Способ удаления непрореаги-ровавшего mohomepa из (co)поли mepob этилена

ОП ИСАНИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистическик Республик(5)М, Кл,С 08 Г 6/10 С 08 Г 10/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(31) Опубликовано 2301,81,Бюллетень Ио 3 Дата опубликования описания 2301,8(72) Авторы изобретения ИностранцыСецуо Накаи и Хироси Оти (Япония) Иностранные фирмы(54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ НЕПРОРЕАГИРОВАВШЕГО ЧОНОМЕРА ИЗ (СО)ПОЛИЕРОВЭТИЛЕНА Изобретение относится к промышленности пластмасс, а именно к способу удаления непрореагировавшегомономера, оставшегося в расплавленном полимере, во время проведенияоперации гранулирования с использованием экструдера, причем полимерполучают полимеризацией при высокихдавлениях или сополимеризацией этилена с использованием облучечия илирадикальных инициаторов,Известно, что гомополимер илисополимер этилена, полученный полимеризацией при высоких давленияхи выгруженный из.реактора вместеснеттрореагировавшим мономером (илимономерами), последовательно проходит через сепаратор высокого .давления и сепаратор низкого давления,где выделяют большую часть мономера(или мономеров, а затем его направляют в экструдер на гранулирование(,11,Наиболее близким к предлагаемомуявляется известный способ удалениянепрореагировавшего мономера из(со)полимеров этилена, включающийвыгрузку полимеризата из реакторавысокого давления с помощью сепаратора и загрузку в экструдер длягранулирования, причем удаление непрореагировавшего мономера осуществ- ляют до проведения стадии грануляции в экструдере - на стадии конденсации 2(.Однако для окончательного удаления непрореагировавшего мономера, содержащегося в гранулах, требуется значительный период времени.Цель изобретения - интенсификация процесса.Поставленная цель достигается тем, что в способе удаления непрореагировавшего мономера из (со)полимеров этилена, включающем выгрузку полимеризата из реактора высокого давления с помощью сепаратора и загрузку в экструдер для гранулирования, в смесительной секции винтсвого экструдера смешивают полимеризат с 0,1-10,0 вес.% полимеризата воды или водяного пара и из зоны вывода экструдера при 20-500 мм рт,ст, выделяют непрореагировавший мономер и воду.Воду или пар, которые инжектируют в экструдер, желательно освобождать от таких примесей, как кислые вещества, которые могут с,азывать вредное влияние на качество полимера и корродирующее действие на мате 799671риалы, из которых изготовлен экструдер, Количество инжектируемой воды или пара составляет 0,1-10 вес.Ъ, предпочтительно 0,5-5 вес.%, считая на полимеризат, в зависимости от типа экструдера, температуры и индекса плавления полимера.На чертеже схематически изображена установка для осуществления спо".оба.В соответствии с обычной методи О кой реакционный продукт полимеризации или сополимеризации этилена переводят 1вместе с непрореагировавшим мономером из реактора через сепаратор высокого давления (не показан) в сепаратор 1 низкого давления, в котором удаляют большую часть непрореагировавшего мономера. После этого продукт реакции (полимер) гранулируют с помощью экструдера 2, Кроме того, установкадля удаления непрореагировавших мономеров состоит так же из устройства 3 для инжектирования воды или пара, отверстия 4 для инжектирования воды или пара, смесительной секции 5 для смешивания полимера с водой или па З ром, зоны вывода 6, выхлопной трубы 7 и выводящего устройства 8.Экструдер 2 может быть одновинтового или двухвинтового типа.П ри м.е р 1 (сравнительный). Гомополимер этилена, т.е, полиэтилен (индекс расплава 2,0, плотность 0,924), полученный при полимеризации при высоком давлении, освобождают от непрореагировавшего этилена в сепараторе и загружают в невентилируемый экструдер (одновинтовой; 1./О9,3; скорость выгрузки 1800 кг/ч, скорость винта 50 об/мин, температура смолы при выгрузке 250 С) для по лучения гранул. В табл. 1 показано изменение во времени остаточного количества непрореагировавшего этилена, содержащегося в гранулах при непрерывной продувке воздухом со 45 скоростью 2,0 м 3/ч бункера с продуктом (сушильндго бункера) объемом .2,5 м, в который загружено 1,2 тонны гранул. Остаточное количество .непрореагировавшего этилена, содер- щ жащееся в гранулах,определяют следующим образом. Берут образцы гранул через О, 10; 20, 30 и 40 ч после начала продувки воздухом бункера, заполненного гранулами. Каждый образец плавят при 120 ОС для полного высвобождения непрореагировавшего этилена в образце гранул, и определяют количество выделившегося этилена с помощью газовой хроматографии.Как видно из табл. 1, для снижения Я остаточного количества непрореагировавшего этилена в гранулах ниже 15 мл/кг полиэтилена, необходимо продувать воздух через массу гранул в течение 40 ч. 45 П р и м е р 2 ( сравнительный).Полимеризацию, сепарацию, гранулирование сополимера проводят по примеру 1.