+1 reaktori sistemasi rejimi - Mundarija Kirish I asosiy qisim uskunsning asosiy parametrlari Konsturuksiyaviy qisim...

|
Mundarija Kirish I asosiy qisim uskunsning asosiy parametrlari Konsturuksiyaviy qisim II xisoblash Xulosa
|
bet | 4/25 | Sana | 22.02.2024 | Hajmi | 0,6 Mb. | | #160932 |
Bog'liq SKLARTECH HISOBOT3+1 reaktori sistemasi rejimi o‘z ichiga quvursimon (5) va aralashtirgichli reaktorlarni (6) qamrab oladi. Bu rejimda "xom-ashyo" ning bir qismi quvursimon reaktorda polimerga aylansa, ikkinchi qismi to‘g‘ridan-to‘g‘ri birinchi rektorni o‘rta qismiga beriladi. Katalizator purkash yo‘li bilan quvursimon reaktor(5)ga ham reaktor №1 (6)ga beriladi va u yerda xom-ashyo bilan aralashadi. Ikala reaktorda hosil bo‘lgan polimer aralashtirgichli reaktorda (6) bir hil aralashma hosil qiladi.
Polietilenni molekula massasi reaktorlardagi xaroratni, vodorod va xrmashyo miqdorini ikala reaktorga berish nisbatini nazorat qilish orqali rostlab turiladi. Molekula-massaviy taqsimoti esa katalizator tarkibi va uni quvursimon reaktorga kiritish xarorati, hamda etilenni polietilenga shu reaktorda aylanish darajasini nazorat qilish orqali rostlanadi. Ushbu rejim bo‘yicha "Kuchlanish ko‘rsatgichi" 1.4-1.6 bo‘lgan, o‘rtacha molekula-massaviy taqsimotga ega bo‘lgan polimer olinadi. Ikala reaktorga ham xom-ashyo va katalizator alohida-alohida berilganidan, ikkala reaktor bir-biriga bog‘lanmagan holda ishlaydi. Reaktor№1 dan chiqayotgan aralashma trimmerga uzatiladi va bu yerda polimerlanish davom ettirilib, etilenni polietilenga aylanish darajasi ko‘payadi.
Reaktor 3 → 1 ( uchdan birgacha) rejimi bo‘yicha asosiy jarayon uchinchi (5) quvurli reaktorda olib boriladi. Bu rejimda ikkala reaktor (5 va 6) quvursimon avtoklav ko‘rinishida ishlaydi va №1 avtoklavni arlashtirgichi ishlatilmaydi. Xom-ashyo va katalizator №3 raektorga (5) beriladi. Odatda quvurli reaktorga(5) berilayotgan xom-ashyoning xarorati 120ºС dan pastga tushib ketmasligi kerak. Reaktor№3 dan polimer eritmasi reaktor№1 ga o‘tadi va u yerda polimerlanish davom etadi. Reaktor№1 ga kirayotgan aralashmaning xarorati 200ºС , chiqayotgan aralashmaning xarorati esa 300ºС ni tashkil etadi. Odatda quvurli reaktorda 60% etilen polietilenga aylanadi va monomerni polimerga aylanish darajasi reaktor№1 da hamda trimmerda ortadi. Ushbu rejimda sintez qilingan polietilen keng molekula-massaviy taqsimotga ega bo‘lib, uning
"Kuchlanish ko‘rsatgichi" 1.652 ni tashkil qiladi.
Sigler-Natta katalizatorlari polimerlanish jarayonining asosiy kaliti hisoblanib, SKLEARTECH texnologiyasida ikki hil sistema ktalizatorlari ishlatiladi.
Standart katalizatorlar sistemasi (STD) yoki (STD);
Xarorat ta’sirida ishlov berilgan ktalizatorlar sistemasi (NTS) yoki (XIB).
Katalizatorlar sifatida SA- titan to‘rt xloridi ( TiCl4) va SV- oksiuchxlorid vannadiy ( VOCl3) ishlatiladi.
