Способ получения полиэтилена

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оо 929650 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик, но денаи нзааретеннй н открытийОпубликовано 23. 05 . 82, Бктллетень РЙ 19 Дата опубликования описания 23.05.82(53) УДК б 8 742. . 2. 02 1,088. 8) 2) Авторы Н.А.Лебедев, С. Г.Любецкий, Э. А,Яновский изобретения 10. Н. Кондратьев, Г. Н, Леонтьев и А.Н. Бело Заявите СОБ 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 1 кислорода) в потоке этилена в начале трубчатого реактора.Недостатком этого способа являет 10 ся низкая производительность процесса ввиду неэффективного использования реакционного объема реактора 1 1,Известен также способ получения полиэтилена полимеризацией этилена15 в трубчатом реакторе путем одновременной подачи см.,си инициаторов-кислорода в потоке этилена и гидроперекиси третбутила на вход трубчатогореактора 2Такой способ несколько повышает производительность процесса, но реакционный объем трубцатого реактора используется недостаточно эффективно и в этом случае. Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является способ полимеризации этилена в одно- или многозонном трубчатом реакторе при непрерывной подаче инициатора (кислородв потоке этилена ) на вход и в точкипо длине реактора,.находящиеся нарасстоянии 15 - 853 длины реакционнойэоны, считая .от ее начала, Полимеризацию проводят при высокой температуре и высоком давлении 3 ,Известный способ позволяет повы-сить производительность процесса, нореакционный объем трубчатого реактора используется неэффективно. Этообусловлено наличием участков, накоторых не происходит полимеризацииввиду исчерпывания инициатора в точках, предшествующих окончанию реакционной зоны.Целью изобретения является повышение эффективности использованияобъема реактора, 92965Эта цель достигается тем, что согласно способу Получения полиэтиленаполимеризацией этилена по методувысокого давления в одно- или многозонном трубчатом реакторе при непрерывной подаче инициатора на входи в точки по длине реактора, инициатор подают в точки, расположенныена расстоянии, эквивалентном 5-10 свремени 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,Подача перекиси водорода в точкипо длине трубчатого реактора при реакционном давлении 1000-3000 атми температуре свыше 200 фС позволяетв этих точках создавать заданную концентрацию кислорода, образующегосяпри разложении перекиси водорода домомента ее смешения с реакционнымпотоком. Это приводит к реакции поли. 5меризации, порядок которой выше первого. В качестве перекиси водородаиспользуют водный раствор концентрации 5-25, В качестве инициаторов,подаваемых на вход трубчатого реактора, используют, кислород, перекисьили их смесьСкорость реакционногопотока в трубчатом реакторе8-25 м/с. Вода, вводимая совместнос перекисью водорода и образующаяся35при ее распаде, удаляется из циркулирующего этилена при его охлаждениии очистке в рецикле после дросселирования в отделитель высокого давления, .часть воды удаляется с выходящим40полимером,П р и м е р 1. На вход однозонного трубчатого реактора длиной 300 ми с внутренним диаметром 16 мм подают предварительно разогретый до0 45160 С под давлением 2000 атм потокэтилена в количестве 1 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. Темпера 50тура теплоносителя на входе в рубашку реактора равна 202 С. Одновре 0менно в точки, первая из которых расположена на расстоянии 150 м от начала реактора, а последующие - нарасстоянии 50 м друг от друга, что соответствует 5 с пребывания реакционной смеси, дозировочным насосом 0 4под реакционным давлением подают25 мас.Ф раствора перекиси водородав количестве 17 см /ч (2,0 ч. кислорода на 10 ч, этилена) в каждуюточку. При этом первая точка достижения максимальной температуры 298 С)находится на расстоянии 140 м отначала реактора. Конверсия этиленаза один проход через реактор составляет 193. Полученный полиэтилен имеет плотность 0,917 г/см и показатель текучести расплава (ПТР)2,4 г/10 мин,П р и м е р 2. Опыт проводят вусловиях примера.1, но максимальная температура составляет 294 С,а точки подачи перекиси водородарасположены на расстоянии друг отдруга 100 м что соответствует 10 спребывания реакционной смеси).