1. Краткое описание технологического процесса Производство полиэтилена методом низкого давления

  Технологическая схема производства полиэтилена низкого давления состоит из четырех основных стадий: синтеза металлоорганического катализатора и приготовления рабочего раствора катализатора; полимеризации этилена; отмывки полиэтилена от катализатора; сушки полиэтилена.

Синтез металлоорганического катализатора

       В качестве основной части катализатора используется триэтилалюминий — А1(С₂Н₅)₃ или диэтилалюминийхлорид — А1(С₂Н₅)2С1. Другой составной частью является четыреххлористый титан — TiCl₄. Готовый катализатор представляет собой раствор указанных веществ в бензине или смеси бензина с циклогексаном.

       Применение  триэтилалюминия обеспечивает получение  жесткого полимера с большим молекулярным весом. При использовании диэтилалюминийхлорида получается более эластичный полимер с меньшим молекулярным весом. Такой полимер легко подвергается переработке и успешно применяется при производстве кабелей и в других отраслях промышленности. Поэтому для полимеризации этилена иногда применяют диэтилалюминийхлорид. Оба катализатора получаются на одном и том же оборудовании без изменения технологической схемы в две стадии. На первой стадии получают промежуточный продукт — сесквигалоид—при взаимодействии алюминия с хлористым этилом (или бромистым этилом), на второй — триэтилалюминий (диэтилалюминийхлорид), действием на сесквигалоид металлическим натрием (реакция симметризации).    При уменьшении количества металлического натрия, расходуемого на реакцию   взаимодействия   с  сесквигалоидом,   а  также  уменьшении  скорости его   подачи   в   зону  реакции    в   качестве   конечного   продукта   будет   получаться   диэтилалюминийхлорид   по   уравнению

       2А1₂ (С₂Н₅) Х₃ + 3Na ЗА1 (С₂Н₆)₂ X + 3NaX + А1.

       технологическая схема синтеза алюминийорганического катализатора.

В реактор сесквигалоида заливается бензин из мерника (50% полезного объема реактора), затем из бункера подается порошкообразный алюминий. Загружают реактор при работающей мешалке. Смесь подогревается до 40—50°С веретенным маслом, циркулирующим в рубашке аппарата, после чего в него заливается из мерника расчетное количество бромистого этила для активации алюминия. Процесс активации проводится при температуре 40—60°С и давлении 0,3 атм. Для поддержания рабочей температуры реактор охлаждается, так как активация сопровождается выделением тепла. По окончании процесса смесь нагревается до 100—120°С, затем в реактор из мерника подается хлористый этил. Подачей хлористого этила регулируется давление в реакторе в пределах 3—4 атм. В этих условиях образуется сесквигалоид по приведенной выше реакции. Раствор сесквигалоида га бензине охлаждается и подается к реактор для получения триэтилалюминия или диэтилалюминийхлорида. После подогрева раствора до 130—135°С в него подается расплавленный металлический натрий из мерника. Натрий передавливается маслом, которое закачивают из мерника дозировочным насосом. При подаче натрия в количестве 6% к весу чистого сесквигалоида в качестве готового продукта получают триэтилалюминий, при подаче натрия до 28% получают диэтилалюминийхлорид. Реакция взаимодействия натрия с сесквигалоидом проходит при 130—140°С и давлении 3—4 атм. Реактор симметризации охлаждается, так как реакция сопровождается выделением тепла. В реакторе образуется алюминийорганический катализатор и твердый остаток, называемый шламом, содержащий NaCl, NaBr, NaAl.  После завершения реакции симметризации  содержимое реактора выдерживается в течение 3 ч (процесс дозревания). Смесь охлаждается до 24°С и подается в отстойник для отделения раствора от шлама. Осветленный раствор фильтруется на керамическом фильтре и поступает в смеситель для разбавления до 5%-ной концентрации. Шлам промывается бензином или циклогексаном и поступает из отстойника в реактор на обезвреживание метиловым спиртом, подаваемым из мерника. Реактор охлаждается водой для поддержания температуры в пределах 50—60°С, так как обработка шлама метанолом сопровождается выделением тепла. После завершения процесса обезвреживания шлама производится отгонка избыточного мета нола путем подогрева реактора паром. Пары метанола проходят через конденсатор-холодильник и жидкость, через сепаратор поступает в сборник. Сухой шлам охлаждается, выгружается при помощи шнека в мешки и отвозится в отвал.