SA va SV lar yuqori faollikka ega bo‘lib, ularni har hil nisbatlarda aralashtirilishi natijasida yuforida keltirilgan ikki sistema katalizatorlari hosil qilinadi. Katalitik sistemalar quyidagi tartibga ega bo‘ladilar: SAV – 80% ( massaviy) SV va 20%(massaviy) SA dan iborat. SAV-2 – 50% SV va 50% SA dan iborat.
SAV aralashmasi standart katalizator rejimida, SAV-2 aralashmasi esa harorat ta’sirida ishlov berilgan katalizator rejimida ishlatiladi. Barcha sigler-Natta katalizatorlari kabi ushbu katalizatorlar sistemasini faollashtiruvchilari sifatida sokatalizatorlar ishlatiladi. Sokatalizatorlar sifatida aluminiyning alkillari ishlatiladi. Ular asosan ikki jarayonda, ya’ni metallni qaytarish va alkillash jarayonida qatnashadilar.
SKLEARTECH texnologiyasida ishlatiladigan sokatalizatorlarni hillari va ularning shartli belgilari quyida keltirilgan:
ST – uchetil aluminiy ( TEAL) – Al(C2H5)3
CD – aluminiyni ikkietilxloridi (DEAC) - Al(C2H5)2Cl CJ – aluminiyni ikkietiletoksidi (DEAL-E) - Al(C2H5)2OC2H5
Katalizator tarkibidagi metallarni uchetil aluminiy ishtirokida qaytarilishi faollashishi reaksiyalarini quyidagicha ko‘rsatish mumkin:
TiCl4 + Al(C2H5)3
Ti4+ + Al(C2H5)3 kaytarilish Ti3+ TiCl3 + Al(C2H5)2Cl + ◌ ۫C2H5
TiCl3 + Al(C2H5)3
Ti3+ Ti2+ TiCl2 + Al(C2H5)2Cl + ◌ ۫C2H5
VOCl3 + Al(C2H5)3 R
V5+ V4+ VOCl2 + Al(C2H5)2Cl + ◌ ۫C2H5
VOCl2 + Al(C2H5)3
V4+ V3+ VOCl + Al(C2H5)2Cl + ◌ ۫C2H5
Ti va V ni alkillash reaksiyalari:
TiCl3 + Al(C2H5)3 TiCl2S2H5 + Al(C2H5)2Cl
VOCl3 + Al(C2H5)3 VOCl2S2H5 + Al(C2H5)2Cl
Metallarni qaytarilish reaksiyalari alkillanish reaksiyalari bilan bir vaqtning o‘zida ketadi. Bu moddalarni o‘zi ham juda yaxshi sokatalizatorlar hisoblanadi. Ular Ti va V ni keyingi bosqichlarda qaytaradi va alkillaydi. Sokatalizator qzshilganidan so‘ng qaytarilish va alkillash reaksiyalari uchun tahminan 10 sekund vaqt kerak bo‘lsa, VOCl3 ni VOCl2 ga o‘tish uchun 2 sekund yetarli bo‘ladi. Demak, shuning uchun ham sokatalizator miqdorini keragidan ozgina ortib ketishi Ti va V ni katalitik in’ert xoligacha qaytarilishiga olib kelishi mumkin. Shu sababli katalizatorlarni faolligini keraklik darajada saqlab turish, ktalizatorlar aralashmasini tayyorlashdagi sokatalizatorning optimal miqdorini aniqlab olishga bog‘liq. SKLEARTECH texnologiyasi bo‘yicha katalizator va sokatalizatorlarni aralashtirishdan oldin ularni siklogeksanda eritib olish kerak.
