способ получения политетрафторэтилина (варианты)

Формула изобретения

1. Способ получения политетрафторэтилена полимеризацией тетрафторэтилена в реакторе- полимеризаторе в жидкостной среде с предварительным обескислороживанием реакционного объема инертным газом при повышенном давлении в присутствии окислительно-восстановительной системы, состоящей из соли надсерной кислоты и соли двухвалентного железа, отличающийся тем, что перед началом процесса полимеризации в реакторе-полимеризаторе создают временный гидрофильный слой, защищающий внутреннюю поверхность реактора-полимеризатора по крайней мере в его части, заполненной жидкостной средой, и по крайней мере к моменту окончания обескислороживания создают в реакционном объеме избыточное давление до 2 ати, раздельно вводят компоненты окислительно-восстановительной системы, причем соль надсерной кислоты вводят до или одновременно с началом подачи в реактор-полимеризатор тетрафторэтилена, соль двухвалентного железа - в процессе подачи тетрафторэтилена после создания в реакторе-полимеризаторе не менее 10% рабочего давления процесса полимеризации и процесс полимеризации ведут при 2 - 14 ати.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что временный гидрофильный слой в реакторе-полимеризаторе создают путем намораживания на его внутреннюю поверхность слоя льда.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что намораживание слоя льда осуществляют путем охлаждения стенок реактора-полимеризатора посредством теплоносителя с температурой -5 ... -40^oС.

4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что намораживание слоя льда осуществляют путем охлаждения стенок реактора-полимеризатора посредством теплоносителя с температурой -50 ... -180^oС.

5. Способ по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что создание гидрофильной поверхности внутри реактора-полимеризатора производят до введения в него жидкостной среды путем конденсации на охлажденной поверхности паров воды.

6. Способ по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что создание гидрофильной поверхности внутри реактора-полимеризатора производят после введения в него жидкостной среды.

7. Способ по пп. 1 - 4 и 6, отличающийся тем, что в качестве жидкостной среды для осуществления полимеризации в реактор-полимеризатор вводят деминерализованную воду.

8. Способ по пп. 1 - 5, отличающийся тем, что в качесвте жидкостной среды для осуществления реакции полимеризации в реактор-полимеризатор вводят галогенуглеродне жидкости.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в качестве жидкостной среды для осуществления реакции полимеризации применяют фторхлоруглеродные жидкости.

10. Способ по пп. 2 - 6, отличающийся тем, что гидрофильную поверхность на стенках реактора-полимеризатора создают до уровня, превышающего уровень жидкостной среды.

11. Способ по пп. 2 - 6 и 10, отличающийся тем, что процесс охлаждения реактора-полимеризатора по крайней мере частично совмещают с процессом заполнения реактора-полимеризатора жидкостной средой.

12. Способ по пп. 2 - 11, отличающийся тем, что намораживают слой льда на внутренней поверхности реактора-полимеризатора толщиной до 10 - 12 мм.

13. Способ по пп. 1 - 12, отличающийся тем, что реактор-полимеризатор снабжен устройством для турбулизации жидкостной среды.

14. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что устройство для турбулизации жидкостной среды в реакторе-полимеризаторе снабжено по крайней мере одной крыльчаткой, или лопастным винтом, или пропеллерной мешалкой с числом лопастей не менее двух.

15. Способ по пп. 13 и 14, отличающийся тем, что турбулизацию жидкостной среды осуществляют по крайней мере с элементами перемещения массы жидкости в центральной зоне реактора-полимеризатора в направлении сверху вниз, а у стенок реактора-полимеризатора - в противоположном направлении.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что турбулизацию жидкостной среды в реакторе-полимеризаторе выполняют с азимутальной вихревой закруткой.

17. Способ по пп. 13 - 16, отличающийся тем, что турбулизацию жидкостной среды в реакторе-полимеризаторе осуществляют путем создания встречно направленных вертикально, и/или горизонтально, и/или наклонно закрученных вихревых потоков.

18. Способ по пп. 1 - 17, отличающийся тем, что обескислороживание реакционного объема и создание в реакционном объеме избыточного давления осущуствляют азотом.

19. Способ по пп. 1 - 17, отличающийся тем, что обескислороживание реакционного объема и создание в реакционном объеме избыточного давления осуществляют гелием.

