Полиэтилен высокого давления

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение………………………………………………………………………...…5

1 Литературный обзор…………………………………………………………….6

1.1 Технология производства полиэтилена высокого давления………….…..10

1.1.1 Технологическая схема…………………………………………………....11

1.1.2 Особенности отдельных стадий технологического процесса……….….13

1.1.2.1Компримирование……………………………..…………………………13

1.1.2.2 Дозирование инициаторов……………………………………………....14

1.1.2.3 Полимеризация этилена в трубчатом реакторе………………….…….15

1.1.2.4 Разделение полиэтилена и непрореагировавшего этилена……….…..18

1.1.2.5 Первичная грануляция………………….……………………………….19

1.1.2.6 Очистка и охлаждение возвратного этилена……………………….….20

1.1.2.7 Дозирование модификаторов………………………….………………..20

1.2 Физико-химические свойства исходных веществ и реакционных смесей.....................................................................................................................21

1.2.1 Краткие сведения об исходных продуктах………………………………21

1.2.1.1 Этилен…………………………….……………………………………....21

1.2.1.2 Модификаторы- агенты передачи цепи ………………………….…….22

1.2.1.3Инициаторы………………………………….……………………….......23

1.3Механизм и кинетика полимеризации………………………………..…….23

1.3.1 Инициирование…………………………………….………………………24

1.3.2 Рост цепи……………………………………………….…………………..25

1.3.3 Обрыв цепи……………………………………………….………………..26

1.3.4 Передача цепи…………………………………………….………………..26

1.3.5 Побочные реакции при полимеризации этилена………………………...26

2 Технологическая часть………………………………………………………...27

2.1 Материальный баланс……………………………………………………….27

2.2 Тепловой баланс……………………………………………………………..29

3 Механические расчеты………………………………………………………...34

3.1 Расчет толщины кожуха……………………………………………………..34

3.2 Расчет толщины днища……………………………………………………...34

3.3 Расчет фланцевых соединений……………………………………………...35

3.4 Выбор конструкции  опор аппарата………………………………………....36

3.5 Расчет трубных решеток…………………………………………………….36

Заключение……………………………………………………………………….38

Список использованной литературы………………………………...…………39

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Производство полиэтилена при  высоком давлении осуществляется полимеризацией этилена в массе по свободнорадикальному механизму в интервале давлений 150-350 МПа.

ПЭВД имеет целый  ряд преимуществ по применению в  тех областях, где требуется высокая  прозрачность и чистота материала, поскольку не содержит остатков катализаторов. Более эффективен ПЭВД для изготовления толстостенных эластичных изделий (например, оболочек для кабельной изоляции).

Были опробованы различные условия процесса синтеза полимера и большое число различных катализаторов и инициаторов, которые могли бы способствовать увеличению скорости процесса полимеризации и повышению молекулярной массы полимера. В частности, проводили синтез при повышенном (насколько позволяли технические средства того времени) давлении. Однако при давлении до 10 МПа удалось получить лишь жидкие полимеры с молекулярной массой в пределах 100-500, которые находили применение в технике в качестве синтетических смазочных масел. Эти масла производились во время второй мировой войны в Германии в промышленном масштабе. Только с развитием техники высоких давлений, т. е. при разработке и создании устройств для подъема давления и аппаратуры для проведения процесса полимеризации при высоком давлении, удалось получить высокомолекулярный полиэтилен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Литературный обзор

 

Полиэтилен— твердый полимер белого цвета. Структура и свойства его определяются способом его получения.

В промышленности производят полиэтилен при разных давлениях: высоком — полиэтилен высокого давления (ПЭВД), или полиэтилен низкой плотности, среднем — полиэтилен среднего давления (ПЭСД) и низком — полиэтилен низкого давления (ПЭНД). Полиэтилен, получаемый по двум последним способам, называемые также полиэтиленом высокой плотности. Эти три типа полиэтилена различаются по степени разветвленности (наиболее разветвлен высокого давления, наименее — среднего) и, следовательно, по степени кристалличности и плотности, а также по молекулярной массе, молекулярно-массовому распределению и другими показателям [1].

