Экологические системы

Asphalt-stroy.ru

Технологии производства полиэтилена

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 ...