SU477578A3 - Способ получени полиолефинов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИОЛЕФИНОВ

Изобретение относитс  к получению прлиолефинов полимеризацией или сополимеризацией альфа-олефинов по методу высокого давлени .

Известен способ получени  полиолефинов радикальной полимеризацией или сополимеризацией альфа-олефинов под давлением 1000-5000 аты в трубчатом реакторе.

Предлагаемый способ позвол ет увеличить выход полимеров, улучшить их свойства. Достираетс  это тем, что реакционную массу после выхода из реактора подвергают расширению , соответствующему понижению давлени  до 200-1500 атм, в трубчатой зоне охлаждени , имеющей внутренний диаметр, равный 3/4-1/10 внутреннего диаметра трубчатого реактора.

Благодар  политропному расщирению смеси полимера, этилена и других возможных побочных продуктов реакции в трубчатой зоне с последующим прохождением этой смеси через дальнейщие стадии обработки при более низких температурах опасность взрыва полностью устран етс .

На чертеже показана схема трубчатого реактора дл  получени  полиолефинов и прин ты следующие обозначени ;

1 - первичный компрессор; 2 - сепаратор низкого давлени , в котором происходит отделение полимера от непрореагировавшего мономера; 3 - вторичный компрессор, в который подаетс  также этилен, возвращаемый на рециркул тор, поступающий из сепаратора 4 высокого давлени ; 5 и 6 - холодильники дл  охлажден1   этилена, отделенного от полимера соответственно при низком и высоком давлени х; 7 и 8 - сепараторы дл  отделени  низкомолекул рных полимеров; 9 - реактор, разделенный на две зоны: А - предварительного нагрева и Б - реакции.

Смесь полимера и непрореагировавщего этилена удал етс  из зоны реакции и входит в трубчатую зону 5, внутренний диаметр которой меньще диаметра реактора, причем полимер непрерывно перемещаетс  вследствие перепада давлени  между реактором и сепаратором . Затем эта смесь поступает в сепаратор 4 высокого давлени  и сепаратор низкого давлени , откуда полимер отводитс  дл  дальнейшей обработки.

Предлагаемый способ позвол ет:

уменьшить общую длину реактора на 25-- 50%,

значительно уменьшить врем  пребывани  полимера в услови х протекани  реакции и, следовательно, улучшить свойства полимера;

предотвратить пульсацию давлени  с последующим увеличением среднего давлени  реакции;

увеличить коэффициент иснользовани  установки.

Устройство дл  расширени  представл ет собой трубку небольшого диаметра, устанавливаемую в реакторе. Она может быть снабжена рубашкой, а также может охлаледатьс  потоком воздуха или воды дл  понижени  температуры реакционной смеси с целью отделени  полимера от мономера при давлении 200-1500 атм, преимушественно в интервале от 500 до 1000 атм.

Вместо вторичного компрессора с возвратно поступательным движением можно использовать центробежные ко.мпрессоры, преимущество которых заключаетс  в их рабочих характеристиках, в значительной экономичности , а также снижении энергии, расходуемой на сжатие этилена.

Активаторы полимеризации ввод т вместе с потоком свежего этилена и (или) в заданные заранее точки зоны полимеризации реактора .

В качестве активатора полимеризации используют органические перекиси, азосоединение и другие соединени , способные повышать взаимодействие свободных радикалов.

Полимеризаци  происходит при температурах в пределах от 50 до 350° С, преимущественно 100-300° С; при давлени х в пределах от 1000 до 3000 атм, преимущественно 1500- 3500 атм.

Пример 1. 1000000 ч. этилена, содержащего 40 ч. кислорода и 20000 ч. пропилена, ввод т в трубчатый реактор при температуре 80° С и давлении 2600 атм вместе с 300 ч. перекиси актаноила в растворе углеводорода. В течение каждых 30 сек в реакторе снижают давление на 15% путем периодического открывани  клапана, расположенного в конечной части реактора. Врем  пребывани  полимера в реакторе составл ет примерно 90 сек. В сепараторе высокого давлени  температура составл ет 250° С, и давление 250 атм. В результате полимеризации получают 180000 ч. полимера (степень копверсии 18%) индекс плавлени  2,5 г/10, плотность продукта при 23° С 0,924; коэффициент непрозрачности (мутность) пленки 6,8 (при расчете согласно методике ASTMD-1003); ударна  в зкость составл ет 80 г (при расчете согласно методике ASTMD-1709) и количество включений примесей, наблюдаемых визуально , 33 на 1 м полимера.

Пример 2. Рабочие услови  процесса те же, что и в примере 1. Но распределительный клапан давлени  не открывают периодически дл  того, чтобы вызвать значительное ускорение потока реакционной смеси, среднее врем  пребывани продукта в реакторе 30 сек.

Давление в клапане у днища реактора снижают от 2100 до 500 атм и, кроме того, снижают давление в охлаждаемом устройстве 15 до 1200 атм. Температура смеси в конце охлаждаемого устройства дл  расширени 

200° С, что способствует хорощему отделению полимера от непрореагировавшего газа в сепараторе высокого давлени , в котором давление составл ет 550 атм.

В результате полимеризации получают

200000 ч. полимера (степень конверсии 20%), индекс плавлени  полимера 2,4 г/10; плотность 0,924; коэффициент непрозрачности 5,3%. Ударна  в зкость 90 г; число включений примесей, наблюдаемых визуально, 12

на 1 м полимера.

Предмет изобретени 

Способ получени  полиолефинов радикальной полимеризацией или сополимеризацией альфа-олефинов, например этилена, под давлением 1000-5000 атм в трубчатом реакторе , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выхода полимеров и улучшени  их свойств, а также сокращени  длины реактора , реакционную массу после выхода из реактора подвергают расширению, соответствующему понижению давлени  до 200-

1500 атм, в трубчатой зоне охлаждени , имеющей внутренний диаметр, равный 3/4- 1/10 внутреннего диаметра трубчатого реактора .

u

1

Г г

/

IV . . 1

95

t

I -ь I ч;

It,

I I I

Ч