В макромолекуле полиэтилена на концах основной полимерной цепи и боковых цепей содержатся СН3-группы: на 1000 углеродных атомов в полиэтилене высокого давления— 15—25, в низкого давления— 3—6, в среднего давления— не более 3. В полиэтилене высокого давления боковые ответвления располагаются друг от друга со средним интервалом ~50 углеродных атомов, в ПЭНД и ПЭСД ~200—250 углеродных атомов. Короткие ответвления в ПЭВД— метильные, этильные и бутильные группы, в ПЭНД и ПЭСД— метильные и этильные группы. У ПЭВД наряду с короткими ответвлениями имеются и длинные соковые цепи, величина и характер распределения которых пока окончательно не установлены.

В макромолекуле полиэтилена содержатся также ненасыщенные связи трех типов: винилиденовые RR'C=CH2, винильные RCH=CH2 и трансвиниленовые RCH=CHR' (см. таблица 1). Число ненасыщенных связей на 1000 атомов углерода в ПЭВД 0,4—0,6, в ПЭНД и ПЭСД 0,6—0,8.

В полиэтилине  может содержаться также очень незначительное число групп или —ОН.

Степень кристалличности  ПЭВД ~60% , ПЭНД ~70— 85% и ПЭСД —90%.

Конформация цепи полиэтилена— плоский зигзаг. Он обладает орторомбической ячейкой с пространственной группой симметрии.

Относительная величина дефектов в  кристаллитах полиэтилена достигает нескольких процентов и на порядок выше, чем у низкомолекулярных кристаллов. Размеры кристаллитов обычно колеблются в интервале 50—200 А для ПЭВД. Надмолекулярная структура прессованных образцов характеризуется  наличием  сферолитов  с  размерами 1—10 мкм для ПЭВД. Размеры сферолитов существенно зависят от режимов изготовления изделий (скорости и равномерности охлаждения). При растяжении полиэтилена сферолитная структура исходного образца превращается в фибриллярную, ориентированную в направлении вытяжки. Поэтому свойства изделий из полиэтилена будут определяться не только свойствами исходного образца, но и конфигурацией изделий и режимами их изготовления.

Среднемассовая молекулярная масса промышленных марок составляет 30—400 тыс. для ПЭВД. Для линейного полиэтилена среднемассовую молекулярную массу (Mw) можно рассчитать по уравнению Марка—Хувинка; при определении характеристической вязкости [ ] в декалине при 135 °С:

Молекулярно-массовое распределение  ПЭВД довольно широкое (Mw/Mn= =5—25 в зависимости от условий полимеризации). На величину Mw/Mn существенно влияет также наличие длинных боковых цепей. Однако известно, что некоторые образцы ПЭВД имеют широкое распределение.

Предел текучести, модуль упругости  при изгибе, твердость возрастают с уменьшением числа коротких боковых цепей в макромолекуле полимера и повышением степени кристалличности и плотности полимера. Прочность при растяжении, относительное удлинение, температура хрупкости, стойкость к растрескиванию под напряжением и ударная вязкость в большей степени определяются величиной молекулярной массы, чем степенью кристалличности. Сужение молекулярно-массового распределения линейного полиэтилена приводит к повышению прочности при растяжении, относительного удлинения, ударной вязкости, уменьшению усадки и стойкости к растрескиванию под напряжением.

 

Таблица 1

Содержание различных типов  ненасыщенных связей в полиэтилене (в %)

Связь

ПЭВД

ПЭНД, ПЭСД

16

14

25

60

15


 

Полиэтилен  выгодно отличается от других термопластов сочетанием высокой прочности с достаточной эластичностью и способностью «работать» в очень широком интервале температур (120 -100)°С.

Полиэтилен— неполярный полимер, обладающий высокими электроизоляционными свойствами. Для него характерно незначительное изменение электрических свойств в широком диапазоне температур и частот. Тангенс угла диэлектрических потерь полиэтилена, например, в интервале температур от —160 до 120°С и частоте 10—50 кгц находится в пределах 2*10-4-4*10-4. Диэлектрические свойства полиэтилена ухудшаются с увеличением степени его окисления и при наличии примесей.

Свойства полиэтилена можно модифицировать смешением его с другими полимерами или сополимерами. Так, при смешении полиэтилена с полипропиленом повышается теплостойкость, при смешении с бутилкаучуком или этилен- пропиленовым каучуком— удельная вязкость и стойкость к растрескиванию.

Полиэтилен обладает низкой газо- и паропроницаемостью. Газопроницаемость разветвленного ПЭВД в 4—8 раз выше, чем у ПЭНД и ПЭСД. Проницаемость полиэтилена наименьшая для сильнополярных веществ и наибольшая для углеводородов.

