Производство полиэтилена высокого давления (ПВД) или низкой плотности (ПНП).
В промышленности ПВД получают при высоком давлении путем полимеризации этилена в автоклаве или в трубчатом реакторе. Процесс в реакторе происходит по радикальному механизму под действием кислорода, органических пероксидов (лаурил, бензоил) или их смесей. Смешанный с инициатором, нагретый до семисот градусов и сжатый компрессором до двадцати пяти мегапаскаль, этилен сначала поступает в первую часть реактора, где разогревается до тысяча восемьсот градусов, а потом во вторую - для полимеризации при температуре от 190 до 300 градусов и давлении от 130 до 250 мегапаскалей. В среднем этилен находится в реакторе от 70 до 100 секунд. Степень превращения до двадцати процентов, все зависит от типа и количества инициатора. Из полученного полиэтилена удаляют не прореагировавший этилен, затем его охлаждают и гранулируют. Гранулы подсушивают и упаковывают. Товарный ПВД выпускают в виде неокрашенных и окрашенных гранул.
Производство полиэтилена низкого давления (ПНД) или высокой плотности (ПВП).
ПНД получают в промышленности с помощью низкого давлении. Для этого используют три основных технологии:
полимеризация происходит в суспензии
полимеризация происходит в растворе (гексане)
газофазная полимеризация
Самый распространенный способ - это полимеризация в растворе.
Полимеризация в растворе проводится при температуре от 160 до 2500 градусов и давлении от 3,4 до 5,3 мегапаскалей, контакт с катализатором происходит в течение 10-15 минут. Выделяется полиэтилен из раствора с помощью удаления растворителя: сначала в испарителе, потом в сепараторе и затем в вакуумной камере гранулятора. Гранулированный полиэтилен пропаривается водяным паром (температура, превышающая температуру плавления полиэтилена). Товарный ПНД выпускают в виде неокрашенных и окрашенных гранул и иногда в порошке.
Производство полиэтилена среднего давления (ПСД).
ПСД получают в промышленности при среднем давлении путем полимеризации этилена в растворе. Полиэтилен СД образуется при:
температуре - 150 градусов;
давление до 4 мегапаскалей;
наличие катализатора (Циглера-Натта).
ПСД из раствора выпадает в виде хлопьев.
Полиэтилен, полученный таким образом, имеет:
средневесовой молекулярный вес до 400 000;
степень кристалличности до 90 процентов.
Производство линейного полиэтилена высокого давления (ЛПВД) или низкой плотности (ЛПНП)
Линейный полиэтилен высокого давления получают с помощью химической модификации ПВД (при температуре в 150 градусов и 30-40 атмосферах).
ЛПНП по структуре подобен ПЭВП, но имеет более длинные и многочисленные боковые ответвления. Производство линейного полиэтилена происходит двумя способами:
газофазная полимеризация;
полимеризация в жидкой фазе - наиболее популярный.
Производство линейного полиэтилена вторым способом происходит в реакторе с сжиженным слоем. В основание реактора подается этилен, полимер же отводят непрерывно, при этом постоянно сохраняя в реакторе уровень сжиженного слоя. Условия: температура около ста градусов, давление от 689 до 2068 кН/м2. Эффективность способа полимеризации в жидкой фазе ниже (два процента превращения за цикл), чем у газофазного (до тридцати процентов превращения за цикл). Однако данный способ имеет и свои плюсы - размер установки значительно меньшее, чем у оборудования для газофазной полимеризации, и существенно ниже капиталовложения. Практически идентичным является способ в реакторе с устройством для перемешивания с использованием циглеровских катализаторов, при этом получается наиболее высокий выход.
С недавних пор для производства линейного полиэтилена начали применять технологию, в которой используются металлоценовые катализаторы. Данная технология позволяет получить более высокую молекулярную массу полимера, что способствует увеличению прочности изделия.
Наряду с выше перечисленными способами полимеризации этилена существуют и другие, однако промышленного распространения они не получили.
Интересное по теме
Экологические движения Испании в ХХ - начале ХХI века Человечество в ходе социального, экономического и технологического развития в ХIХ-ХХ вв. не предполагало, что биосфера Земли может не выдержать глобальной антропогенной нагрузки и ...
Природопользование на территории Ивано-Арахлейского государственного природного ландшафтного заказника состояние и тенденции Социально-экономическое развитие общества часто приводит к экстенсивному истощительному использованию природных ресурсов и увеличивает воздействие человека на окружающую среду ...
Экологический мониторинг радиоактивной обстановки в городе Краснокаменск Каждое живое существо на земле постоянно подвергается воздействию радиации. Радиационный фон на нашей планете складывается под влиянием трех компонентов: излучение, обуслов ...
Влияние полимеров на окружающую среду (на примере поливинилхлорида и полиэтилена) Тема моего курсового проекта «Влияние полимеров на окружающую среду». Проблема утилизации и переработки полимеров в наше время очень актуальна. За один только год в России образ ...