Способ получения полиэтилена

Способ получения полиэтилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >92965() Союз Советских

Социалистических

Республик

* г (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05. 09 79 (21) 2813690/23-05 с присоединениен заявки М— (23) Приоритет(5l)M. Кл.

С 08 Г 110/02

С 08 F 4/34. тааударстмнный каинтет

СССР., на денаи нзааретеннй н атнритнй

Опубликовано 23 05 . 82 . Бктллетень Рй 19

Дата опубликования описания 23. 05. 82 (53) УДК б?8 742. .2.02 .088.8) H.Ë .Лебедев, С.Г.Любецкий, Э.A.ßíoBñêèé

Ю.Н.Кондратьев, Г.Н.Леонтьев и А.Н.Бело (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНА

Изобретение относится к промышленности пластмасс, в частности к способу получения полиэтилена в трубчатом реакторе по методу высокого давления.

Известен способ получения полиэтилена.полимеризацией этилена в труб чатом реакторе путем подачи инициатора (кислорода) в потоке этилена в начале трубчатого реактора.

Недостатком этого способа являет10 ся низкая производительность процесса ввиду неэффективного использования реакционного объема реактора 1 1g.

Известен также способ получения полиэтилена полимеризацией этилена

15 в трубчатом реакторе путем одновременной подачи см. си инициаторов-кислорода в потоке этилена и гидроперекиси третбутила на вход трубчатогореактopa(2j

Такой способ несколько повышает производительность процесса, но реакционный объем трубчатого реактора используется недостаточно эффективно и в этом случае.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ полимеризации этилена в одно- или многозонном трубчатом реакторе при непрерывной подаче инициатора (кислород в потоке этилена ) на вход и в точки по длине реактора,. находящиеся на расстоянии 15 — 853 длины реакционной эоны, считая .от ее начала. Полимеризацию проводят при высокой температуре и высоком давлении (3 .

Известный способ позволяет повысить производительность процесса, но реакционный объем трубчатого реактора используется неэффективно. Это обусловлено наличием участков, на которых не происходит полимеризации ввиду исчерпывания инициатора в точках, предшествующих окончанию реакционной зоны.

Целью изобретения является повышение эффективности использования объема реактора.

Эта цель достигается тем, что согласно способу получения полиэтилена полимеризацией этилена по методу высокого давления в одно- или многозонном трубчатом реакторе при непрерывной подаче инициатора на вход и в точки по длине реактора, инициатор подают в точки, расположенные на расстоянии, эквивалентном 5-10 с времени пребывания реакционной сме- 16 си, считая от начала реактора, начиная от точки достижения максимальной температуры, причем в качестве инициатора, подаваемого в точки по длине реактора, применяют пере- 15 кись водорода.

Подача перекиси водорода в точки по длине трубчатого реактора при реакционном давлении 1000-3000 атм и температуре свыше 200 С позволяет в этих точках создавать заданную концентрацию кислорода, образующегося при разложении перекиси водорода до момента ее смешения с реакционным потоком. Это приводит к реакции поли- меризации, порядок которой выше первого. В качестве перекиси водорода используют водный раствор концентрации 5-253. В качестве инициаторов, подаваемых на вход трубчатого реактора, используют .кислород, перекись или их смесь. Скорость реакционного потока в трубчатом реакторе

8-25 м/с. Вода, вводимая совместно с перекисью водорода и образующаяся

35 при ее распаде, удаляется из циркулирующего этилена при его охлаждении и очистке в рецикле после дросселирования в отделитель высокого давления, .часть воды удаляется с выходящим

40 полимером, Пример 1. На вход однозонного трубчатого реактора длиной 300 м и с внутренним диаметром 16 мм подают предварительно разогретый до

О 45

160 С под давлением 2000 атм поток этилена в количестве t кг/с, содержащий 16 г кислорода на 10 г этилена. Скорость реакционной смеси в реакторе составляет 10 м/с, время пребывания ее в реакторе 30 с. Темпера50 тура теплоносителя на входе в рубашку реактора равна 202 C. ОдновреО менно в точки, первая из которых расположена на расстоянии 150 м от начала реактора, а последующие — на расстоянии 50 м друг от друга, что соответствует 5 с пребывания реакционной смеси, дозировочным насосом

0 ф под реакционным давлением подают.

25 мас.Ф раствора перекиси водорода в количестве 17 см /ч (2,0 ч. кисло9 рода на 10 ч. этилена) в каждую точку. При этом первая точка достижения максимальной температуры 298ОС) находится на расстоянии 140 м от начала реактора. Конверсия этилена за один проход через реактор составляет 193. Полученный полиэтилен имеет плотность 0,917 г/см и показатель текучести расплава (ПТР)

2,4 г/10 мин.

Пример 2. Опыт проводят в условиях примера.1, но максимальная температура составляет 294 С, а точки подачи перекиси водорода расположены на расстоянии друг от друга 100 м (что соответствует 10 с пребывания реакционной смеси).

Конверсия этилена за один проход составляет 18,13. Полученный полиэтилен имеет плотность 0,918 г/см и ПТР 2,3 г/10 мин.