Полиэтилен характеризуется малой проницаемостью для воды и водяных паров.

Химические свойства. Полиэтилен инертен к действию многих химических реагентов. Химическая стойкость зависит от молекулярной массы, молекулярно-массового распределения и плотности. Определяющий показатель — плотность, с ее увеличением химическая стойкость возрастает. Наиболее высокой химической стойкостью обладают линейные ПЭНД и ПЭСД.

Полиэтилен не реагирует со щелочами любой концентрации, с растворами нейтральных, кислых и основных солей, органическими кислотами (например, с муравьиной или уксусной), с растворами солей-окислителей (например, перманганатом калия, бихроматом калия) и даже с концентрированной соляной и плавиковой кислотами. При действии H24 (концентрации 80% и выше) и температуре не ниже 50°С свойства полиэтилена изменяются. Он разрушается при комнатной температуре 50%-ной азотной кислотой, а также жидкими и газообразными хлором и фтором. Разрушительное действие указанных агентов увеличивается с повышением температуры. Бром и йод диффундируют через полиэтилен. Разбавленные растворы хлора и различные отбеливающие вещества незначительно изменяют свойства полимера. При обработке 80—85%-ной азотной кислотой при 100—135°С или смесью азота и кислорода в четыреххлористом углероде при 78°С происходит термоокислительная деструкция. Таким способом получают полимер молекулярной массы 1000—2000, содержащий карбоксильные группы; он легко диспергируется в воде с образованием стойких эмульсий.

Полиэтилен не растворяется в органических растворителях при комнатной температуре, хотя и несколько набухает; выше 80°С растворяется во многих растворителях, особенно хорошо в алифатических и ароматических углеводородах и их галогенопроизводных. Степень набухания и растворимость увеличиваются с уменьшением плотности и молекулярной  массы полимера.

Полиэтилен можно хлорировать, сульфохлорировать, бромировать и фторировать. На практике некоторые реакции используют для модификации свойств его. Так, каучукоподобные свойства полимер приобретает при содержании хлора 25—40% и брома 55—65%; эластомером является также сульфохлорированный вулканизованный полиэтилен. С введением в полиэтилен фтора до 76% повышаются теплостойкость, температуpa плавления и химстойкость (свойства образующихся продуктов близки к свойствам политетрафторэтилена).

На воздухе под действием СО, СО2, влаги и О2 в изделиях из полиэтилена, подвергающихся длительному растяжению при различных напряжениях (более низких, чем разрушающее), могут появиться мелкие трещины. Процесс этот происходит в течение нескольких лет или даже десятков лет. Но он значительно ускоряется при контакте с активными средами (например, с полярными растворителями и особенно с водными растворами поверхностно-активных веществ — мылами, синтетическими моющими средствами, эмульгирующими веществами и др.). Стойкость к растрескиванию под напряжением в поверхностно-активных средах возрастает при увеличении молекулярной массы полиэтилена и расширении молекулярно-массового распределения, снижении плотности путем сополимеризации этилена с пропиленом, бутиленом и другими мономерами либо добавлении к полиэтилену полиизобутилена или бутилкаучука, а также при хлорировании, бромировании или сульфохлорировании полиэтилена.

При энергетических и механических воздействиях в полиэтилене могут происходить окисление, деструкция и сшивание. При обычных условиях переработки эти реакции практически незначительны. Он стоек при нагревании в вакууме или в атмосфере инертного газа. Лишь при температуре несколько выше 290°С происходит термическая деструкция, а при 475°С — пиролиз с образованием воскообразного вещества и газообразных продуктов (н-алка-нов,  н-алкенов и диенов).

Нестабилизированный полиэтилен при нагревании на воздухе подвергается термоокислительной деструкции (термостарению), а под влиянием солнечной радиации — фотостарению. Оба процесса протекают по цепному радикальному механизму. Термостарение сопровождается выделением альдегидов, кетонов, перекиси водорода и других продуктов; в результате ухудшаются диэлектрические свойства полимера, снижаются прочность при растяжении и относительное удлинение. При фотостарении происходят как деструктивные, так и структурирующие процессы. Относительная скорость структурирования (сшивания) под действием света значительно выше, чем под действием тепла. Особенно чувствителен полиэтилен к воздействию УФ- лучей с длиной волны 280— 330

Наиболее распространенные антиоксиданты полиэтилена— ароматические амины, фенолы, фосфиты, серусодержащие фенолы; светостабилизаторы — производные бензофенонов, сажа и т. п. Обычно стабилизаторы вводят в количестве десятых долей процента от массы полимера, содержание сажи может составлять 0,5—2,5 % (по массе).