Определение остаточного количества непрореагировавшего сомономера проводят следующим образом 10 ггранул, полученных с помощью невентилируемого экструдера,помещают вколбу.Эрленмейера сразу после гранулирования, В колбу добавляют 15 млтолуола и оставляют стоять при 30 Св течение 144 ч для полной экстракции непрореагировавшего сомономера.Количество непрореагировавшего сомономера в экстракте определяют спомощью газовой хроматографии. Полученные результаты приведены в табл.2где ВА - винилацетат, МА - метилакрилат, ММА - метилметакрилат.П р и м е р 3. Используют экструдер двухвинтового типа (диаметр винта 90 мм, /О 17),В цилиндре предусмотрено отверстиедля инжекции воды или пара. Вдольоси винта впереди отверстия для инжекции предусмотрена смесительнаясекцияимеющая впереди зону вывода,через которую проводят удаление спомощью вакуум-насоса 3000 л/мин.Гомополимер этилена, т.е. полиэтилен (индекс расплава 2,0, плотность0,924), полученный при полимеризации и сепарации по методике примера 1, загружают в указанный экструдер, и полученные гранулы сразу жесобирают в качестве образца для испытания на остаточное количествонепрореагировавшего этилена. В цилиндр экструдера инжектируют0,1; 0,5, 1,5, 5,0 и 10,0 вес.Ъ(считая на полимеризат) воды или пара. Испытания проводят как с удалением при помощи вакуум-насоса, такИ без удаления, Для сравнения такжепроводят испытания без инжекцииводы или пара. Полученные результаты приведены в табл. 3. Опыты 1 и 2являются сравнительными.Как видно из табл. 3, почти весьнепрореагировавший этилен, содержащийся в расплаве полимера, т.е. врасплаве полиэтилена, может бытьэффективно удален при инжектировании0,1 вес.% (или более) (считая на полимер) воды или пара и последующейэвакуации при давлении 500 мм рт.стабсолютного), предпочтительно00 мм рт.ст. (абсолютного) и меньше.Следовательно, можно обойтись безтрадиционной продувки воздухом черезмассу гранул и в результате, бездополнительных бункеров, в которыхпроводят продувку воздухом или инертным газом.П р и м е р 4. Сополимеры этилена, полученные при полимеризации исепарации по методике примера 2, заГружают в такой же экструдер, чтоиспользован в примере 3, и получен799671 ные гранулы немедленно испытывают на остаточное количество непрореагировавшего сомономера. Полученные результаты приведены в табл. 4Опыты 1, 2, 5, 7, 8 и 10 являются сравнительными.Как видно из табл, 4, непрореагировавший сомономер эффективно удаляют при инчектировании воды или пара в расплав сополимера с последующей эвакуацией.П р и м е р 5. Получение полиэти- О леновых гранул осуществляют по примеоу 3, эа исключением того, что исТаблица 1 700 110 45 19 12 Таблица 2 0,2 20 30 ВА 0,31 70 45 ВА 10 0,06 20 0,08 120 35 0,05 10 20 35 0,09 100 Таблица 3 82 5,5 Остаточное количествонепрореагировавшегоэтилена в гранулах,мп/кг полиэтилена пользуют экспериментальные условия,приведенные в табл. 5, и полученныегранулы сразу же исследуют на остаточное количество непрореагировавшего этилена. Опыты 1 и 2 являютсясравнительными. Результаты опытовпредставлены в табл. 5,Таким образом, способ позволяет получать гранулы (со)полимеров этилена с низким содержанием остаточного мономера, процесс прост в техноло. гическом оформлении и протекает с большой скоростью.799671 1 2 150 175 1,5 зоо 150 176 1,5 49 О 12 181 5,0 290 305 150 173 1 О,О 150 182 1,5 280 10 1 О 150 5,0 175 з 1 о 3 Без удаления,Количествоводы,считаяна сополимевес,Ъ Количествопара,считаяна сополимервес.% Производительность,кг/ч Вакууммм ртест, абсолютныЯ) Скоростьвинта,об/мин Индексрасплава Опыт, СомоноМ мер Содержаниемономера всополимере,вес.Ъ 0,28 150 1 ВА 45 2 ВА . 45 3 ВА 45 70 200 0,07 230 0,01 150 70 150 70 45 0,02 480 2,0 150 70 5 ВА 30 0,05 230 150 20 250 0,01 150 20 30 6 ВА 0,08 120 150 7 МА 35 0,02 220 150 120 150 2,0 150 О, 00 220 120 172 0 168 0 165 2,0 0,09 150 100 0,04 270 150 100 0,07 280 150 100 8 МА 35 9 МА 35 10 ММА 35 11 ММА 35 12 ММА 35 Без использования вакуум-насоса. 170 О 165 0 160 2,0 162 0 175 0 171 2,0 ф 52 0 160 0 Продолжение табл, 3до 799671 Таблица 5 или водяного пара кструдера при 20- еляют непрореагиро полимеризата водыи из зоны вывода500 мм рт.ст. выдвавший мономер и формула изобретени оду. Составитель Н. Котельникова кина ТехредМ.Голинка Корректор,О,Билактор А Тир Государстве лам изобрет ква, Ж"35,ж 1541ного комитета ССний и открытийаушская наб д аз 10108/88 ВНИИ по 113035, Под писСР ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 Способ удаления непрореагировавш го мономера из (со)полимеров этилена, включающий выгрузку полимеризата из реактора высокого давления с помощью сепаратора и загрузку вэкс рудер для гранулирования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процессав смеси- тельной секции винтового экструдера смешивают полимеризат с,0,1-10,0 ве Источники принятые во внимая1. Полиэтилен и фины. Под редакцие и Платэ Н.А. М.,2. Патент Япони кл. 26 В 11, 1971 нформации,е при экспертизедругие полиолеКозлова П.В.ир", 1964, с, 66.Р 34972,прототип),