Пример 3. Опыт проводят в условиях примера 1, íî на вход трубчатого реактора подают поток этилена, предварительно разогретый до 152 С, о содержащий 13 r кислорода на 10 ч этилена и 30 ч. третбутилпербензоата, растворенного в парфюмерном масле с концентрацией 8,2 мас.3. Максимальная температура составляла

301 С. Конверсия этилена за один проход - 19,2i. Полученный полиэтилен имеет плотность 0,916 г/см и ПТР

2,9 г/10 мин.

Пример 4. На вход первой зоны двухэонного трубчатого реактора, имеющей длину 230 м и внутренний диаметр труб 16 мм, подают первую часть потока, предварительно разогретого до

160 С, под давлением 2000 атм в количестве 0,5 кг/с, содержащую 12 вес.ч. кислорода на 10 вес.ч. этилена. Вторую часть потока в количестве

0,5 кг/с, имеющую температуру 45 С, 0 подают. под тем же давлением во вторую зону реактора длиной 170 м и внутренним диаметром I6 мм (отметка 230м от начала реактора). Содержание кислорода во второй части потока 16 вес.ч. на 10 вес.ч. этилена. Скорость реакциЬ онной смеси в первой зоне составляет 5 м/с, во второй зоне 10 м/с (соответственно время пребывания в первой зоне 46 с, во второй зоне 17 с).

Температура теплоносителя на входах

50 6

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 3409/32

Тираж 512 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

5 9296 в рубашки обеих зон реактора 200 С.

Одновременно в точки первой зоны, первая из которых расположена на расстоянии 100 м от начала зоны, а последующие - на расстоянии 50 м друг от друга, в пределах первой зоны, что соответствует 10 с пребывания реакционной смеси, дозировочным насосом под реакционным давлением подают 25 мас.г раствора перекиси

5 водорода в количестве 8 см/ч (2,0 ч кислорода на 10bu. этилена) в каждую точку. В точки второй зоны, первая из которых расположена на расстоянии 100 м от начала второй зоны, а последующие — на расстоянии 50 и друг от друга, в пределах второй зоны, что соответствует

5 с пребывания реакционной смеси, дозировочным насосом под реакционным 20 давлением подают раствор перекиси водорода (25 мас.3) в количестве

17 см /ч (2,0 sec.ч кислорода на

10 вес.ч. этилена). в каждую точку.

При этом первая точка достижения . 25

l максимальной температуры находилась в первой зоне на расстоянии 70 м о от начала этой зоны (Т „= 301 С), во второй зоне — на расстоянии 60 м о от начала этой зоны (Т „= 299 С) . Зе

Конверсия этилена за один проход через реактор составляет 26,5Æ. Полученный полиэтилен имеет плотность

0,915 г/см и показатель текучести расплава (ПТР) 2,6 г/10 мин.

Аналогично примеру 4 можно проводить процесс и в трубчатом реакторе, состоящем из 3-х и более зон.

Пример 5 (контрольный). Опыт проводят в условиях примера 1, но пе- рекись водорода не используют, а максимальная температура в реакторе составляет 299 С. Конверсия этилена

0 за один проход через реактор—

14, 34, плотность полученного полиэтилена — 0,917 г/см, ПТР

Э

2, 0 г/10 мин.

Пример 6 (контрольный). Опыт проводят в условиях примера 3, но перекись водорода не используют, а максимаьная температура в реактоо ре составляет 300 С. Конверсия этилена за один проход через реактор

15,5Я, полученный полиэтилен имеет плотность О, 917 г/см и

ПТР 2,6 r/10 мин.

Пример 7 (контрольный) . Опы, проводят в условиях примера 4, но перекись водорода не используют, а максимальная температура в первой зоне реактора составляет 300 С, во о второй зоне реактора - 301 С. Конверсия этилена за один проход через реактор - 20,23, полученный полиэтилен имеет плотность 0,916 .г/см и показатель текучести расплава (ПТР)

2, 5 r/10 мин.

Способ позволяет исключить участки, на которых не происходит полимеризации этилена ввиду исчерпывания инициатора, т.е. повысить конверсию этилена за один проход по сравнению с известным способом(1) от 14 до 193 для однозонного трубчатого реактора и от 20 до 26,5Ф для двухзонного трубчатого реактора. По способу (3) койверсия этилена за один проход составляет 15> для однозонного трубчатого реактора, 204 - для двухзон- ного трубчатого реактора.

Способ получения полиэтилена полимеризацией этилена по методу высокого давления в одно- или многоi

-зонном трубчатом реакторе при непре1рывной подаче инициатора на вход и в точки по длине реактора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности использования объема реактора, инициатор подают в точки, расположенные на расстоянии, эквивалентном 5-10 с времени пребывания реакционной смеси, считая от начала реактора, начиная от точки достижения максимальной температуры, причем в качестве инициатора, подаваемого в точки по длине реактора, применяют перекись водорода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции У 1367928, кл. С 08 1, опублик. 1964.

2. Патент США Г 3092614, кл.26094, 9, опублик. 1963.

3. Патент Франции и 1538660, кл. С 08 f, опублик. 1968 (прототип).