8- mavzu. Polietilen va polipropilen olish texnologiyasi reja

Polietilenni qayta ishlash va ishlatish

Polietilen termoplastik polimerlarni qayta ishlash usullarini barchasidaqayta ishlanishi mumkin: presslash, ekstruziyalash, bo­sim ostida quyish va h.k. YUB da ishlab chiqarilayotgan hamda struktura va xossalari bo‘yicha unga yaqin polietilenlarni yarmi plenka olishda ishlatiladi. Polietilendan asosan uy-ro‘zg‘or bu­yumlari, o‘yinchoqlar, santexnikada va boshqa joylarda ishlatiladigan quvurlar, konstruksion detallar ishlab chiqariladi. Radiotexnika va televidenieda, kabel sanoatida, qurilishda elektr izolyasiya materia­li sifatida korroziyaga qarshi qoplama, mato, qog‘oz va yog‘ochni shim­dirishda ishlatiladi.
Hamma markali polietilenlar fiziologik zararsiz bo‘lganligi­dan, ular meditsinada, uy-joy qurilishida, turli xalq iste’mol mol­lari ishlab chiqarishda qo‘llaniladi.
Polipropilen (PP) - bu propilen (propen) ning termoplastik polimeri, u (asosan) stereoregulyar tuzilishga ega kristalli polimer bo'lib, propilenni metall kompleks katalizatorlari ishtirokida polimerizatsiya qilish yo'li bilan olinadi.
Polipropilen sanoatda Sigler-Natta katalitik tizimi Al(C₂H₅)₂Cl / TiCl₃ ishtirokida ekstraktsiyali benzinli muhitda va engil erituvchi muhitda-propan-propilen fraktsiyasi yoki monomer massasida olinadi. n-heptandagi Al(C₂H₅)₂Cl / TiCl₃ va Lyuis asoslarining juda faol katalitik tizimi.
Propilenning polimerizatsiyasi suspenziya va eritmada, suyuq va gaz fazasida amalga oshiriladi. Eritmada jarayon suspenziyaga qaraganda yuqori harorat va bosimda amalga oshiriladi. Gaz fazasida jarayonning tezligi va polimerning izotaktikligi darajasi suyuq fazaga qaraganda past bo'ladi. Suyuq fazada ataktik polipropilen tarkibi 10%dan oshmaydi, gaz fazasida esa 25%ga etadi. Bu jarayonlarning asosiy kamchiliklari - polipropilenning yuqori sezuvchanligi tufayli katalizatorning parchalanishi, polimerdan ataktik polipropilenni olib tashlash, yuvish suyuqligini tozalash va erituvchi regeneratsiyasi.
Olingan polipropilen asosan stereoregulyar kristalli polimerdir.
Polipropilenning qimmatbaho fizik -mexanik xususiyatlari kristalli fazaning yuqori tarkibiga bog'liq, shuning uchun uni olish uchun ishlatiladigan katalitik tizimlar yuqori stereospesifiklikka ega bo'lishi kerak.
Polipropilen ishlab chiqarish uchun xom ashyo propilen hisoblanadi. Propilen neft uglevodorodlarining yorilishi va pirolizi natijasida olingan propan-propilen fraktsiyasidan ajratiladi. Taxminan 80% propilenni o'z ichiga olgan ajratilgan propilen fraktsiyasi qo'shimcha rektifikatsiyaga uchraydi; natijada 98-99% konsentratsiyali propilen olinadi. Namlik, kislorod, uglerod oksidi va polimerizatsiya katalizatorini zaharlovchi boshqa aralashmalarsiz yuqori toza propilen qo'shimcha tozalash yo'li bilan olinadi. Zigler-Natta katalizatorlari ishtirokida propilenning polimerizatsiyasi ionlarni muvofiqlashtirish mexanizmiga muvofiq davom etadi. Propilenni polimerizatsiya qilish natijasida hosil bo'lgan polipropilen makromolekulasi muntazam o'zgaruvchan ikkilamchi va uchlamchi uglerod atomlarining elementar birliklaridan iborat.
Uchinchi darajali uglerod atomi assimetrik va ikkita (D- yoki L-) sterik konfiguratsiyadan biriga ega bo'lishi mumkin. Polimerlanish shartlari va katalizatorni tanlab, asosan ko'rsatilgan tuzilmalardan birini o'z ichiga olgan polipropilenni olish mumkin. Bu polimerlar izotaktik deyiladi. Zanjirlarida D va L konfiguratsiyasining assimetrik uglerod atomlari almashinadigan polimerlar deyiladi (sindiyotaktik). Ataktik polipropilendan D va L konfiguratsiyasining assimetrik atomlari tasodifiy joylashtirilgan. Izotaktik va sindiotaktik polimerlar birgalikda stereoregulyar polimerlar deb ataladi. Bundan tashqari, polipropilen tarkibida izotaktik va ataktik polipropilenni o'z ichiga olgan stereoblok tuzilishga ega bo'lgan hududlar mavjud.
Polipropilenni propan-propilen fraktsiyasini (30% propilen va 70% propan) polimerizatsiya qilish yo'li bilan olganda, propan erituvchi sifatida ishlatiladi. Polimerlanish monomer massasida ortiqcha propilen va benzin qo'shib amalga oshiriladi. Qurilmadagi kerakli bosim propan-propilen fraktsiyasi, propan, benzin, qoldiq va monomerning erituvchi bug'lari orqali hosil bo'ladi.
Olingan polipropilen oq chang shaklida cho'kadi. Polipropilenni keyingi qayta ishlash - katalitik kompleksning parchalanishi, polimerlarni yuvish, quritish va granulyatsiya qilish yuqorida ko'rsatilgan usulda amalga oshiriladi.
Giptanda dietilaluminiy xlor [Al (C2H5) 2Cl], geptanda titan xlor (TiCl3), geptanda alyuminiy xlor (AlCl3) yoki geptanda magniy xlor (MgCl2) dan tashkil topgan yuqori faol katalizator kompleksida polipropilen ishlab chiqarishning sanoat usuli mavjud. o'zlashtirildi. Propilenning polimerizatsiyasi geptanli muhitda 0,9-1,2 MPa bosim va 65-75 °C haroratda amalga oshiriladi.
Polipropilen ishlab chiqarishning texnologik jarayoni quyidagi operatsiyalardan iborat:
• katalizator kompleksini tayyorlash,
• suyultirilgan propilenning polimerizatsiyasi,
• propilenni etilen bilan copolimerizatsiyasi,
• polimer suspenziyasini yuvish,
• santrifuj orqali polimerni siqib chiqarish;
• quritish,
• granulyatsiya,
• qadoqlash.

