|
Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза - Поляков А.ВISBN 5-7245-0081-7 Скачать (прямая ссылка):  2. В трубчатых реакторах наблюдается широкий температурный профиль по длине, при этом максимальная температура достигает 320 С. В автоклавах температура поддерживается в узких пределах в каждой зоне в интервале 170-280 °С. 3. Среднее время пребывания реакционной смеси в трубчатом реакторе постоянное, оно определяется соотношением объема реактора и количества подаваемого в реактор этилена и составляет для промышленных реакторов 60—300 с; в автоклавном реакторе — переменное, изменяется в пределах 10-120 с. 4. Характер движения в трубчатых реакторах турбулентный, поршне-в°и, в автоклавных реакторах — практически близок к идеальному смешению. 5. В качестве инициаторов полимеризации в трубчатых реакторах можно использовать кислород, растворы пероксидов, а также смеси 29 «3 6, Ш 200 300 і,"С Рис. 2.14. Трехзониый автоклавный реактор: Подача этилена, т/ч Выход полиэтилена, т/ч Температура, °С Инициатор Подача инициатора, кг/ч 1-я зона б, =18 2,1 *, = 165 I, - грег-бутил-пернеодеканоат 10 2-я зона С2 = 8 2 Г2 =235 і - грег-бутил-пербензоат 1,4 3-я зона Сэ=4 1,1 *э = 280 I, — ди-трет-бутилпероксид 0,5 кислород—пероксиды, тогда как полимеризация в автоклавах проводится только под влиянием пероксидных инициаторов. Невозможность применения кислорода для инициирования полимеризации в автоклавных реакторах объясняется трудностями регулирования температуры в реакторе из-за запаздывания при дозировании кислорода. 6. Пуск автоклавного реактора затруднен и требует подачи избыточного количества инициатора для предотвращения падения температуры при пуске. Указанные особенности оказывают влияние на структуру и свойства? полиэтилена, которые в зависимости от типа реактора несколько различаются. Полиэтилен, полученный в трубчатом реакторе, имеет большую; разветвленность и меньшую полидисперсность, чем полученный в автоклавном реакторе. Этот полиэтилен более пригоден для производства^ пленок, тогда как полиэтилен, полученный в автоклавном реакторе,5 находит широкое применение в производстве покрытий. Подробно зависимость структуры и свойств полиэтилена от параметров полимеризации рассмотрена в гл. 7. Направление интенсификации процесса полимеризации этилена. Основным условием при создании высокоэкономичных производств ПЭВД является повышение конверсии этилена. Это позволяет снизить энергозатраты на компримирование этилена. • 30 Рассмотрим некоторые технические решения, направленные на существенное повышение конверсии, опубликованные в патентной литературе в последние годы. Способ получения полиэтилена в трубчатом реакторе с внутренней тонкостенной трубой (рис. 2.15) (пат. 157859 Англия). Внутрь трубы высокого давления 2 коаксиально вставлена тонкостенная труба 1, так что полимеризация проводится в кольцевом зазоре. Труба 1 рассчитана только на небольшой перепад давления и имеет поэтому сравнительно малую толщину стенки, обеспечивающую хороший теплоотвод. Этилен разогревается во внутренней полости трубы 1 до температуры начала реакции, смешивается с частью холодного этилена и вводится в кольцевую реакционную зону 2, куда подается инициатор. Разогрев этилена осуществляется за счет теплоты реакции и это позволяет существенно повысить конверсию. По расчетам авторов, для приведенных в патенте условий (подача этилена 20 т/ч, длина реактора 564 м, давление реакции 245 МПа) конверсия увеличивается с 21,5 до 28,6%. Процесс получения полиэтилена с конверсией не менее 28 % в трубчатом реакторе (пат. 4135044 США). Трубчатый реактор имеет 3-4 реакционные зоны, причем за каждой зоной реакции следует зона охлаждения. Диаметр труб реактора переменный — увеличивается от 31,2 до 50 мм, при этом каждая зона реакции имеет меньший диаметр, чем следующая за ней зона охлаждения. Повышение конверсии в однозонном трубчатом реакторе от 14 до 19 %, а в двухзонном от 20 до 26,5 % достигается за счет повышения эффективности использования объема реактора (а. с. 929650 СССР). В соответствии с предложенным авторами способом полимеризации, инициируемой кислородом, в одно- или двухзонный реактор подается дополнительно пероксид водорода в точки по длине реактора, расположенные на расстоянии, эквивалентном времени пребывания реакционной Этилен Рис. 2.15. Схема трубчатого реактора с внутренней тонкостенной трубой: - внутренняя труба; 2 - труба высокого давления; 3 - рубашка для циркуляции теплоносителя; 4 - регулятор температуры 31 смеси 5-Ш с (начиная от точки достижения максимальной температуры). Подача пероксида водорода позволяет в этих точках реактора создавать заданную концентрацию кислорода, образующегося при разложении пероксида водорода до его смешения с реакционным потоком. В а. с. 889667 СССР описан способ повышения конверсии в двух-зонном трубчатом реакторе при использовании инициатора кислорода. Инициатор - кислород в виде 4-30%-го раствора в инертном газе вводится непосредственно в реактор, в несколько точек по длине, в которых температура после достижения максимального значения снизилась не менее чем на 10 °С. Непосредственная подача кислорода в реактор позволяет увеличить быстродействие управления его температурным режимом и достичь конверсии 27-32 %.
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
