На выходе из трубчатки смесь ПЭ и Эт охлаждается в теплообменнике (7), при этом, происходит сброс давления (дросселирование), давление снижается до 24 – 30 МПа. Далее, смесь ПЭ + Эт подаётся в отделитель высокого давления (8), в котором из-за разности плотностей ПЭ и Эт происходит их разделение; на выходе смесь попадает в теплообменник (9). После этого, ПЭ, содержащий ещё достаточно большое количество Эт, через циклоны и холодильники (на схеме не показаны), попадает в отделитель низкого давления (10). В каждом отделителе происходит отделение не прореагировавшего Эт, который возвращается в цикл, причём, из отделителя высокого давления (8) Эт, пройдя очистку, отводится в смеситель (3), а из сепаратора низкого давления (10), также, после очистки, в смеситель (1).
Расплав ПЭ (ещё содержит до 10% ЭТ), под давлением 1,8 МПа подаётся в сепараторы (11), обогреваемые паром, где происходит окончательное разделение ПЭ и Эт (Эт после очистки, также возвращается в цикл).
Из сепараторов (11), расплав ПЭ поступает в экструдеры – грануляторы (12) (мясорубка с обогревом и ножом). ПЭ получается в виде цилиндрических гранул диаметром около 1,5 мм и длиной 2 мм, либо, в виде частичек чичевидной формы (при продавливании через фильеры с ножами). Чтобы избежать слипания горячих частичек полимера, головку экструдера помещают в холодную проточную обессоленную воду.
Далее, гранулы с водой подаются на вибросито, отделяются от воды и сушатся тёплым воздухом, после чего, подаются в приёмный бункер (накопитель). Затем, продукт фасуется (мешки 25 кг), либо, подаётся в цех конфекционирования (где вводятся добавки, предусмотренные рецептурой, для использования материала в конкретных условиях).
Добавки: стабилизаторы (антиоксиданты, термостабилизаторы, фотостабилизаторы (сажа)), наполнители, красители, пигменты и др.
Метод производства ПЭ при ВД в трубчатом реакторе позволяет получать ПЭНП с характеристиками: ρ < 950 кг/м3, ММ = 15000 – 30000, степень кристалличности 54 – 65%, tпл = 110 – 115 0С.
Конверсия (степень превращения) Эт достигает 24 – 30%.
Существует аналогичный метод, но синтез происходит не в трубчатом реакторе, а в цилиндрическом реакторе (ø = 0,3 – 0,4 м; h = 6 – 7,3 м; p = 250 МПа) с мешалкой (скорость вращения 15 – 30 об/с); реактор также разделён на три температурные зоны.
Получаемый таким способом ПЭ – менее чистый (загрязнения – смазка узлов, уплотнение, ит.д.), но остальные характеристики аналогичны характеристикам получаемого в трубчатом реакторе.
Производительность установки – до 150 тыс т/год
Производство ПЭНП в газовой фазе при НД
(непрерывный метод)
Полимеризация происходит в газовой фазе
p = 0,7 – 3 МПа
t = 60 ÷ 100 0C
ρПЭ = 910 ÷ 945 кг/м3
Полимеризация Эт ведётся при добавлении к этилену других олефинов (С3 – С12), которые могут добавляться в количестве 1,5 ÷ 2% мольн (при большей концентрации, фактически получаются сополимеры ПЭ с олефинами). Добавляются: пропилен; бутен 1,4; гексен 1, октен 1, и др.
Полимеризация ведётся в газовой фазе при разбавлении мономера пятикратным объёмам азота (облегчает теплосъём), также добавляется водород, служащий регулятором ММ и сополимер, позволяющий изменять плотность и другие свойства ПЭ. Полимеризация ведётся в реакторах с кипящим слоем на псевдоожиженных порошкообразных катализаторах Циглера – Натта.
Катализаторы Циглера – Натта (существуют катализаторы 1-го, 2-го, 3-го и 4-го поколений).
Катализаторы представляют собой комплекс, образованный при сливании TiCl4 c алюминий-органическими соединениями (например: триалкил аллюминий (триэтил алюминий), либо, диалкилхлорид алюминий, ит.д.). В настоящее время, используются триалкил алюминий и соединения Ti, нанесённые на твёрдый неорганический наполнитель (силикагель, алюмосиликаты, соединения (оксиды, хлориды) магния). Содержание наполнителя в катализаторе может варьироваться от 10 до 90% масс; соотношение между соединениями Ti и Al(alk)3: Al : Ti = 15 : 1 ÷ 40 : 1; размер частиц катализатора – 2 ÷ 20 мкм; alk у алюминия – C2 ÷ C6.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.