Katalizator kompleksini tayyorlash ketma-ketlikda, geptandagi mikser-disperserlarda amalga oshiriladi. Qurilma 1 geptan, qattiq TiCl3 va AlCl3 (Lyuis asosi) bilan zaryadlangan. Geptan va Al (C2H5) 2Cl 4 -apparatga 10% li geptan eritmasi shaklida kiritiladi. Aralashgandan so'ng, geptandagi tarqalgan mahsulotlar oraliq o'lchash tanklariga 2, 3 kiradi, undan polimerizatsiya bosqichiga prepolimerizator 5 ga, u erdan esa aralashtirgich 6 bilan apparatga beriladi.

Reaktorlar doimiy ravishda propilen, geptan, katalitik kompleks va vodorod bilan aralashgan bo`ladi. Issiqlik ko'ylagi orqali aylanadigan demineralizatsiyalangan suv va maxsus o'rnatilgan qurilmalar yordamida chiqariladi.
Polimerning zichligi va boshqa xususiyatlarini nazorat qilish uchun tizimga etilen kiritiladi. Copolimerizatsiya ikki bosqichda amalga oshiriladi:
birinchi bosqich doimiy ravishda bitta reaktorda 5, 65°C haroratda va ataktik polimer hosil bo'lishini kamaytirish uchun bosimda o'tkaziladi.
• ikkinchi bosqich - to'g'ridan -to'g'ri copolimerizatsiya - vaqti -vaqti bilan uchta 5, 6, 7 reaktorlarda amalga oshiriladi.
Geptandagi polimerning suspenziyasi reaktordan chiqariladi, Al(C2H5)2Cl o'z ichiga olgan geptan bilan suyultiriladi va kopolimerizatsiyaga yuboriladi. Reaktorni to'ldirgandan so'ng, propilen, keyin etilen va vodorod beriladi.
Bundan tashqari, polimer suspenziyasi katalitik kompleksning parchalanishi uchun bir vaqtning o'zida issiq geptan va butanol bilan oziqlanadigan 8 -apparatda gazsizlanadi. Geptan va butanol bug'lari bilan to'yingan propilen kondensatsiyadan so'ng neytrallashga yuboriladi.
Polimer suspenziyasi 65-70°C haroratda demineralizatsiyalangan suv bilan yuviladi. Polimerning suv-geptan suspenziyasi cho'ktiruvchi idishga yuboriladi, unda butanol bo'lgan suvli faza va katalizator kompleksining qoldiqlari ajratiladi. Polimerni o'z ichiga olgan geptan fazasi ikkinchi marta yuviladi.
Keyin suspenziya 9-santrifüjga beriladi, ataktik polipropilenni ajratish uchun issiq geptan bilan yuviladi, katalizator parchalanish mahsulotlarini olib tashlash uchun suv-butanol aralashmasi va suv. Nam polimer quritish naychasiga 13 va suyuq qatlamli quritgichga 15 kiradi. Polipropilen kukuni pnevmatik tarzda oraliq idishga 16 o'tkaziladi, u erdan granulyatsiya, qadoqlash va qadoqlashga yuboriladi.
Stabilizator sifatida aminlar (difenilamin) ishlatiladi, shuningdek polimerga 1-2%miqdorida kiritiladigan uglerod qora. Geptan va suv-butanol aralashmasi qayta tiklanadi, geptan va butanol tsiklga qaytariladi.
Polipropilen ishlab chiqarish uchun ikkita jarayon ishlatiladi: gaz fazasi va suyuq fazali jarayon. Bundan tashqari, yana bir qancha eskirgan jarayonlar mavjud bo'lib, ularda to'yingan suyuq uglevodorod reaktsiya vositasi sifatida ishlatiladi.
• katalizator prepolimerizatsiya birligiga qo'shiladi va u erda boshqa katalizatorlar qo'shiladi;
Komponentlar prepolimerizatorda aralashtiriladi va keyin qayta ishlangan va yangi propilen va vodorod bilan birga pastadir polimerizatsiya reaktorlariga qo'shiladi.
• Reaktorlar 65 dan 80⁰C gacha bo'lgan haroratda va 40 bardan (