Введение. - Контроль параметров процесса получения полиэтилена

Благодаря своим свойствам в промышленности, полиэтилен используется для изготовления пленки и листов, для изоляции кабеля, также из него производят различную тару: химическую, обычную посуду и даже огромные цистерны для перевозки жидкостей.

Полиэтилен - отличный материал для облицовки изнутри металлических труб, применяемых для перекачки кислот и других жидкостей, разъедающих металлов. Там, где стальные трубы приходилось менять каждые 2 месяца, трубы, облицованные изнутри полиэтиленом, служат больше трех лет (защищает от коррозии).

Производство полиэтилена

[-CH2- CH2-]N - насыщенный углеводород парафинового ряда с молекулярной массой от 18000 до 800000 (в зависимости от метода). Это роговидный продукт, выпускаемый в виде гранул.

Сырьем для получения полиэтилена служит этилен, получаемый высокотемпературным пиролизом нефтяных фракций или высокотемпературным крекингом пропана и бутана при 800?C в трубчатых печах. Для полимеризации применяют этилен высокой степени чистоты (99,99 % C2H4), так как присутствие примесей может привести к обрыву полимерной цепи и снижению массы моля полимера. Особенно опасны примеси в сырье, поступающем на полимеризацию по радикальному механизму.

Для получения чистого этилена газовую смесь пропускают через систему охлаждения, работающую при температуре от -110 до -130°С и давлении от 0,5 до 5 МПа. При этом все примеси (за исключением ацетилена и олефинов) извлекаются из этилена. Ацетилен и олефины удаляются гидрированием в присутствии кобальт молибденового катализатора при температуре 250°С и давлении 1,5 МПа.

В настоящее время полиэтилен получают тремя способами:

    1. полимеризацией этилена при низком давлении (0,5 - 0,8 МПа) и температуре 70 - 80°С в присутствии комплексных катализаторов, состоящих из четыреххлористого титана TiCl4 и триэтилалюминия Al(C2H5)3; 2. полимеризацией этилена в растворителе при 130 - 170°С и среднем давлении 3,5 - 4,5 МПа в присутствии окислов металлов переменной валентности (окислов хрома, ванадия и др.); 3. полимеризацией этилена при высоком давлении (130 - 250 МПа) и температуре 200 - 270°С в присутствии кислорода (0,005 - 0,008 % в смеси).

Полиэтилен высокого давления (рис. см. ниже) получают в присутствии кислорода. Процесс полимеризации протекает по радикальному механизму. Свежий этилен высокой степени чистоты из газгольдера под давлением 0,8 - 1,1 МПа поступает в смеситель (на схеме не показан) для смешения с кислородом (от 0,005 до 0,008 %) и возвратным этиленом, после чего попадается в систему компрессоров 1, где сжимается сначала до 25 МПа, а затем (после отчистки от масла) до 15 МПа. Причем, чем выше давление, тем выше скорость полимеризации.

Пройдя систему очистки и смазкоотделитель 2, этилен поступает в реактор 3 трубчатого типа на полимеризацию. Реактор является аппаратом идеального вытеснения. Он состоит из наклонно расположенных труб диаметром до 25 мм и общей длиной до 300 м и имеет три зоны: зону подогрева этилена до 200°С; зону полимеризации, где температура поддерживается в пределах 200 - 225°С, и зону охлаждения реакционной массы (110 - 125°С). Нагревание этилена и охлаждение реакционной массы осуществляется водой. Из реактора 3 образующийся полиэтилен вместе с этиленом, не вступившим в реакцию, через систему редукторов (на схеме не показано) проходит сепаратор и поступает в приемник 5, где после снижения давления происходит разделение этилена и полиэтилена. Этилен, пройдя ловушку 6 и после промывки, снова возвращается на полимеризацию. Из приемника 5 расплавленный полиэтилен направляется на стабилизацию, окрашивание (если необходимо) и грануляцию. В качестве стабилизатора применяется смесь, состоящая из фенил - нафтиламина и дифенил - фенилендиамин и другие.

