ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство полиолефинов и полистирола из "Общая химическая технология и основы промышленной экологии" Среди выпускаемых промыщленностью полимерных материалов большое значение имеют полиолефины - полиэтилен и полипропилен. Удачное сочетание в полиолефинах механической прочности, химической стойкости, хороших диэлектрических показателей, низкой газо- и влагопроницаемости, а также легкость переработки в изделия всеми известными способами, низкая стоимость и доступность сырья позволили полиолефинам занять первое место в мире среди продуктов химической промышленности. [c.410] Полимеризация этилена осуществляется в реакторе емкостного типа при давлении 0,2-0,5 МПа и температуре 60-80 °С. Концентрация катализатора в бензине примерно 1 кг/м , степень конверсии этилена достигает 98%, а содержание полимера в суспензии на выходе из реактора около 100 кг/м . Отвод выделяющегося тепла реакции полимеризации (3600 кДж/кг) затруднен по сравнению с производством полипропилена, а поэтому осуществляется за счет частичного испарения растворителя, который после конденсации и охлаждения вновь возвращается в реактор. Реакторы изготавливаются из нержавеющей стали или углеродистой стали с защитным (лаковым) покрытием. Схема реакторного узла с теплосъемом показана на рис. 5.18. [c.411] Полиэтилен высокого давления получают в технологическом процессе, состоящем из стаций смешения свежего этилена с возвратным газом и кислородом, двухступенчатого сжатия газа, полимеризации этилена, разделения полиэтилена и непрореагировавшего этилена, поступающего в рецикл, и фану-ляции продукта. Для окраски, стабилизации и наполнения по-лиэтилен-гранулят поступает на стадию конфекционирования, где осуществляется его сухое смешение с добавками, последующее плавление и повторная грануляция. [c.412] На рис. 5.19 приведена принципиальная технологическая схема установки синтеза полиэтилена при высоком давлении. Этилен с установки газоразделения под давлением 1-2 МПа и при температуре 10-40 °С подается в ресивер /, где в него вводится возвратный этилен низкого давления и кислород, используемый в качестве инициатора. Смесь сжимается компрессором промежуточного давления 2 до 25-30 МПа, соединяется с потоком возвратного этилена промежуточного давления, сжимается компрессором реакционного давления 3 до 150-300 МПа и направляется в трубчатый реактор 4. В реакторе происходит полимеризация этилена при температуре 200-320 °С. [c.412] Соотношение компонентов в каталитической системе влияет как на скорость полимеризации, так и на стереоспецифичность. При мольном соотношении А1(С2Н5)С1 Т1С1з = 2 1 проявляется максимальная активность катализатора, а при соотношении, превышающем 3 1, - наибольшая стереоспецифичность. [c.415] С повышением температуры увеличивается скорость реакции полимеризации, молекулярная масса при этом понижается. Полимеризацию проводят обычно в области температур 50-100 °С, когда образующийся полимер не растворяется в реакционной среде. [c.415] Продолжительность процесса зависит от количества вводимого катализатора и концентрации мономера. Время проведения процесса сокращается с повышением концентрации мономера и содержания катализатора. Изменение времени полимеризации не оказывает влияния на молекулярную массу полимера и соотношение аморфной (атактической) и кристаллической (изотактической) фаз. [c.415] При полимеризации пропилена в качестве растворителей обычно применяют насыщенные углеводороды, например гексан, гептан, бензин и др. Растворители в процессе служат одновременно осадителями для образовавшегося полипропилена. [c.415] Полимеризация пропилена протекает с выделением тепла, тепловой эффект составляет около 58,7 кДж/моль. Тепло полимеризации отводится через водяную рубашку реактора без применения специальных методов отвода тепла (кипение растворителя, циркуляция газа и др.). [c.415] Производство полипропилена может осуществляться как периодическим, так и непрерывным способами. Экономически более выгодными являются непрерывные процессы получения полипропилена. [c.415] Приготовление катализаторного комплекса осушествляется смешением 5%-го раствора А1(С2Н5)2С1 в бензине с порошкообразным Т1С1з в смесителе /. Суспензия катализатора поступает в промежуточную емкость 2, из которой дозируется в полимеризатор 3. Полимеризатор представляет собой аппарат с мешалкой объемом 10 м , снабженный рубашкой для охлаждения и обогрева (во время запуска) и холодильником-конденсатором 4. В полимеризатор при работающей мешалке непрерывно подаются жидкий пропилен, катализаторный комплекс и бе1- зин. [c.416] Из полимеризатора продукт в виде суспензии выфужается в сборник суспензии 5, при этом уровень в полимеризаторе поддерживается постоянным. В сборнике за счет снижения давления до атмосферного происходит сдувка растворенного в бензине непрореагировавшего пропилена и разбавление суспензии бензином до соотношения полимер.бензин = 1 10 (мае. ч.). [c.417] Разбавленная суспензия обрабатывается на непрерывно действующей центрифуге 6 раствором изопропилового спирта в бензине [концентрация 25% (мае.)]. При этом происходит частичное разложение компонентов катализаторного комплекса спиртом с переводом их в форму алкоголятов. Разложение катализатора завершается в аппарате 8 при интенсивном перемешивании суспензии подогретым в подогревателе 7 до 60 °С раствором изопропилового спирта в бензине (фугатом). Суспензия полимера через сборник 9 подается на вторичную промывку и отжим в центрифугу 10. [c.417] Отмытый полипропилен подают в емкость //и сушилку с кипяшим слоем 12, в которой при температуре 95 °С горячим азотом высушивают до остаточного содержания бензина 0,1%. Высушенный полипропилен поступает на грануляцию и упаковку. [c.417] Непрореагировавший пропилен, растворитель, промывные растворы поступают на регенерацию и возвращаются в цикл. Во всех аппаратах после реактора поддерживается инертная атмосфера путем подачи азота. Азот рециркулирует по контуру, подвергаясь регенерации. [c.417] В Производстве полипропилена на 1 т товарного изотактиче-ского полимера образуется около 8 кг атактического полипропилена. [c.417] По объему производства полистирольные пластики занимают третье место после полиэтилена и поливинилхлорида. Выработка полистирола превышает 10 млн т в год. Полистирол находит применение практически во всех основных отраслях народного хозяйства, включая производство электрооборудования, радиоаппаратуры, мебели, упаковки, предметов домашнего обихода. [c.418] Полистирол - термопластичный материал с высокими диэлектрическими показателями. Он химически стоек, водостоек, бесцветен. Однако полистирол имеет низкую механическую прочность и невысокую теплостойкость. В связи с этим проводят модификацию свойств полистирола, которая направлена на улучшение его перерабатываемости, повышение ударопрочности, огне- и атмосферостойкости, прозрачности. Улучшение качества и придание требуемого комплекса свойств полистиролу достигается путем введения различных добавок, а также способом химической модификации (блочная и привитая сополиме-ризация). Получение полистирольных пластиков с новыми качественными характеристиками расширяет сферу их применения в промышленности. [c.418] Вернуться к основной статье