Полиэтилен среднего давления

Полиэтилен среднего давления СД) получается путем полимеризации этилена в растворителе при давлении 35—40 т и температуре 125—150°С с применением в качестве катализатора окислов ме­таллов переменной валентности

(Получение полиэтилена при средних давлениях имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами. К ним относятся доступность и нетоксичность катализаторов, возможность их много­кратного использования за счет регенерации, отно­сительная простота регенерации растворителей, а также более высокие показатели некоторых свойств полимера по сравнению с полиэтиленом высокого давления.

Благодаря использованию растворителя достигается хороший отвод тепла, равномерное распре­деление катализатора и облегчается отделение по­лимера от катализатора. В качестве растворителей применяют циклогексан. экстракционный бензин, ксилол и др., в которых полиэтилен растворяется при температуре около 100°С; при охлаждении раствора до 32—35 °С из него высаждаются все фракции полимера.

Катализатор состоит из окислов хрома различ­ной валентности (5—6% в пересчете на СгО₃) и алюмосиликатного носителя, содержащего окись кремния и окись алюминия в весовом соотношении SiO2 : А1₂О₃ = 90 : 10. Катализатор готовят путем пропитки алюмосиликатного носителя водным рас­твором хромового ангидрида с последующей суш­кой и активацией при 500—600 °С в токе сухого воздуха. Активность катализатора зависит от структуры носителя, количества окислов хрома на носителе и условий активации (особенно темпера­туры). При повышении активности катализатора увеличивается скорость полимеризации этилена, но снижается молекулярный вес полимера.

Свойства получаемого полимера зависят от ус­ловий полимеризации. С повышением давления увеличивается молекулярный вес полиэтилена и возрастает скорость полимеризации. Изменяя температуру можно также регулировать свойства поли­мера.

Технологический процесс получения полиэтилена непрерывным способом на окиснохромовом катали­заторе состоит из следующих стадий: подготовка исходного сырья (этилена, катализатора и растворителя), полимеризация этилена, выделение поли­мера, peгенерация растворителя и катализатора.

В реактор 1, снабженный мешалкой (рис.), подают очищенные от примесей растворитель и этилен и активированный в активаторе 2 катали­затор в виде суспензии в растворителе, приготовленной в aппаратe 3.

Рис. Схема процесса производства полиэтилена среднего давления:

1 - полимеризатор, 2 — аппарат для активации катализатора, 3 — аппарат для получения суспензии катализатора, 4 — газоотделитель, 5 — аппарат для разбавления, 6 — центрифуга НОГШ, 7,9 - барабанные фильтры, 8 – высадитель, 10 — вакуум-сушилка гребковая

Полимеризации этилена в реакторе происходит по режиму

Температура, ˚С 150

Давление, am 35

Концентрация в растворителе, %

этилена 5

катализатора 0,5

Молекулярный вес получаемого полиэти­лена 40 000

Горячий раствор полиэтилена со взвешенным катализатором проходит через газоотделитель 4 и поступает в аппарат 5, в котором его разбавляют горячим растворителем для улучшения отделения катализатора от полимера в центрифуге 6 и бара­банном фильтре 7. Катализатор идет на регенера­цию, а раствор полимера поступает в аппарат 8 для высаждения полиэтилена путем охлаждения пли с помощью осадителя (спирта). Полимер высаждается и полученная суспензия проходит через фильтр 9, после чего растворитель, содержащий еще некоторое количество полимера, направляется на очистку и регенерацию а сырой полиэтилен в сушилку 10.

Сухой порошкообразный полиэтилен поступает на грануляцию.