Гранулирование осуществляют несколькими методами и, в частности, продавливанием смеси полиэтилена и стабилизатора через фильеру гранулятора. Выходящие жгуты разрезаются вращающимся ножом на гранулы размером 2 - 3,5 мм. Готовый полиэтилен упаковывают в мешки и поставляют потребителю.

Степень конверсии этилена за одну стадию составляет 8 - 12 %, а при неоднократной циркуляции газа достигает 95 - 97 %.

Являясь термопластичным полимером, полиэтилен не растворяется в органических растворителях, но набухает в них, растворяется при температуре выше 70°С в хлорированных углеводородах, устойчив к действию концентрированных кислот, щелочей и растворов солей, но разрушается под действием окислителей, особенно при нагревании. Полиэтилен устойчив при нагревании без доступа воздуха до 290°С, но при температуре 350 - 400°С разлагается с образованием жидких и газообразных продуктов.

Заказная спецификация на приборы.

Поз.

Наименование

И техническая

Характеристика

Код оборудования, изделия, материал

Завод изготовитель.

Единица измерения

Количество

Масса единицы кг.

Примечаниа

1.1

Давление в компрессоре

Датчик давления

Метран-43Ф-Вн - ДИ

3196-02-t6-025-40МПа-42-М16-ТУ 4212-001-12580824-93

"Метран"

Г. Челябинск

Шт.

1

1.2

Контроллер

Simatic

S 7 - 300

Siemens

Германия

Шт.

1

2.1

Температура этилена в маслоотделителе

Первичный датчик

ТХАУ Метран-271-01-200-0,5-H10-(0...600)-(4-20)mA-У1.1-ТУ 4211-003-12580824-2001-ГП

"Метран"

Г. Челябинск

Шт.

1

2.2

Контроллер

Simatic

S 7 - 300

Siemens

Германия

Шт.

1

3.1

Температура вверху реактора

Первичный датчик

ТХАУ Метран-271-01-200-0,5-H10-(0...600)-(4-20)mA-У1.1-ТУ 4211-003-12580824-2001-ГП

"Метран"

Г. Челябинск

Шт.

1

3.2

Контроллер

Simatic

S 7 - 300

Siemens

Германия

Шт.

1

3.3

Температура внизу реак

Первичный датчик

ТСМУ Метран-274-01-200-0,5-Н10-(0...180)-(4-20)mA-У1.1-ТУ 4211-003-12580824-2001- ГП

"Метран"

Г. Челябинск

Шт.

1

3.4

Контроллер

Simatic

S 7 - 300

Siemens

Германия

Шт.

1

4.1

Давление в сепараторе

Первичный датчик

Метран-43Ф-Вн - ДИ

3196-2-t3-025-40МПа-42-М16-ТУ 4212-001-12580824-93

"Метран"

Г. Челябинск

Шт.

1

4.2

Контроллер

Simatic

S 7 - 300

Siemens

Германия

Шт.

1

5.1

Уровень полиэтилена в приемнике

Радарный уровнемер

УЛМ - 11

"Метран"

Г. Челябинск

Шт.

1

5.2

Контроллер

Simatic

S 7 - 300

Siemens

Германия

Шт.

1

6.1

Уровень этилена в лову

Радарный уровнемер

УЛМ - 11

"Метран"

Г. Челябинск

Шт.

1

6.2

Контроллер

Simatic

S 7 - 300

Siemens

Германия

Шт.

1

7.1

Расход этилена

Бескамерная диафрагма

ДБ32-100-Б

ГОСТ 14322-77

Ивано-Франковское ПО "Геофизприбор"

Шт.

1

7.2

Дифманометр

Сапфир-22МТ-Ex

ТУ РИБЮ 406233.016

АО "Манометр"

Г. Москва

Шт.

1

7.3

Контроллер

Simatic

S 7 - 300

Siemens

Германия

Шт.

1

Описание приборов.

Похожие статьи




Введение. - Контроль параметров процесса получения полиэтилена

Предыдущая | Следующая