8- mavzu. Polietilen va polipropilen olish texnologiyasi reja

QUVUR KO‘RINISHIDAGI APPARATDA YUQORI BOSIMLI POLIETILENN ISHLAB CHIQARISH

Sanoatda ishlatiladigan quvurli polimerlovchi reaktorlar, quvur ichida quvur tipidagi ketma-ket ulangan issiqlik almashgichlardan iboratdir. Reaktor quvurlari o‘zgaruvchan diametrli bo‘ladi (50-75 mm). Quvurlarning bir xil bo‘limlari retubrent yoki kalach deb nomlanuvchi massiv ichi bo‘sh plitalar yordamida biriktiriladi. Quvur va kalachlar bir-biri bilan ketma-ket biriktirilgan qobiq bilan o‘ralganlar. Etilenni qizdirish hamda ajralib chiqayotgan issiqlikni ortiq qismini reaksiya muhitidan olib chiqib ketish uchun issiqlik tashuvchi sifatida 190-230^oC li o‘ta qizdirilgan suv ishlatiladi. O‘ta qizdirilgan suv quvurli reaktor qobig‘iga reaksiya massasi hamda etilen harakatiga qarama-qarshi tomondan yuboriladi. YUqori haroratli o‘ta qizdirilgan suv quvur devorlarida polimer pardasini hosil bo‘lishini oldini olish maqsadida ishlatiladi.
Reaktorda bir xil haroratni ushlab turish, hamda ajralib chiqayotgan issiqlikni uzluksiz olib chiqib ketish maqsadida, reaktorning uzunligi bo‘yicha turli bo‘limlariga qo‘shimcha etilen va initsiator kiritib turiladi. Ko‘p bo‘limli reaktorlar bir bo‘limli reaktorlardan anchagina unumli bo‘ladilar. Bir bo‘limli reaktor reaksiya harorati 300^oC gacha bo‘lganda etilenni bir marotabalik reaktordan o‘tishida uni 15-17% ini polimerga aylantiradi. Ikki bo‘limli reaktorda ushbu haroratda etilenni 21-24% i polimerga aylanadi. Uch bo‘limli reaktorda esa (birinchi bo‘limga 50%, ikkinchi va uchinchi bo‘limlarga 25% dan etilenni initsiator bilan aralashmasi kiritiladi) etilenni polimerga aylanish darajasi 26-30% gacha ko‘tariladi. Reaktorning bo‘limlarini yanada ko‘paytirish ishlab chiqarish unumdorligini oshirmaydi. Bir xil xususiyatlarga ega bo‘lgan polietilen olish uchun reaktor bo‘limlarida doimo bir xil haroratni ushlab turish zarur.
Reaktorni ishlab chiqarish unumdorligi uning katta-kichikligiga bog‘liq bo‘lganligi sababli, hozirgi vaqtda turli uzunlikdagi va diametrdagi quvurlardan yasalgan quvurli reaktorlar ishlatilayapti. Katta quvvatli reaktorlarda quvurlarning uzunligi 1000 m va undan ham ko‘proq bo‘ladi. YUqori bosimli polietilen olishning quvvati hozirgi vaqtda yiliga 75 ming tonnaga etadi.



1-расм. Газ фазасида юқори босимли полиэтиленни ишлаб чиқариш жараёнининг схемаси: 1-коллектор; 2-паст босимли этиленни аралаштиргичи; 3-биринчи каскад компрессори; 4-юқори босимли этиленни аралаштиргичи; 5-иккинчи каскад компрессори; 6-қувурли реактор; 7-юқори босимли ажратгич; 8-паст босимли ажратгич; 9-гранулаловчи жихоз; 10-тебранма элак; 11,14-циклонли сепараторлар; 12,15-совитгичлар; 13,16-филтрлар; 17-дастлабки сикиш компрессори

YUqori bosimli polietilenni quvurli reaktorda ishlab chiqarish texnologik jarayoni quyidagi bosqichlardan iborat: yangi etilenni qaytma gaz va kislorod bilan aralashtirish, gazni ikki marotaba siqish, etilenni kondensirlangan fazada polimerlash (etilenni zichligi 400-500 kg/m³), yuqori bosimli polietilenni va ta’sirlanmagan etilenni ajratish, ajratilgan etilenni yangitdan jarayonga qaytarish, polietilenni granulalash. Kerak bo‘lganida granula olishdan avval polietilenga bo‘yoq, barqarorlovchi va to‘ldirgichlar qo‘shilib, keyin suyuqlanma holidan granulalarga aylantiriladi.