SKLEARTECH texnologiyasida standart katalizatorlar nomi bilan ataluvchi SAV katalizatorini ST sokatalizatori bilan aralashtirib olinadi. Ya’ni standart katalizator sistemasining tarkibi quyidagicha bo‘ladi: STD – SAV/ST . Ushbu katalizatorlar sistemasida qaytarilish va alkillash reaksiyalari 30°С xaroratda bir bosqichda amalga oshirilib, 2-3 sekund ichida tugaydi. Katalitik aralashma kompanentlari SA va SV larni har birini o‘zi alohidaalohida sokatalizator ST bilan faol markaz hosil qilib, ushbu faol markazlar alohida-alohida makromolekulalar hosil bo‘lishida ishtirok etadilar. Shu sababli alohida-aloxida faol markazlardan xosil bo‘lgan polimerlar struktura va xossalari bilan farqlanadilar. Bu farq ayniqsa polietilenni o‘rtacha molekula massasi va molekula-massaviy taqsimotida yaqqol ko‘rinadi. Maslan : agar polimerlanish faqat SA katalizatori ishtirokida, ma’lum nazorat qilish mumkin bo‘lgan sharoitlarda o‘tkazilgan bo‘lsa, quyidagi rasmda keltirilgan molekula-massaviy taqsimlanishiga ega bo‘lgan polietilen xosil bo‘ladi.
Odatda SA dagi Ti ning faol bog‘lari nisbatan past molekula massasiga ega polietilen xosil bo‘lishiga olib keladi. SV katalizatorida esa polimerlanish sharoiti o‘zgarmasa ham V ni katalizatordagi faol bog‘lari ancha yuqori molekula massali polietilen xosil bo‘lishiga olib keladi. Ikkala katalizator aralashmasidan tashkil topgan SAV katalizatori ishtirokida esa molekulamassaviy taqsimlanishi kam va o‘rtacha molekular massasi ham alohida-alohida katalizatorlar ishtirokida olingan natijalar oralig‘ida bo‘ladi.
Xarorat ta’sirida ishlov berilgan (XIB) katalizatorlar sistemasini ishlatishdan asosiy maqsad, kompleks xosil qiluvchi katalizatorlar sistemasidagi birinchi reaksiya – qaytarilish reaksiyalarini xarorat ta’sirida ishlov berish jarayonida o‘tkazib olish va polimerlanishni umumiy tezligini oshirishdan iboratdir. Xarorat ta’sirida ishlov berib katalizatorlar sitemasini faolligini oshirish o‘z navbatida reaksion muhitdagi etilen konsentratsiyasini (STD katalizatori ishlatilganida etilenning eritmadagi konsentratsiyasi 13%, XIB ishlatilganida 16% ni tashkil etadi) va demak, reaktorlarni polimer ishlab chiqarish unumdorligini oshirishga olib keladi. XIB ishlatilganda polimerlanishning umumiy tezligini ortishini reaktordagi xaroratni ortishiga qarab ham bilsa bo‘ladi (STD katalizatori ishlatilganida reaktordagi xarorat 206°С ni tashkil etsa, XIB ishlatilganida 240°С ni tashkil etadi).
Reaktorga haydashdan (injeksiya) oldin ushbu katalizatorlarni aralashtirish natijasida polimerlanishni faol katalizatori hosil bo‘ladi.
Reaksiyani to‘xtatish va katalizator qoldiqlarini adsorbsiyaga tayyorlash maqsadida, kerakli vaqtda faolsizlantiruvchilar qo‘shiladi.
Katalizatordan tozalangan polimer eritmasi past bosimda ko‘p bosqichli separatorlardan o‘tishi natijasida, erituvchi hamda reaksiyaga kirishmagan etilen va buten-1 lar bug‘lanib chiqadilar va resikl zonasiga qaytadan ishlatish uchun yo‘naltiriladilar.
Resikllash qurilmasida polimerlanish va yakuniy ishlov berish zonalaridan kelayotgan erituvchi bug‘lari xaydash yo‘li bilan quyidagi Oqimlarga ajratiladi:
-resikl siklogeksani;
-reaksiyaga kirishmagan etilen;
resikl xamkor monomeri(somonomeri) buten-1; - buten-2;
quyi molekular massali (RB) polimer;
polimerlanish reaksiyasining yonaki maxsulotlari va aralashmalar. Siklogeksan va xamkor monomer reaksiyada katnashish uchun qayta siklga qaytariladi. Reaksiyaga kirishmagan etilen etilen qurilmasiga yo‘naltiriladi. Buten-2, quyi molekular massali polimer va qo‘shimchalar tizimdan chiqindi sifatida yoqishga chiqariladi.
|
| |