ПОЛИЭТИЛЕН ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Компримирование

Узел компримирования предназначен для сжатйя этилена до реакци­онного давления. При этом необходимо не только повысить плотность этилена, но и подать в реактор необходимое количество этилена. Исходя из данных по сжимаемости этилена с учетом необходимости отвода теп­лоты, выделяющейся при сжатии, компримирование этилена проводят в многоступенчатых поршневых, с промежуточным охлаждением газа, компрессорах. Ступени сжатия выбираются таким образом, чтобы не допустить разогрева этилена при сжатии выше 90—100 °С. При более вы­сокой температуре, особенно в присутствии инициатора — кислорода, возникает опасность протекания полимеризации или термического раз­ложения этилена.

На промышленных установках сжатие этилена осуществляется обыч­но в два этапа. В компрессоре промежуточного давления этилен, посту­пающий с установок гаэоразделения, сжимается от 1—2 МПа до 25—

30 МПа.

Поскольку компрессор промежуточного давления предназначен для восполнения количества этилена, превращающегося в полимер, его про­изводительность немного превышает производительность установки. Для компенсации колебаний производительности установки в зависимости от марки выпускаемого полиэтилена компрессор имеет автоматическое регулирование производительности. Обычно компрессоры промежуточ­ного давления имеют 3 ступени сжатия со следующим примерным давле­нием по ступеням:

На некоторых установках свежий этилен вводится при давлении, близком к атмосферному. На таких установках используются пятисту­пенчатые компрессоры промежуточного давления. Сжатый до давления 25—30 МПа этилен, содержащий необходимое количество кислорода, смешивается с возвратным газом промежуточного давления. Смешение происходит в специальных смесительных емкостях или непосредственно в трубопроводе. Соотношение свежего и возвратного этилена определя­ется конверсией и обычно составляет от 1: 6 до 1 :4.

После смешения реакционная смесь сжимается компрессором реакци­онного давления до давления полимеризации, составляющего в зависимо­сти от типа установки и марки получаемого полиэтилена 150—350 МПа, и направляется в реактор. В качестве компрессоров реакционного давле­ния обычно используют двухступенчатые поршневые машины постоянной

Производительности с гидравлическим или механическим приводом. Межступенчатое давление определяется значением конечного давления и составляет от 70 до 120 МПа.

В некоторых установках эти компрессоры реакционного давления оснащены устройствами для регулирования производительности.

В качестве примера ниже приведены характеристики наиболее про­изводительных зарубежных компрессоров реакционного давления [6]:

TOC \o "1-3" \h \z Число цилиндров 8 8 10

Давление всасывания, МПа 23,8 28,9 25,0

Давление нагнетания, МПа 177,3 354,6 315,0

Производительность, кг/ч 64 000 45 000 118400

Потребляемая мощность, кВт 7 200 8 700 15 200

Для сжатия возвратного этилена низкого давления применяют бус- терный компрессор.

Известна технологическая схема производства ПЭВД, где для сжа­тия этилена вместо компрессоров используются насоеы [7, с. 48]. Схе­ма интересна тем, что сжатие сконденсированного этилена с давления 3 МПа до реакционного давления 150—270 МПа производится в одну ступень. Насосы работают без смазки, а инициатор подается в реактор в растворе сжиженного этилена.

При использовании поршневых компрессоров серьезной проблемой является подбор оптимальной смазки для цилиндров. Существует не­сколько критериев пригодности смазки. К ним относятся:

А) хорошая смазывающая способность при минимальном расходе;

Б) возможность использования смазки я широком температурном интервале;

В) отсутствие вредного воздействия на полимер, поскольку смаэка вместе с этиленом попадает в реактор;

Г) отсутствие отрицательного воздействия на скорость процесса полимеризации.

В качестве смазки цилиндров компрессоров реакционного давления в зависимости от их конструкции используют минеральные масла типа „Ризелла" или „Зоннеборн", а также полигликолевые смазки типа „Ори - тес" или „Лапрол".