Gazlarni ajratish sexidan yangi etilen 0.8-1.1 MPa bosim osti­da kollektorga (1) va undan keyin aralashtirgichga (2) kelib tushadi. Bu erda u past bosimli qaytma etilen bilan aralashtiriladi. Bu ara­lashmaga kislorod qo‘shilib birinchi kskaddagi uch pog‘onali kompres­sorga uzatiladi va bu erda 25 MPa bosimgacha siqiladi. Etilen har pog‘onada siqilganidan keyin sovitgichlarda sovitilib, separator­larda yog‘dan ajratiladi va undan keyin aralashtirgichga (4) uzatiladi. Bu erda u ajratgichdan (7) kelayotgan yuqori bosimdagi qaytma etilen bilan aralashtiriladi. Keyin aralashma ikkinchi kaskaddagi ikki pog‘onalik kompressorga (5) uzatiladi va bu erda u 245 MPa bosimgacha siqiladi. Birinchi siqilgan etilen sovitgichlarda sovitilib, sepa­ratorlarda yog‘lardan tozalansa, ikkinchi pog‘onada (bosqichda) siqil­ganidan keyin 70^oS da (sovitilmasdan) polimerlash uchun quvurli re­aktorni (6) uchta bo‘limiga uzatiladi.
Polimerlovchi-reaktor uch bo‘linmadan tashkil topgan bo‘lib, har bir bo‘limdan oldin ishlatilayotgan initsiator turiga qarab gaz va reaksion aralashmani 120-190^oC gacha isitish uchun issiqlik almashgich­lar o‘rnatilgan. Uchinchi bo‘lim oxirida sovitgich o‘rnatilgan bo‘lib, unda reaksiya massasi 200-250^oC gacha sovitiladi (sxemada issiqlik almashgichlar va sovitgich ko‘rsatilmagan).

Quvurli reaktorda etilenni polimerlanishi quyidagi sharoitlar­da olib boriladi.

Harorat, ^oC	190-200
Bosim, MPa	245
Kislorod konsentratsiyasi, %	0.002-0.008
Etilenni bir siklda (aylanishda) polimerga o‘tish darajasi, %	26-30
Etilenni polimerga o‘tish umumiy darajasi, %	95-98

Quvurli reaktordan (6) reaksiyaga kirishmagan etilen polimer bi­lan aralashma holida reduksiya ventili orqali 24.5-26.3 MPa bosim ostida yuqori bosimli ajratgichga (7) tushadi. Bu erda etilen va poli­etilen bir-biridan ajratiladi. Ajratgichni yuqori qismidan reaksiya­ga kirishmagan etilen siklonli separatorlar hamda sovitgichlarga (12) yo‘naltiriladi. Bu erda etilen bilan birga olib ketilgan polieti­len ajratiladi. Keyin etilen sovitiladi va yangi etilen bilan ara­lashtirish uchun aralashtirgichga (4) va undan siklga qaytariladi.

Suyuqlantirilgan polietilen yuqori bosimli ajratgichning pastki qismidan drosseli ventil orqali past bosimli ajratgichga (8) yo‘nal­tiriladi. Past bosimli ajratgichda bosim 0.15-0.59 MPa atrofida ushlanadi. Erigan etilen qoldiqlaridan tozalangan 180-190^oC polie­tilen suyuqlanmasi shtutser orqali granulalovchi dastgohlarga (9) yo‘nal­tiriladi.
Granulalovchi dastgohlarga barqarorlovchi aralashma (fenil-a-naf­ti­l­amin difenil-n-fenlendiamin bilan) va boshqa qo‘shiluvchi moddalar uzluksiz berib turiladi. Barqarorlovchi bilan aralashtirilgan polietilen granulalashga yo‘naltiriladi. Granulalarni tez sovitish maqsadida granulalovchi shakl tuzsizlantirilgan suv bilan sovitiladi. 60-70^oC gacha sovitilgan polietilen granulalari suv bilan tebranma elakka (10) olib chiqiladi. Tebranma elakka suvdan tozalangan granulalarni quritish maqsadida issiq havo beriladi. Tayyor polietilen qoplarga joylanadi.
YUB polietilen qanday bo‘lsa o‘shandoq yoki turli ranglarga bo‘yalgan holda chiqariladi.
Reaktor devoridan olib chiqilayotgan issiqlik umumiy ajralib chiqayotgan issiqlikning 30% ini tashkil etadi. Bu holat issiqlik almashinish yuzasining chegaralanganligi bilan bog‘liq bo‘lgan, issiqlik uzatish koeffitsientini nisbatan kichkinaligi bilan aniqlanadi. SHu­ning natijasida quvurli reaktorda etilenni polietilenga aylanishi 26-30% dan ortmaydi.
Jarayon sharoitlarini o‘zgartirish yo‘li bilan turli xususiyatlar­ga ega, zichligi 916-935 kg/m³, suyuqlanmasini oqish ko‘rsatkichi 0.2 dan 200 g/10 min gacha bo‘lgan turli xil polietilenlarni olish mum­kin.