20. Способ по пп. 1 - 17, отличающийся тем, что обескислороживание реакционного объема и создание в реакционном объеме избыточного давления осуществляет аргоном.

21. Способ по пп. 1 - 17, отличающийся тем, что обескислороживание реакционного объема и создание в реакционном объеме избыточного давления осуществляют смесями азота, и/или гелия, и/или аргона.

22. Способ по пп. 1, 18 - 21, отличающийся тем, что инертный газ или смеси инертных газов в процессе обескислороживания жидкостной среды и всего реакционного объема реактора-полимеризатора подают импульсами.

23. Способ по пп.1 и 22, отличающийся тем, что подачу инертного газа во внутренний объем реактора-полимеризатора осуществляют в придонной части последнего по крайней мере через один штуцер и/или через систему распределения газа в придонной части, рассредоточенную по внутреннему периметру реактора.

24. Способ по пп. 1 - 23, отличающийся тем, что подачу тетрафторэтилена в реактор-полимеризатор осуществляют по крайней мере через штуцер, используемый для введения в реактор-полимеризатор инертного газа.

25. Способ по пп. 1 - 24, отличающийся тем, что подачу тетрафторэтилена в реактор-полимеризатор осуществляют в жидком состоянии при температуре от -20 до -40^oС и исходном давлении 16 - 20 ати.

26. Способ по пп. 1 - 24, отличающийся тем, что подачу тетрафторэтилена в реактор-полимеризатор осуществляют в газожидкостном состоянии.

27. Способ по пп. 1 - 24, отличающийся тем, что подачу тетрафторэтилена в реактор-полимеризатор осуществляют в газовой фазе.

28. Способ по пп. 1 - 27, отличающийся тем, что процесс полимеризации ведут при давлении в реакторе-полимеризаторе 8 ати.

29. Способ по пп. 1 - 27, отличающийся тем, что процесс полимеризации ведут при давлении в реакторе-полимеризаторе 8,1 - 12 ати.

30. Способ по пп. 1 - 27, отличающийся тем, что процесс полимеризации ведут при давлении в реакторе-полимеризаторе 12,4 - 14 ати.

31. Способ по пп. 1 - 30, отличающийся тем, что в качестве соли надсерной кислоты используют персульфат аммония.

32. Способ по п. 31, отличающийся тем, что персульфат аммония вводят в реактор-полимеризатор в виде раствора в воде с концентрацией 0,1 - 20 мас.%.

33. Способ по пп. 1 - 30, отличающийся тем, что в качестве соли надсерной кислоты используют персульфат калия.

34. Способ по пп. 1 - 30, отличающийся тем, что в качестве соли надсерной кислоты используют персульфат натрия.

35. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве соли двухвалентного железа используют сульфат железа.

36. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли двухвалентного железа используют солянокислое железо.

37. Способ по пп. 1, 34 и 35, отличающийся тем, что соль двухвалентного железа вводят в реактор-полимеризатор в виде раствора в воде с концентрацией 0,1 - 15 г/л.

38. Способ по пп. 1, 34 - 36, отличающийся тем, что по крайней мере один из компонентов окислительно-восстановительной системы вводят в реактор в избыточном количестве относительно требуемого для данного объема полимеризации, а другой компонент окислительно-восстановительной системы вводят без избытка или дозами дискретно-непрерывными или дискретными, каждая из которых меньше стехиометрического количества, необходимого для данной загрузки реактора.

39. Способ по пп. 1, 24 - 27, отличающийся тем, что тетрафторэтилен вводят в реактор по крайней мере в две стадии, причем на первой стадии доводят давление в реакторе-полимеризаторе до 10 - 14 ати, а на второй стадии понижают давление до 4 - 7 ати путем снижения интенсивности подачи тетрафторэтилена.

40. Способ по п. 39, отличающийся тем, что тетрафторэтилен вводят в режиме давления первой стадии процесса полимеризации в количестве от 20 до 80% общей массы тетрафторэтилена, полимеризуемого в данном цикле загрузки реактора, а на второй стадии вводят остальную часть тетрафторэтилена.