Конверсия этилена за один проход составляет 18,13. Полученный полиэтилен имеет плотность 0,918 г/сми ПТР 2,3 г/10 мин,П р и м е р 3 Опыт проводят в условиях примера 1, но на вход трубчатого реактора подают поток этилена,предварительно разогретый до 152 С,осодержащий 13 г кислорода на 10 чэтилена и 30 ч. третбутилпербензоата, растворенного в парфюмерном масле с концентрацией 8,2 мас.3. Максимальная температура составляла301 С, Конверсия этилена за один проход - 19,2. Полученный полиэтиленимеет плотность 0,916 г/см и ПТР2, 9 г/10 мин,П р и м е р 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, подают. под тем же давлением во вторую зону реактора длиной 170 м и внутренним диаметром 16 мм ( отметка 230 м от начала реактора). Содержание кислорода во второй части потока 16 вес,ч. на 10 вес.ч. этилена, Скорость реакциЬонной 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 входахТираж 512 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 5 9296в 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 пребыванияреакционной смеси, дозировочным насосом под реакционным давлениемподают 25 мас.3 раствора перекиси 1 фводорода в количестве 8 см/ч2,0 ц кислорода на 10 ч. этилена)в каждую точку. В точки второй зоны, первая из которых расположенана расстоянии 100 м от начала вто зрой зоны, а последующие - на расстоянии 50 и друг от друга, в пределахвторой зоны, что соответствует5 с пребывания реакционной смеси,дозировочным насосом под реакционным 20давлением подают раствор перекисиводорода (25 мас.Ф) в количестве17 см /ч2,0 вес.ч кислорода на10 вес.ч. этилена). в каждую точку,При этом первая точка достижения . 25гмаксимальной температуры находиласьв первой зоне на расстоянии 70 моот начала этой зоны ( Т = 301 С)во второй зоне - на расстоянии 60 моот начала этой зоныТ = 299 С)39Конверсия этилена за один проходчерез реактор составляет 26,53. Полученный полиэтилен имеет плотность0,915 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.П р и м е р 5 (контрольный). Опытпроводят в условиях примера 1, но пеОрекись водорода не используют, амаксимальная температура в реакторесоставляет 299 С. Конверсия этиленаОза один проход через реактор -14, 34, плотность полуценного полиэтилена - 0,917 г/см, ПТРЭ2, 0 г/10 мин.П р и м е р 6 (контрольный) . Опытпроводят в условиях примера 3, ноперекись водорода не используют,а максимаьная температура в реактооре составляет 300 С, Конверсия эти"лена за один проход через реактор15,53, полученный полиэтилен имеет плотность 0,917 г/смф иПТР 2,6 г/10 мин,П р и м е р 7 (контрольный) . Опы,проводят в условиях примера 4, ноперекись водорода не используют, амаксимальная температура в первойзоне реактора составляет 300 С, воовторой зоне реактора - 301 С. Конверсия этилена за один проход черезреактор - 20,23, полученный полиэтилен имеет плотность 0,916 .г/см и показатель текучести расплава (ПТР)2, 5 г/1 О мин.Способ позволяет исключить участки, на которых не происходит полимеризации этилена ввиду исчерпыванияинициатора, т.е, повысить конверсиюэтилена за один проход по соавнению с известным способом 1 1 от 14до 193 для однозонного трубчатого реактора и от 20 до 26,5 для двухзонного трубчатого реактора. По способу31 койверсия этилена за один проходсоставляет 153 для однозонного трубчатого реактора, 204 - для двухзон-ного трубчатого реактора. Способ получения полиэтиленаполимеризацией этилена по методувысокого давления в одно- или многозонном трубчатом реакторе при непре 1 рывной подаче инициатора на вход и вточки по длине реактора, о т л иц а ю щ и й с я тем, цто, с цельюповышения эффективности использованияобъема реактора, инициатор подаютв точки, расположенные на расстоянии, эквивалентном 5-10 с временипребывания реакционной смеси, считаяот начала реактора, начиная от точкидостижения максимальной температуры,причем в качестве инициатора, подаваемого в точки по длине реактора, применяют перекись водорода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции У 1367928,кл. С 08 1 , опублик, 1964,2. Патент США Г 3092614, кл.26094,9, опублик. 1963.3. Патент Франции й 1538660,кл. С 08 К, опублик. 1968 (прототип).