Способ получения полиэтилена Советский патент 1982 года по МПК C08F110/02 C08F4/34 

С54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНА

Изобретение относится к промышленности пластмасс, в частности к способу получения полиэтилена в трубчатом реакторе по методу высокого давления. Известен способ получения полиэтилена .полимеризацией этилена в трубчатом реакторе путем подачи инициатора (кислорода) в потоке этилена в начале трубчатого реактора. Недостатком этого способа является низкая производительность процесса ввиду неэффективного использования реакционного объема реактора L.ll. Известен также способ получения полиэтилена полимеризацией этилена в трубчатом реакторе путем одновременной подачи смеси инициаторов-кисло рода в потоке этилена и гидроперекиси третбутила на вход трубчатогореактора Такой способ несколько повышает производительность процесса, но реакционный объем трубчатого реактора используется недостаточно эффективно и в этом случае. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ полимеризации этилена в одно- или многозонном трубчатом реакторе при непрерывной подаче инициатора (кислород в потоке этилена) на вход и в точки по длине реактора,. находящиеся на расстоянии 15 - 85% длины реакционной зоны, считая .от ее начала. Полимеризацию проводят при высокой температуре и высоком давлении Сз1. Известный способ позволяет повы-i сить производительность процесса, но реакционный объем трубчатого реактора используется неэффективно. Это обусловлено наличием участков, на которых не происходит полимеризации ввиду исчерпывания инициатора в точках, предшествующих окончанию реакционной зоны. Целью изобретения является повышение эффективности использования объема реактора. Эта цель достигается тем, что со ласно способу получения полиэтилена полимеризацией этилена по методу высокого давления в одно- или много зонном трубчатом реакторе при непрерывной подаче инициатора на вход и в точки по длине реактора, инициатор подают в точки, расположенные на расстоянии, эквивалентном с времени пребывания реакционной смеей, считая от начала реактора, начиная от точки достижения максимальной температуры, причем в качестве инициатора, подаваемого в точ ки по длине реактора, применяют пере кись водорода. Подача перекиси водорода в точки по длине трубчатого реактора при реакционном давлении 1000-3000 атм и температуре свыше позволяет в этих точках создавать заданную кон центрацию кислорода, образующегося при разложении перекиси водорода до момента ее смешения с реакционным потоком. Это приводит к реакции поли меризации, порядок которой выше первого. В качестве перекиси водорода используют водный раствор концентрации 5-25. В качестве инициаторов, подаваемых на вход трубчатого реактора, используют .кислород, перекись или их смесь.Скорость реакционного потока в трубчатом реакторе 8-25 м/с. Вода, вводимая совместно с перекисью водорода и образующаяся при ее распаде, удаляется из циркулирующего этилена при его охлаждении и очистке в рецикле после дросселирования в отделитесь высокого давления, часть воды удаляется с выходящи полимером. П р и м е р 1. На вход однозонного трубчатого реактора длиной 300 м и с внутренним диаметром 16 мм подают предварительно разогретый до 1бО°С под давлением 2000 атм поток этилена в количестве 1 кг/с, содержащий 1б г кислорода на 10 г этилена. Скорость реакционной смеси в реакторе составляет 10 м/с, время пребывания ее в реакторе 30 с. Температура теплоносителя на входе .в рубашку реактора равна 202 С. Одновременно в точки, первая из которых ра положена на расстоянии 150 м от начала реактора, а последующие - на расстоянии 50 м друг от друга, что с ответствует 5 с пребывания реакционной смеси, дозировочным насосом ПОД реакционным давлением подают25 мас. раствора перекиси водорода в количестве 17 (2,0 ч. кислорода на 10 ч. этилена) в каждую точку. При этом первая точка достижения максимальной температуры ) находится на расстоянии 140 м от начала реактора. Конверсия этилена за один проход через реактор составляет 19. Полученный полиэтилен имеет плотность 0,917 г/см и показатель текучести расплава (ПТР) 2, г/10 мин. П р и м е р 2. Опыт проводят в условиях примера 1, но максимальная температура составляет 294°С, а точки подачи перекиси водорода расположены на расстоянии друг от друга 100 м (что соответствует 10 с пребывания реакционной смеси). Конверсия этилена за один проход составляет 18,1. Полученный полиэтилен имеет плотность 0,918 г/см и ПТР 2,3 г/10 мин. П р и м е р 3- Опыт проводят в условиях примера 1, но на вход трубчатого реактора подают поток этилена, предварительно разогретый до 2°, содержащий 13 г кислородана этилена и 30 ч. третбутилпербензоата, растворенного в парфюмерном масле с концентрацией 8,2 мас.. Максимальная температура составляла 301 С. Конверсия этилена за один проход - 19,2. Полученный полиэтилен имеет плотность 0,916 и ПТР 2,9 г/10 мин. Пример. На вход первой зоны двухзонного трубчатого реактора, имеющей длину 230 м и внутренний диаметр труб 16 мм, подают первую часть потока, предварительно разогретого до 160 С, под давлением 2000 атм в количестве 0,5 кг/с, содержащую 12 вес.ч. кислорода на 10 вес.ч. этилена. Вторую масть потока в количестве 0,5 кг/с, имеющую температуру 45 С, подают, под тем же давлением во вторую зону реактора длиной 170 м и внутренним диаметром 16 мм (отметка 230м от начала реактора). Содержание кислорода во второй части потока 16 вес.ч. на 10 вес.ч. этилена.Скорость реакционной смеси в первой зоне составляет 5 м/с, во второй зоне 10 м/с (соответственно время пребывания в первой зоне 46 с, во второй зоне 17 с). Температура теплоносителя на входах