41. Способ по пп. 1 - 40, отличающийся тем, что реакцию полимеризации ведут в реакторе-полимеризаторе, имеющем форму тела вращения или составной формы с цилиндрической, или конической или поликонической, или цилиндроконической вставкой в средней части корпуса и торцами в виде выпуклых частей одной из перечисленных выше форм.

42. Способ по пп. 1 - 40, отличающийся тем, что реакцию полимеризации ведут в реакторе-полимеризаторе, имеющем форму горизонтально ориентированного тороида.

43. Способ по пп. 1, 40 - 41, отличающийся тем, что реакцию полимеризации ведут в реакторе-полимеризаторе, снабженном не менее чем одним устройством для аварийного сброса давления.

44. Способ по пп. 1, 40 - 42, отличающийся тем, что реакцию полимеризации осуществляют в реакторе-полимеризаторе, содержащем не менее одной внутренней оболочки, причем пространство между оболочками по крайней мере на период осуществления процесса полимеризации заполняют с избыточным давлением теплоносителем в виде жидкости, причем давление последней в процессе полимеризации поддерживают или избыточным по отношению к нему, или равным давлению в зоне полимеризации реактора-полимеризатора.

45. Способ по пп. 1, 40 - 43, отличающийся тем, что реакцию полимеризации осуществляют в реакторе-полимеризаторе, содержащем во внутреннем объеме по крайней мере теплосъемные элементы теплообменной системы в виде плоских, и/или выпуклых, и/или выпукло-вогнутых, и/или спирально закрученных лопастей, размещенных по крайней мере в зоне заполнения реактора-полимеризатора жидкостной средой.

46. Способ по п. 45, отличающийся тем, что теплосъемные элементы выполнены из высокотеплопроводного материала с гидрофильным покрытием или поверхностью и по крайней мере частично выполнены сплошными и протяженно прикреплены к высокотеплопроводному корпусу реактора-полимеризатора.

47. Способ по п.45, отличающийся тем, что теплосъемные элементы выполнены из высокотеплопроводного материала с гидрофильной поверхностью и по крайней мере частично снабжены внутренними полостями, по которым пропускают хладагент.

48. Способ по пп. 1 - 46, отличающийся тем, что в реактор-полимеризатор вводят жидкостную среду для проведения реакции полимеризации при заполнении 20 - 50% внутреннего объема реактора-полимеризатора.

49. Способ по пп. 1 - 46, отличающийся тем, что в реактор-полимеризатор вводят жидкостную среду для проведения реакции полимеризации при заполнении 50 - 80% внутреннего объема реактора-полимеризатора.

50. Способ по пп. 1 - 48, отличающийся тем, что в реактор-полимеризатор вводят тетрафторэтилен в количестве 3 - 32% от массы жидкостной среды, в которой проводят реакцию полимеризации.

51. Способ по пп. 1 - 48, отличающийся тем, что в реактор-полимеризатор вводят тетрафторэтилен в количестве 32 - 60% от массы жидкостной среды, в которой проводят реакцию полимеризации.

52. Способ получения политетерафторэтилена полимеризацией тетрафторэтилена в реакторе-полимеризаторе в жидкостной среде с предварительным обескислороживанием реакционного объема инертным газом при повышенном давлении в присутствии окислительно-восстановительной системы, состоящей из соли надсерной кислоты и соли двухвалентного железа, с последующим отделением целевого продукта от маточного раствора, его отмывкой, помолом и сушкой, отличающийся тем, что перед началом процесса полимеризации в реакторе-полимеризаторе создают временный гидрофильный слой защищающий внутреннюю поверхность реактора-полимеризатора по крайней мере в его части, заполненной жидкостной средой, вводят в реактор-полимеризатор жидкостную среду и по крайней мере к моменту окончания обескислороживания создают в реакционном объеме избыточное давление до 2 ати, раздельно вводят компоненты окислительно-восстановительной системы, причем соль надсерной кислоты вводят до или одновременно с началом подачи в реактор-полимеризатор тетрафторэтилена, соль двухвалентного железа - в процессе подачи тетрафторэтилена после создания в реакторе-полимеризаторе не менее 10% избыточного рабочего давления процесса полимеризации и процесс полимеризации ведут при 2 - 14 ати, а отмывку целевого продукта от маточного раствора по крайней мере частично проводят в реакторе-полимеризаторе промыванием с использованием деминерализованной воды или конденсата водяного пара и потом продолжают отмывку до операции сушки в среде деминерализованной воды.

