ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Алкилирование из "Полимеризация и алкилирование углеводородов" Применение высоких, а также средних давлений при полимеризации этилена в полиэтилен усложняет конструктивное оформление процесса. [c.78] На рис. 13 приведена принципиальная технологическая схема полимеризации этилена при низком давде,нии. [c.79] Концентрация раствора катализатора в емкости 1 находится примерно в пределах от 5 до 10 вес.% на растворитель. Катализатор чрезвычайно чувствителен к влаге и кислороду. При соприкосновении с воздухом может самовоспламеняться. Поэтому его готовят непосредственно перед запуском. В емкости, куда загружается катализатор, поддерживается небольшое избыточное давление инертного газа во избежание попадания воздуха. [c.80] Из емкости 1 катализатор с растворителем непрерывно поступает в реактор 2. Туда же непрерывным потоком поступает свежий и циркулирующий газообразный этилен. За счет ввода дополнительного количества растворителя рабочая концентрация катализатора понижается до 1—3 вес.%. Реакция полимеризации этилена в реакторе начинается при 20—30° С. Затем за счет выделения тепла во время реакции температура в реакторе повышается до 70—75° С. Дальнейшее повышение температуры нежелательно. [c.80] Оптимальные условия технологического режима реактора при полимеризации этилена в полиэтилен температура 40—70° С, давление 3—7 ат. [c.80] В промышленности получили распространение два типа реакторов — периодического и непрерывного действия. Все наши дальнейшие рассуждения будут относиться к реакторам непрерывного действия. [c.80] Этилен, поступая в реактор, частично поглощается углеводородным растворителем и, контактируя в растворе с катализатором, полимеризуется. Получаемый полиэтилен смывается растворителем с поверхности катализатора, образуя взвесь твердого полиэтилена в растворителе. [c.80] Избыток этилена, барботируя через жидкую фазу растворителя, находящегося в реакторе, образует слой пены, напоминающей по внешнему виду бурно кипящую жидкость, наполняющуюся твердыми частиц1ами полиэтилена. [c.80] После центрифуги полиэтилен направляется в емкость 10 для отмывки от катализатора. Промывка ведется метанольным раствором соляной кислоты (МРСК). [c.81] После отмывки остатков катализатора от полиэтилена последний направляется на фильтр 22. Отфильтрованный от МРСК полиэтилен сушится и направляется на дальнейшую переработку. [c.81] С верха реактора уходит непрореагировавший этилен, а также часть паров растворителя. С ними увлекается некоторая часть жидкой фазы растворителя и даже частично полиэтилен. Пары и газы поступают в сепаратор 5. Из сепараторов 5 и 6 непрореагировавший этилен возвращается газодувкой 4 в цикл полимеризации. Растворитель, освобожденный от твердых частиц полимера, передается на ректификацию. Основная фракция растворителя возвращается в технологический цикл, легкие и тяжелые фракции выводятся из системы. [c.81] Поддержание оптимальных параметров режима играет весьма важную роль и существенно влияет на производительность установки и на качество готового полиэтилена. [c.81] Температура процесса регулируется в оптимальных пределах от 40 до 70° С (но не выше 90° С) подачей этилена и катализирующего комплекса в углеводородном растворителе в определенном соотношении. [c.81] При нормальном течении реакции полимеризации соотношение между этиленом и раствором комплексного катализатора составляет примерно 200 объемов этилена на 1 объем раствора комплекса в 1 ч при расчетной концентрации катализатора в пределах 2—3 вес.%. [c.81] При бурно протекающем процессе температура будет расти и может выйти за предел оптимума. В целях понижения скорости подъема температуры рекомендуется уменьшить подачу катализатора или соответственно увеличить подачу этилена. Более радикальная мера — подача чистого растворителя в реактор. Чистый растворитель непосредственно охлаждает находящиеся в реакторе продукты, разбавляет концентрацию катализатора. Все это следует проводить с таким расчетом, чтобы не было резкого изменения (падения) температуры. [c.81] Давление в реакторе поддерживается в пределах от 2 до 7 ат. С повышением давления заметно увеличивается растворимость этилена в углеводородном растворителе, что в пределах до 7 ат благоприятно сказывается на самом процессе полимеризации и главным образом на производительности реактора. Давление выше 10 ат применять не рекомендуется, так как усложняется аппаратурное оформление процесса без заметного его улучшения. [c.82] Качество полиэтилена зависит от многих показателей процесса, главным образом от качества катализатора. Отличительной чертой полиэтилена низкого давления являются почти полное отсутствие разветвленности молекулярной цепи полимера, высокая степень кристалличности. При этом может быть получен полимер с широким пределом молекулярного веса. Установлено, что на молекулярный вес полиэтилена заметное воздействие оказывает соотношение триэтилалюминия и четыреххлористого титана. Так, например, при молярном отношении 1 1 получается полиэтилен с мол. весом от 70 ООО до 300 ООО, а при отношении 0,5 1 (т. е. при относительном снижении триэтилалюминия) молекулярный вес полиэтилена падает до 30 ООО. При увеличении отношения молекулярный вес растет, и при отношении 2 1 можно получить полиэтилен с молекулярным весом около 1 млн. Однако практически полиэтилен с молекулярным весом выше 500 000 почти не получают, так как в этом случае он чрезвычайно хрупкий и плохо обрабатывается. [c.82] Полиэтилен низкого давления отличается от полиэтилена высокого давления он имеет более высокую плотность и более высокую механическую прочность. [c.82] Недостатки процесса — большое количество циркулирующего растворителя и необходимость его регенерации необходимость тщательной отмывки катализатора катализатор сложен в изготовлении, не регенерируется даже после самой тщательной отмывки в полиэтилене низкого давления остается некоторое количество катализатора, что ухудшает качество полимера, ограничивает его применение, особенно в электротехнике. [c.83] Некоторые особенности катализатора. Свойства комплексных катализаторов, состоящих из алкилалюминия и хлористого титана, недостаточно изучены. Так, например, влияние на катализатор кислорода до сих пор недостаточно исследовано. Замечено, что малые количества кислорода не отравляют катализатор, а активизируют его. Повышение содержания кислорода в этилене с 0,003 до 0,025% (т. е. почти в 10 раз, хотя абсолютно это чрезвычайно малые количества) при прочих равных условиях почти в 10 раз увеличило выход полимера на единицу веса катализатора. Дальнейшее увеличение содержания кислорода в этилене отрицательно сказывается на выходе полимера, а при содержании 0,4% кислорода катализатор полностью теряет свою активность. [c.83] Вернуться к основной статье