Физиологическое действие. Полиэтилен практически безвреден и не выделяет в окружающую среду опасных для здоровья человека веществ. Вредное действие могут оказывать лишь продукты его разложения. Поэтому переработку его необходимо проводить с соблюдением правил техники безопасности (приточно-вытяжная вентиляция, вакуумотсос, герметизация оборудования и т. п.).

Получение. В промышленности полиэтилен получают полимеризацией этилена по радикальному механизму при высоком давлении, по ионно-координационному механизму на катализаторах Циглера при низком давлении и по ионному механизму на металлоокисных катализаторах при среднем давлении.

Полимеризация этилена при высоком давлении протекает под действием кислорода или перекисей, например перекисей лаурила, бензоила, трет-бутила; можно использовать также одновременно перекись и кислород. Процесс описывается классическим уравнениями радикальной полимеризации. Полиэтилен достаточно высокой молекулярной массы образуется только при высоких концентрациях этилена, создаваемых высоким давлением.

Наряду с ростом цепи происходит внутримолекулярная передача цепи (миграция водорода), приводящая к возникновению в макромолекулах коротких боковых цепей. Число их увеличивается с понижением температуры и повышением давления. Длинные боковые цепи образуются в результате межмолекулярной передачи цепи. Число их увеличивается с повышением температуры, степени превращения, концентрации инициатора и с понижением давления. Содержание ненасыщенных связей в полиэтилене также возрастает с повышением температуры и снижением давления. Их наличие обусловлено передачей цепи, например на полимер, мономер и растворитель, а также обрывом цепи диспропорционированием.

Полимеризация этилена фактически проводится в сжиженном мономере (полимеризация в массе). В промышленности применяют два типа полимеризаторов: трубчатый реактор с высоким отношением длины к диаметру, достигающим, например, 250 : 1 и даже 10 000 : 1, или вертикальный цилиндрический аппарат с перемешивающим устройством (отношение длины к диаметру, например, 20 : 1).

 

    1. Технология производства полиэтилена высокого давления

 

Основным промышленным методом  производства ПЭВД является свободнорадикальная  полимеризация этилена в массе при температуре 200-320 °С и давлениях 150-350 МПа. Полимеризация осуществляется на установках непрерывного действия различной производительности [2].

Технологический процесс  производства ПЭВД включает следующие  основные стадии: 1) компримирование этилена до давления реакции; 2) дозирование индикатора;   3) дозирование модификатора; 4) полимеризация этилена; 5) разделение полиэтилена и непрореагировавшего этилена; 6) охлаждение и очистка непрореагировавшего этилена (возвратного газа); 7) грануляция расплавленного полиэтилена; 8) конфекционирование, включающее обезвоживание и сушку гранул полиэтилена, распределение по анализным бункерам и определение качества полиэтилена, формирование партий в товарных бункерах, смешение, хранение; загрузку полиэтилена в цистерны и контейнера; расфасовку в мешки; 9) дополнительная обработка -получение композиций полиэтилена со стабилизаторами, красителями, наполнителями и другими добавками.

 

1.1.1Технологическая схема

 

Производства ПЭВД состоят  из установок синтеза и установок конфекционирования и дополнительной обработки. Принципиальная технологическая схема установки синтеза приведена на рисунке 1.

Этилен с установки  газоразделения или хранилища подается под давлением 1-2 МПа и при температуре 10-40 °С в ресивер 1, где в него вводится возвратный этилен низкого давления и кислород (при использовании его в качестве инициатора). Смесь сжимается компрессором промежуточного давления 2 до 25-30 МПа,  соединяется с потоком возвратного этилена промежуточного давления, сжимается компрессором реакционного давления 3 до 150—350 МПа и направляется в реактор 4. Пероксидные инициаторы в случае использования их в процессе полимеризации вводятся с помощью насоса 9 в реакционную смесь непосредственно перед реактором. В реакторе происходит полимеризация этилена при температуре 200-320 °С. На данной схеме приведен реактор трубчатого типа, однако могут использоваться и автоклавные реакторы.

