RU2002100202A - Способ получения гомо- и сополимеров этилена интенсивным смешиванием реакционноспособных компонентов реакции с протекающей текучей средой - Google Patents

Claims (14)

1. Способ получения гомо- и сополимеров этилена в трубчатом реакторе при давлении более 1000 бар и температурах в области 120-350°С радикальной полимеризацией, при котором к протекающей текучей среде, содержащей этилен, регулятор молярной массы и, в случае необходимости, полиэтилен, сначала добавляют небольшие количества инициатора радикальной цепной реакции, после чего происходит полимеризация, отличающийся тем, что протекающую текучую среду сначала разделяют на два текущих отдельно друг от друга объемных элемента, затем эти протекающие отдельно друг от друга объемные элементы посредством подходящих струйных элементов смешивают при противоположно направленном вращении, затем противоположно вращаемые текущие объемные элементы снова объединяют в единую протекающую текучую среду и в этот момент или вскоре после объединения противоположно вращаемых текущих объемных элементов подают инициатор радикальной цепной реакции в испытывающую усилия сдвига область раздела между противоположно вращаемыми текущими объемными элементами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разделение текущей текучей среды выполняют таким образом, что образуют сердцевинный поток и периферический (текущий вблизи стенок) поток.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве регулятора молярной массы применяют полярные или неполярные органические соединения, такие как кетоны, альдегиды, алканы или алкены с 3-20 С-атомами, предпочтительно ацетон, метилэтилкетон, пропионовый альдегид, пропан, пропен, бутан, бутен или гексен.

4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что в качестве инициаторов радикальной цепной реакции подают пероксиды, такие как трет-бутилпероксипивалат (ТВРР), трет-бутилперокси-3,5,5-триметилгексаноат (TBPIN), ди-трет-бутилпероксид (DTBP) или их смеси или растворы в подходящих растворителях в количествах в пределах от 10 до 1000 г/т производимого ПЭ, предпочтительно от 100 до 600 г/т производимого ПЭ.

5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что текущая текучая среда, в которую подают вышеуказанные инициаторы радикальной цепной реакции, содержит, наряду с этиленом в качестве сомономера, дополнительно 1-олефины с 3-20 С-атомами, предпочтительно с 4-10 С-атомами, в количестве в пределах от 0 до 10 мас.%, в расчете на количество мономера этилена, предпочтительно в количестве в пределах от 1 до 5 мас.%.

6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что текущая текучая среда дополнительно содержит полиэтилен в количестве в пределах от 0 до 40 мас.%, в расчете на общий вес мономеров, предпочтительно в количестве от 0 до 30 мас.%.

7. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что подачу инициатора радикальной цепной реакции проводят в области трубчатого реактора, в которой путем уменьшения диаметра трубчатого реактора до приблизительно 0,6-0,9 диаметра D реактора в зоне подачи, скорость потока текущей текучей среды повышают в 1,2-2,8, предпочтительно в 1,8-2,5 раза относительно скорости потока в зоне подачи трубчатого реактора.

8. Устройство для осуществления способа по одному из пп.1-7, включающее в себя деталь трубчатого реактора с внутренним диаметром Д и длиной в пределах от 30 до 50 Д, предпочтительно от 35 до 45 Д, и одну или несколько подающих форсунок для инициатора радикальной цепной реакции, отличающееся тем, что во внутреннем пространстве трубчатого реактора на длине в пределах 2-6 Д размещены разделительные элементы для разделения протекающей текучей среды на текущие отдельно друг от друга объемные элементы, в пределах этих разделительных элементов дополнительно помещен, по меньшей мере, один струйный элемент для смешивания протекающей вдоль него текучей среды во вращении, и в направлении потока за разделительными элементами и струйными элементами помещены одна или несколько подающих форсунок для инициатора радикальной цепной реакции.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что разделительный элемент для разделения протекающей текучей среды представляет собой внутреннюю трубку с диаметром в диапазоне от 0,5 до 0,7 Д, при помощи которой происходит разделение протекающей текучей среды на сердцевинный поток во внутреннем пространстве внутренней трубки и периферический поток вне внутренней трубки, но внутри трубчатого реактора.

10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что внутри внутренней трубки и снаружи внутренней трубки размещены струйные элементы, которые в их геометрической конструкции в продольном направлении представляют собой повернутые на угол ± ∞ щитки, причем поворот струйных элементов внутри внутренней трубки и снаружи внутренней трубки имеет противоположное направление.

11. Устройство по одному из пп.8-10, отличающееся тем, что максимальная длина струйных элементов соответствует длине внутренней трубки, и угол ∞, на который повернуты щитки, составляет, по меньшей мере, 90°.

12. Устройство по одному из пп.8-11, отличающееся тем, что подающие форсунки, из которых, по меньшей мере, одна, но предпочтительно несколько, помещены в конце внутренней трубки, если смотреть в направлении потока, имеют выходные отверстия с максимальным размером 1 мм, предпочтительно с максимальным размером 0,7 мм, особенно предпочтительно с максимальным размером 0,5 мм.

13. Устройство по одному из пп.8-12, отличающееся тем, что, если смотреть в направлении потока, перед разделительными элементами для разделения протекающей текучей среды на текущие отдельно друг от друга объемные элементы или после подающей форсунки или подающих форсунок размещена коническая переходная деталь, в зоне которой внутренний диаметр трубчатого реактора уменьшен с Д до приблизительно 0,9-0,6 Д, и эта коническая переходная деталь находится на расстоянии максимально 1 Д, предпочтительно максимально 0,5 Д, от разделительных элементов или от подающей форсунки или подающих форсунок и имеет длину в диапазоне от 3 до 7 Д, предпочтительно в диапазоне от 4 до 6 Д.

14. Устройство по одному из пп.8-13, отличающееся тем, что после конической переходной детали, если смотреть в направлении потока, помещена реакционная труба, которая имеет длину в диапазоне от 15 до 30 Д, предпочтительно от 20 до 27 Д, и внутренний диаметр, который соответствует внутреннему диаметру конической концевой части конической переходной детали.