физико-механических свойств, чем полиэтилен высокого давления. [c.9]

В Германии на фирме БАСФ в процессе исследований открыли, что при давлении 50 МПа можно полимеризовать этилен в растворе или в эмульсии. С использованием органических пероксидов в качестве инициаторов уже при давлении 4 МПа получали воскообразный полиэтилен с низкой молекулярной массой. Для промышленного производства по непрерьшной схеме этих продуктов, а также для получения продуктов полимеризации в массе на фирме БАСФ во время второй мировой войны было разработано техническое оснащение для проведения полимеризации при высоком давлении. После войны фирма БАСФ (ФРГ) для организации промышленного производства полиэтилена приобрела лицензию [c.8]

НИЮ белого твердого вещества, которое оказалось полиэтиленом. Этот продукт представлял собой то, что сейчас называют полиэтиленом низкой плотности (высокого давления). Неболь-щие значения плотности и температуры плавления полиэтилена низкой плотности по сравнению с полиметиленом объясняются разветвленностью его цепи. Во время второй мировой войны объем производства полиэтилена высокого давления увеличился и к 1945 г. достиг 15 тыс. т/год. Усовершенствование технологии получения и переработки полиэтилена в послевоенные годы привело к очень быстрому росту производства полимера низкой плотности. Однако наиболее важным достижением этого периода явилось открытие Циглером в 1953 г. полиэтилена высокой плотности. Циглер установил, что соединение, образующееся при взаимодействии четыреххлористого титана с алюминийалкилами, способно вызывать полимеризацию этилена при умеренных температурах и атмосферном давлении. Благодаря своей более линейной структуре полученный полимер имел более высокую степень кристалличности, чем полиэтилен низкой плотности, что обусловливало его повышенные температуру плавления и механическую прочность. Приблизительно в одно время с открытием Циглера фирма Phillips Petroleum Со. разработала процесс получения полиэтилена высокой плотности при среднем давлении [4 МН/м (40 атм)] катализатором реакции служил СгОз па алюмосиликатном носителе, Полученный этим методом продукт обычно даже более линеен, чем полиэтилен, синтезированный по методу Циглера. [c.251]

Сумитомо кагаку , используя лабораторную аппаратуру для получения синтетического каучука, приступила к изучению проблем производства полиэтилена и в 1954 г. еще находилась на стадии экспериментирования. Полиэтилен, метод получения которого разрабатывала Сумитомо кагаку , должен был полимеризоваться при сверхвысоких давлениях. Метод этот напоминал метод английской компании Импириэл кемикл индастриз . Сумитомо кагаку , однако, не удалось решить ряд технических проблем, связанных с работой установок по обслуживанию процесса полимеризации при давлениях порядка двух тысяч атмосфер, и в качестве ответного шага на внедрение компанией Мицуи кагаку метода Циглера она приобрела у Импириэл кемикл индастриз за 1,4 млн. долл. оборудование для производства полиэтилена высокого давления. Хотя переход к исполь- [c.107]

Несмотря на столь малую степень превращения мономера и технические сложности, сопряженные с эксплуатацией оборудования, работающего при высоком давлении, данный процесс очень экономичен. Это объясняется большой производительностью реакторов (при температурах 200—300 °С), а также преимуществами, связанными с проведением свободнорадикальной полимеризации в массе. Достаточно привести такие цифры процесс производства полиэтилена низкой плотности (высокого давления) по объему мирового производства занимает первое место среди всех пластиков. Соотношение выпуска полиэтиленов низкой плотности и высокой плотности (по способу Циглера и другим, когда проводят ионно-координационную полимеризацию этилена в растворе) составляет примерно 4 1. [c.322]

Когда в середине 50-х годов были разработаны первые технологические процессы получения полиэтилена путем каталитической полимеризации при низком давлении, то казалось, что этот способ вытеснит процесс полимеризации при высоком давлении. Однако этого не произошло. Вскоре выяснилось, что полиэтилен, получаемый каталитической полимеризацией, имеет линейное строение, отличается высокой кристалличностью, более высокими плотностью и температурой плавления. Области применения ПЭВП и ПЭНП оказались в основном разными, и производство обоих типов полиэтиленов стало развиваться параллельно. Основными областями применения ПЭВП стали изделия, получаемые литьем под давлением, напорные трубы, канистры, бутыли. [c.15]

При производстве полиэтилена при высоком давлении примеси этилена влияют следующим образом. Ацетилен способен сшивать образующиеся полимерные цепи, поэтому он ухудшает некоторые свойства полиэтилена. Кислород является инициатором процесса, поэтому его присутствие в этилене затрудняет управление процессом. Двуокись и окись углерода ухудшают качество полиэтилена, их присутствие в этилене увеличивает содержание в полиэтилене кислородосодержащих групп. Серусодержащие соединения ингибируют процесс полимеризации этилена. [c.96]

При совершенствовании технологических процессов производства полиэтилена при высоком и низком давлении в результате сополимери-зации с различными высшими а-олефинами, применения новых эффективных катализаторов достигнута возможность получения полимера с полным диапазоном плотностей (910-970 кг/м ) как при высоком, так и при низком давлении. И поскольку границы по плотности для ПЭВД и ПЭНД больше не существует, не следует называть Г1ЭВД полиэтиленом низкой плотности, а ПЭНД - полиэтиленом высокой плотности. [c.4]

Метод фирмы abot orp. состоит в полимеризации этилена под давлением 18—31 ат и при температуре 80°С в атмосфере инертного по отнощению к процессу газа в присутствии каталитической системы, полученной обработкой силикагеля четыреххлористым титаном с последующей добавкой алюминийалкила [60]. Реакцию проводят в растворе алифатических углеводородов. В стадии разработки находится новый перспективный метод радиационной полимеризации этилена, который при современном уровне техники сможет в ближайшие годы конкурировать с существующими способами производства полиэтилена. По этому методу в основном получают полиэтилен высокой плотности, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами. В Мичиганском университете на основе исследований, проведенных на опытной уста- i новке мощностью 27 т/год, была произведена оценка затрат на полиме- ризацию этилена при облучении различными источниками радиации. j Оказалось, что экономически наиболее выгодным является использова- ние отработанного ядерного топлива. Однако, если учитывать период i полураспада, т. е. исходить из срока замены источника радиации, то I преимущество окажется на стороне цезия-137 [61]. [c.156]

Производство полиэтилена высокой, средней и низкой плотности из этилена и сомономеров в газовой фазе в присутствии уникальных высокоэффективных катализаторов Циглера разработано фирмой ВР hemi als. В этом процессе этилен с сомономерами подвергается сополимеризации в мягких условиях при температуре 60-100 °С и давлении 15-30 атм. в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора. Растущие частицы образующегося полиэтилена поддерживаются во взвешенном слое благодаря подаче газообразного этилена и водорода, который применяется для регулирования молекулярной массы полимера. В процессе ВР hemi als на одном и том же катализаторе можно получать полиэтилен плотностью от 0,916 до 0,965. В процессе получаются двух- и трехкомпонентные сополимеры, отличающиеся высокой прочностью, однородностью и отсутствием гелей. По лицензии ВР hemi als построены установки по производству полиэтилена в Великобритании, США, Франции, Китае, Индии, Таиланде, Иране. [c.193]