ПОЛИЭТИЛЕН ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Этилен

Основным промышленным методом получения этилена СН2=СН2 в настоящее время является пиролиз нефтяных углеводородов [21, с. 9]. Пиролиз сырья проводят в печах высок ой теплонапряженности при темпе­ратуре 830-950 °С и продолжительности пребывания сырья в печи от 0,5 Д° 0,01 с в зависимости от конструкции печи и свойств сырья. Единичная мощность большинства действующих установок по производству этиле­на составляет 300—450 тыс. т/год.

В СССР этилен выпускается по ГОСТ 25070-81. Этилен высшего сорта, используемый в производстве полиэтилена, имеет следующий объ­емный состав,%

Этилен, не менее 99,9

Пропилен, не более 0,005

Метан и этан, не более 0,10

Ацетилен, не более 0,001

Водород, не более 0,001

Диоксид углерода, не более 0,0005

Оксид углерода, не более 0,0005

Серусодержащие соединения (в пересчете на серу), мг/м3, 2,0 не более

Вода (массовая доля), не более 0,001

Диеновые углеводороды (пропадиен и бутадиен), 0,0005 не более

Кислород, не более 0,0002

Аммиак, не более 0,0001

Метанол, не более 0,001

Чистый этилен имеет следующие свойства:

Молекулярная масса 28,06

Физическое состояние - Газ

Температура кипения, °С -103,71

Критическая температура, °С 9,50

Критическое давление, МПа 5,064

Критическая плотность, кг/м3 223

Область воспламенения в воздухе, % (об.) 3,11-32

Температура самовоспламенения, °С 540

P—V— Г-свойства этилена. Изучению р - V— Г-свойств этилена по­священо значительное число работ, которые систематизированы в моно­графии [22, с. 127]. Наиболее точные экспериментальные р - V - Т-дан­ные получены Мичелэом и Гельдерманом [23]. Обработка эксперимен­тальных данных, выполненная различными исследователями, позволила табулировать экспериментальные данные на целочисленные значения тем­ператур и давлений. В Приложениях I и II приведены р - V - Г-данные для этилена, систематизированные для условий синтеза ПЭВД.

Вязкость этилена. В настоящее время в литературе имеется ограни­ченное число работ, посвященных изучению вязкости этилена [21, с. 37]. Исследование вязкости этилена проводилось в основном при атмосфер­ном давлении и температуре до 250 °С. Для определения вязкости при бо­лее высоком давлении можно использовать универсальную диаграмму, на которой отношение 7?/rh (где т? і — вязкость при данной температуре и давлении 0,098 МПа, 7} — вязкость при более высоком давлении) представ­лено как функция приведенного давления и приведенной температуры.

По мере роста давления точность определения вязкости по диаграмме снижается. Так, диаграмма позволяет определить вязкость этилена при давлении 14 МПа с точностью до 0,006 мПа • с, а при давлении 34 МПа с точностью до 0,0125 мПа - с. На рис. 3.1 представлены значения вязко­сти газообразного этилена в широком интервале давлений и температур, соответствующих условиям синтеза ПЭВД