Образовавшийся в реакторе расплавленный  полиэтилен вместе с непрореагировавшим этиленом (конверсия этилена в полимер 10—30%) непрерывно выводится из реактора через дросселирующий клапан и поступает в отделитель промежуточного давления 5, где поддерживается давление 25—30 МПа и температура 220—270 °С. При этих условиях происходит разделение полиэтилена и непрореагировавшего этилена. Расплавленный полиэтилен из нижней части отделителя вместе с растворенным этиленом через дросселирующий клапан поступает в отделитель низкого давления 10. Этилен (возвратный газ промежуточного давления) из отделителя 5 проходит систему охлаждения и очистки (холодильники 6, циклоны 7), где происходит ступенчатое охлаждение до 30— 40 °С и выделение низкомолекулярного полиэтилена, и затем подается на всасывание компрессора реакционного давления 3. В отделителе низкого

давления 10 при давлении 0,1-0,5 МПа и температуре 200-250 °С из полиэтилена выделяется растворенный и унесенный механически этилен (возвратный газ низкого давления), который через систему охлаждения и очистки (холодильник 12, циклон 13) поступает в ресивер 14. Из ресивера сжатый бустерным компрессором 16 возвратный газ низкого давления (с добавленным в него при необходимости модификатором) направляется на смешение со свежим этиленом.

Расплавленный полиэтилен из отделителя низкого давления 10 поступает в экструдер 11, а из него в виде гранул пневмо- или гидротранспортом направляется на конфекционирование и дополнительную обработку.

 

 

1,14- ресиверы этилена; 2- компрессор промежуточного давления; 3- компрессор реакционного давления; 4 –трубчатый реактор; 5- отделитель промежуточного давления; 6,12- холодильники; 7,13- циклоны; 8-емкость для инициатора; 9- дозировочный насос; 10- отделитель низкого давления; 11- экструдер; 15- емкость для модификатора; 16- бустерный компрессор

 

Рисунок 1- Принципиальная технологическая схема установки синтеза ПЭВД

 

Принципиальная технологическая  схема конфекционирования и дополнительной обработки ПЭВД приведена на рисунок 2.

Гранулированный полиэтилен из установки синтеза в смеси  с водой подается на узел обезвоживания и сушки полиэтилена, состоящий из водоотделителя 1 и центрифуги 2. Осушенный полиэтилен поступает в приемный бункер 3, а из него через автоматические весы 4 в один из анализных бункеров 5. Анализные бункеры для хранения полиэтилена на время проведения анализа и заполняются поочередно. После определения свойств полиэтилен направляется с помощью пневмотранспорта в воздушный смеситель 7, в бункер некондиционного продукта 6 или в бункеры товарного продукта 8.

В воздушном смесителе 7 проводится усреднение полиэтилена с целью выравнивания его свойств в партии, составленной из продуктов из нескольких анализных бункеров. Из смесителя 7 полиэтилен направляется в бункеры товарного продукта 8, откуда поступает на отгрузку в железнодорожные цистерны, автоцистерны или контейнеры, а также на расфасовку в мешки. Все бункеры для предотвращения накопления этилена продуваются воздухом.

Для получения композиций полиэтилен из бункеров товарного продукта 8 поступает в расходный бункер 9. В расходный бункер 10 подаются стабилизаторы, красители или другие добавки, обычно в виде гранулированного 4 концентрата в полиэтилене. Через дозаторы 11 полиэтилен и добавки поступают в смеситель 12. Из смесителя 12 смесь направляется в экструдер 13. После гранулирования в подводном грануляторе, отделения воды в водоотделителе 14 и сушки в центрифуге 15 композиция полиэтилена поступает в бункеры товарного продукта 16. Из бункеров продукт направляется на отгрузку или расфасовку.

 

 

 

1,14- водоотделители; 2,15- центрифуги; 3- приемный бункер; 4- автоматические весы; 5 –анализные бункеры; 6- бункеры некондиционного продукта; 7- воздушный сместитель; 8- бункеры товарного продукта; 9,10- расходные бункеры; 11- дозаторы; 12-сместитель; 13- экструдер; 16- бункеры готового продукта

 

Рисунок 2- Принципиальная технологическая схема установки конфекционирования и дополнительной обработки ПЭВД

 

1.1.2 Особенности отдельных стадий технологического процесса

 

1.1.2.1 Компримирование

 

Узел компримирования предназначен для сжатия этилена до реакционного давления. При этом необходимо не только повысить плотность этилена, но и подать в реактор необходимое количество этилена. Исходя из данных по сжимаемости этилена с учетом необходимости отвода теплоты, выделяющейся при сжатии, компримирование этилена проводят в многоступенчатых поршневых, с промежуточным охлаждением газа, компрессорах. Ступени сжатия выбираются таким образом, чтобы не допустить разогрева этилена при сжатии выше 90- 100 °С. При более высокой температуре, особенно в присутствии инициатора — кислорода, возникает опасность протекания полимеризации или термического разложения этилена.