53. Способ по п. 52, отличающийся тем, что отмывку целевого продукта осуществляют в проточном потоке деминерализованной воды.

54. Способ по п. 52, отличающийся тем, что отмывку целевого продукта осуществляют с расходами деминерализованной воды по крайней мере 1 кг целевого продукта в 1 ч, а процесс отмывки проводят по крайней мере в течение 1 ч.

55. Способ по п. 52, отличающийся тем, что отмывку целевого продукта производят при прерывистой или циклической подаче деминерализованной воды или конденсата водяного пара.

56. Способ по пп. 52 - 54, отличающийся тем, что отмывку целевого продукта проводят при 2 - 28^oС.

57. Способ по пп. 52 - 56, отличающийся тем, что помол по крайней мере частично совмещают с операцией отмывки целевого продукта.

58. По пп. 52 - 56, отличающийся тем, что сушку целевого продукта осуществляют в тонком слое путем пропускания под и/или над ним осушенного нагретого газообразного теплоносителя.

59. Способ по пп. 52 - 56, отличающийся тем, что сушку целевого продукта осуществляют в тонком слое струями газообразного теплоносителя, направленного под углом к поверхности осушаемого слоя.

60. Способ по пп. 52 - 56 и 58, отличающийся тем, что сушку целевого продукта производят восходящими потоками газообразного теплоносителя.

61. Способ по п. 59, отличающийся тем, что по крайней мере часть процесса сушки целевого продукта производят в псевдоожиженном слое.

62. Способ получения политетрафторэтилена полимеризацией тетрафторэтилена в реакторе-полимеризаторе в жидкостной среде с предварительным обескислороживанием реакционного объема инертным газом при повышенном давлении в присутствии окислительно-восстановительной системы, состоящей из соли надсерной кислоты и соли двухвалентного железа, с последующим отделением целевого продукта от маточного раствора, его отмывкой, помолом, грануляцией и сушкой, отличающийся тем, что перед началом процесса полимеризации в реакторе-полимеризаторе создают временный гидрофильный слой, защищающий внутреннюю поверхность реактора-полимеризатора по крайней мере в его части, заполненной жидкостной средой, вводят в реактор-полимеризатор жидкостную среду и по крайней мере к моменту окончания обескислороживания создают в реакционном объеме избыточное давление до 2 ати, раздельно вводят компоненты окислительно-восстановительной системы, причем соль надсерной кислоты вводят до или одновременно с началом подачи в реактор-полимеризатор тетрафторэтилена, а соль двухвалентного железа - в процессе подачи тетрафторэтилена после создания в реакторе-полимеризаторе 10% избыточного рабочего давления процесса полимеризации и процесс полимеризации ведут при 2 - 14 ати, отмывку целевого продукта от маточного раствора по крайней мере частично проводят в реакторе-полимеризаторе промыванием с использованием деминерализованной воды или конденсата водяного пара, помол осуществляют до операции сушки в среде деминерализованной воды, грануляцию размолотых частиц политетрафторэтилена проводят в среде деминерализованной воды или смеси деминерализованной воды и органической жидкости с плотностью, превышающей плотность воды, и нерастворимой или ограниченно растворимой в воде, при совместном и/или последовательном воздействии на частицы политетрафторэтилена механического перемешивания, и/или нагрева, и/или вакууммирования объема, в котором осуществляют процесс гранулирования, затем гранулированный целевой продукт подвергают поэтапному осушению, причем на первом этапе производят отделение гранул от избыточной деминерализованной воды, заполняющей объем между гранулами, а на втором этапе осуществляют досушивание гранул воздушными потоками или совместным воздействием механических и тепловых факторов.

63. Способ по п. 62, отличающийся тем, что грануляцию осуществляют в объеме жидкости при соотношении твердая фаза: жидкая фаза от 1 : 4 до 1 : 20.

64. Способ по пп. 62 и 63, отличающийся тем, что перемешивание частиц гранулируемого продукта осуществляют по крайне мере одной одно- или двухлопастной мешалкой, размещаемой по крайней мере в придонной части объема, заполняемого частицами продукта.

