Выбор и оценка существующего метода производства

В настоящее время существуют три основных промышленных метода производства полиэтилена:

· радикальная полимеризация этилена при высоком давлении

· полимеризация на гетерогенных каталитических системах при низком давлении

· полимеризация при среднем давлении.

При выборе метода производства полиэтилена основываются на их сравнительной характеристики.

Высокое давление процесса делает производство опасным с точки зрения промышленной безопасности.

По сравнению с полиэтиленом высокого давления полиэтилен низкого давления имеет более высокую температуру плавления, большую прочность, жесткость. Полиэтилен низкого давления проявляет большую стойкость к действию растворителей, масел и жиров чем полиэтилен высокого давления. Он имеет модуль изгиба при 20єС в 2,5 раза выше, чем модуль упругости полиэтилена высокого давления.

Для данного проекта выбрано производство полиэтилена низкого давления.

В промышленности полиэтилен низкого давления (ПНД) получают ионной и ионно-координационной полимеризацией в газовой и жидкой фазе.

При выборе метода производства полиэтилена низкого давления основываются на их сравнительной характеристике.

Получение полиэтилена в газовой фазе, где в отличии от производства полиэтилена в жидкой фазе не применяются органические растворители, позволяет исключить из технологического процесса стадии выделения и промывки полимера. Таким образом, технологическая схема газофазного метода значительно упрощается. Вывод готового продукта, то есть разгрузка порошка, происходит непосредственно из реакторов. Так как количество катализатора, расходуемого на единицу веса полимера мало, удалять остатки катализатора после процесса полимеризации из полимера не требуется.

Кроме того, отсутствие в процессе растворителя делает производство менее опасным с точки зрения промышленной безопасности и экологичности процесса.

При получении полиэтилена в газовой фазе теплосъем осуществляется самим этиленом, который циркулирует через выносные холодильники. Для предотвращения уноса частиц полимера с потоком газа предусмотрена специальная конструкция реактора – то есть не требуется специальных аппаратов для отделения полимера от теплоотводящего агента, как в случае производства полиэтилена низкого давления в жидкой фазе.

Упрощение технологической схемы за счет применения газофазного метода стало возможным благодаря разработке высокоэффективных хроморганических катализаторов, применение которых позволило получать широкий ассортимент марок полиэтилена с плотностью 940-960 кг/м3 и как с узким, так и с широким молекулярно-массовым распределением.

Кроме того, газофазный метод производства выгоден и с экономической точки зрения. Во-первых, за счет упрощения технологической схемы снижается себестоимость продукта. Во-вторых, такой способ производства приводит к более рациональному использованию реагентов. В третьих поскольку резко снижается объем сточных вод, уменьшаются затраты на их очистку.

На основании сравнительных данных для данного проекта взято производство полиэтилена низкого давления в газовой фазе.

В таблице 1.2 представлены показатели ведущих фирм по производству полиэтилена низкого давления различными методами.

Таблица 1.2

Показатели ведущих фирм по производству полиэтилена низкого давления различными методами