На промышленных установках сжатие этилена осуществляется обычно в два этапа. В компрессоре промежуточного давления этилен, поступающий с установок газоразделения, сжимается от 1-2 МПа до 25МПа.

Поскольку компрессор промежуточного давления предназначен для восполнения  количества этилена, превращающегося в полимер, его производительность немного превышает производительность установки. Обычно компрессоры промежуточного давления имеют 3 ступени сжатия со следующим примерным давлением по ступеням:

 

I ступень

5 МПа

II ступень

9 МПа

III ступень

25-30 МПа


 

На некоторых установках свежий этилен вводится при давлении, близком  к атмосферному. На таких установках используются пятиступенчатые компрессоры промежуточного давления. Сжатый до давления 25—30 МПа этилен, содержащий необходимое количество кислорода, смешивается с возвратным газом промежуточного давления. Смешение происходит в специальных смесительных емкостях или непосредственно в трубопроводе. Соотношение свежего и возвратного этилена определяется конверсией и обычно составляет от 1: 6 до 1:4.

После смешения реакционная  смесь сжимается компрессором реакционного давления до давления полимеризации, составляющего в зависимости от типа установки и марки получаемого полиэтилена 150- 350 МПа, и направляется в реактор. В качестве компрессоров реакционного давления обычно используют двухступенчатые поршневые машины постоянной производительности с гидравлическим или механическим приводом. Межступенчатое давление определяется значением конечного давления и составляет от 70 до 120 МПа.

В качестве смазки цилиндров компрессоров реакционного давления в зависимости  от их конструкции используют минеральные  масла типа „Ризелла" или „Зоннеборн", а также полигликолевые смазки типа „Оритес" или „Лапрол".

 

1.1.2.2 Дозирование инициаторов

 

В производстве ПЭВД в качестве инициаторов  используются молекулярный кислород и органические пероксиды.

Дозирование кислорода осуществляется в этилен при его компримировании. Возможны два варианта дозирования: на всасывание компрессора промежуточного давления (при давлении 1- 2 МПа) или на всасывание компрессора реакционного давления (при давлении 25-30 МПа).

Принципиальная     технологическая схема дозирования кислорода приведена на рисунок 3.

Схема дозирования кислорода на всасывание компрессора реакционного давления приведена на рис. 4. В этом случае в емкости 8 приготавливается этилен- кислородная смесь. С помощью расходомера этилена 5 и регулятора соотношения потоков этилена и кислорода 6 в емкости 8 всегда поддерживается постоянная концентрация кислорода в

 

11- буферная емкость; 7,12- регулирующие клапаны; 5- расходомер  этилена; 6-регулятор соотношения  потоков этилена и кислорода; 8- емкость для приготовления этилен-кислородной смеси; 9- дозировочный компрессор; 10- регулятор давления; 13- регулятор расхода

 

Рисунок 3 - Принципиальная схема дозирования кислорода на всасывание компрессора реакционного давления

 

этилене в пределах 1-4% (по массе) (при концентрации этилена более 6% смесь становится взрывоопасной). Далее этилен- кислородная смесь сжимается дозировочным компрессором 9 до давления 25-30 МПа и через буферную емкость 11 и регулирующий клапан 12 вводится в трубопровод этилена. Концентрация кислорода в реакционной смеси регулируется в необходимых пределах регулятором расхода 13.

Для сжатия используются специальные  мембранные компрессоры, в которых  смазка не подается в этилен- кислородную смесь, что исключает опасность взрыва этой смеси.

Объемная концентрация кислорода  в реакционной смеси на входе  в реактор составляет обычно 0,0015—0,0030%.

 

1.1.2.3 Полимеризация этилена в трубчатых реакторах

 

В реакторах трубчатого типа при  большой длине и сравнительно малом диаметре труб площадь теплопередающей поверхности относительно велика, поэтому через стенку может быть отведено до 35 % теплоты реакции [3]. В реакторах автоклавного типа площадь теплопередающей поверхности невелика, поэтому вся теплота отводится за счет нагрева холодного этилена, подаваемого в реактор.