65. Способ по пп. 62 - 64, отличающийся тем, что перемешивание гранулируемых частиц ведут на переменных скоростях с плавным и/или ступенчатым изменением числа оборотов мешалки.

66. Способ по пп. 62 - 65, отличающийся тем, что нагрев гранулируемой массы осуществляют по крайней мере в течение 30 - 70% времени процесса грануляции.

67. Способ по п. 66, отличающийся тем, что нагрев гранулированной массы производят до 40 - 100^oС.

68. Способ по пп. 62 - 67, отличающийся тем, что высушенные гранулы подвергают фракционному рассеву.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к получению политетрафторэтилена.

Известен способ получения политетрафторэтилена (ПТФЭ) полимеризацей тетрафторэтилена (ТФЭ) в реакторе-полимеризаторе в жидкостной среде с предварительным обескислороживанием реакционного объема инертным газом при повышенном давлении в присутствии окислительно-восстановительной системы, состоящей из соли надсерной кислоты и соли двухвалентного железа.

Недостатками известного технического решения являются налипание на внутренние поверхности реактора-полимеризатора частиц полимера, что усложняет технологию, требует периодической остановки и чистки реактора, так как при невыполнении этих профилактических мероприятий не только ухудшаются общие технологические параметры установки, но и происходит накопление в реакционной массе перекисных соединений, инициирующих, в конечном счете, самопроизвольное взрывное разложение тетрафторэтилена с образованием сажи и тетрафторуглерода. При выходе реактора в закритический режим взрывные выбросы продуктов реакции причиняют вред окружающей среде и приводят к временной остановке технологического процесса, т. е. к его удорожанию и в некоторой степени к снижению качества целевого продукта.

Технической задачей изобретения является резкое снижение образования перекисных соединений и адекватное снижение самопроизвольного взрывного разложения ТФЭ, уменьшения налипания полимера на внутренние поверхности реактора-полимеризатора.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения ПТФЭ полимеризацией ТФЭ в реакторе-полимеризаторе в жидкостной среде с предварительным обескислороживанием реакционного объема инертным газом при повышенном давлении в присутствии окислительно-восстановительной системы, состоящей из соли надсерной кислоты и соли двухвалентного железа, перед началом процесса полимеризации в реакторе-полимеризаторе создают временный гидрофильный слой, защищающий внутреннюю поверхность реактора-полимеризатора, по крайней мере, в его части, заполненной жидкостной средой, и, по крайней мере, к моменту окончания обескислороживания создают в реакционном объеме избыточное давление до 2 ати, раздельно вводят компоненты окислительно-восстановительной системы, причем соль надсерной кислоты вводят до или одновременно с началом подачи в реактор-полимеризатор тетрафторэтилена, а соль двухвалентного железа в процессе подачи тетрафторэтилена после создания в реакторе-полимеризаторе не менее 10% рабочего давления процесса полимеризации, и процесс полимеризации ведут при 2-14 ати.

Способ предусматривает создание временного гидрофильного слоя в реакторе-полимеризаторе путем намораживания на его внутреннюю поверхность слоя льда, а намораживание слоя льда осуществляют путем охлаждения стенок реактора-полимеризатора посредством теплоносителя с температурой от -5 до -40^оС или от -50 до -180^оС.

При этом создание гидрофильной поверхности внутри реактора-полимеризатора можно производить до введения в него жидкостной среды путем конденсации на охлажденной поверхности паров воды.

Кроме того, создание гидрофильной поверхности внутри реактора-полимеризатора можно производить после введения в него жидкостной среды, а в качестве жидкостной среды для осуществления полимеризации в реактор-полимеризатор вводят, например, деминерализованную воду или галогенуглеродные жидкости, в частности фторхлоруглеродные жидкости.

Гидрофильную поверхность предпочтительно создавать в зоне реактора-полимеризатора, превышающей зону, заполняемую жидкостной средой, а процесс охлаждения реактора-полимеризатора, по крайней мере, частично совмещать с процессом заполнения реактора-полимеризатора жидкостной средой.

Намораживают слой льда на внутренней поверхности реактора-полимеризатора толщиной до 10-12 мм.

При этом реактор-полимеризатор снабжен устройством для турбулизации жидкостной среды, а устройство для турбулизации жидкостной среды в реакторе-полимеризаторе снабжено, по крайней мере, одной крыльчатой или лопастным винтом, или пропеллерной мешалкой с числом лопастей не менее двух и представляет собой любое известное перемешивающее устройство описанного типа.

Турбулизацию жидкостной среды осуществляют, по крайней мере, с элементами перемещения массы жидкости в центральной зоне реактора-полимеризатора в направлении сверху вниз, а у стенок реактора-полимеризатора в противоположном направлении. Турбулизацию жидкостной среды в реакторе-полимеризаторе можно выполнять с азимутальной вихревой закруткой или путем создания встречно направленных вертикально и/или горизонтально, и/или наклонно закрученных вихревых потоков. Турбулизация серы определяется типом перемешивающего устройства.

Обескислороживание реакционного объема и создание в реакционном объеме избыточного давления осуществляют инертным газом, в качестве которого используют азот, гелий, аргон или смесь азота, и/или гелия, и/или аргона в различных соотношениях.

Инертный газ или смесь инертных газов в процессе обескислороживания жидкостной среды и всего реакционного объема реактора-полимеризатора можно подавать импульсами. Подачу инертного газа во внутренний объем реактора-полимеризатора осуществляют в придонной части последнего, по крайней мере, через один штуцер и/или через систему распределения газа в придонной части, рассредоченную по внутреннему периметру последней.

Подачу тетрафторэтилена в реактор-полимеризатор можно осуществлять, по крайней мере, через штуцер, используемый для введения в реактор-полимеризатор инертного газа, причем подачу тетрафторэтилена в реактор-полимеризатор осуществляют в жидком состоянии при температуре от -20 до -40^оС и исходном давлении 14-20 атм. Подачу тетрафторэтилена в реактор-полимеризатор можно осуществлять в газожидкостном состоянии или газовой фазе.

Процесс полимеризации можно проводить при давлении в реакторе-полимеризаторе от 8 до 14 атм. Рабочее колебание давлений составляет 1-2 атм от исходного номинала.

В качестве соли надсерной кислоты вводят в реактор-полимеризатор персульфат аммония или персульфат калия или натрия, причем персульфат аммония можно вводить в виде водного раствора с концентрацией 0,1-20 мас.

В качестве соли двухвалентного железа вводят в реактор-полимеризатор сульфатное железо или солянокислое железо в виде водного раствора с концентрацией 0,1-15 г/л.

По крайней мере, один из компонентов окислительно-воссстановительной системы вводят в реактор в избыточном количестве относительно требуемого для данного объема полимеризации, а другой компонент окислительно-восстановительной системы вводят без избытка или дозами дискретно-непрерывными или дискретными, каждая из которых меньше стахеометрического количества, необходимого для данной загрузки реактора.

Тетрафторэтилен предпочтительно вводить в реактор, по крайней мере, в две стадии, причем на первой стадии доводят давление в реакторе-полимеризаторе до 10-14 ати, а на второй стадии понижают давление до 4-7 ати путем снижения интенсивности подачи тетрафторэтилена, причем тетрафторэтилен вводят в режиме давления первой стадии процесса полимеризации в количестве от 20 до 80% общей массы тетрафторэтилена, полимеризуемого в данном цикле загрузки реактора, а на второй стадии вводят остальную часть тетрафторэтилена.

Реакцию полимеризации можно проводить в любом пригодном для полимеризации реакторе-полимеризаторе, имеющем, например, форму тела вращения в виде сферы или сфероида, или овоида, или эллипсоида, или составной формы с цилиндрической, или конической, или поликонической, или цилиндроконической вставкой в средней части корпуса и торцами в виде выпуклых частей одной из перечисленных выше форм, а также в реакторе-полимеризаторе, имеющем форму вертикально или наклонно, или горизонтально ориентированного тороида, или спиральной трубы, или тороидальной замкнутой спирали.

При этом реакцию полимеризации ведут в реакторе снабжением не менее чем одним устройством для аварийного сброса давления.

Реакцию полимеризации предпочтительно осуществлять в реакторе-полимеризаторе, содержащем не менее одной внутренней оболочки. Пространство между оболочками, по крайней мере, на период осуществления процесса полимеризации с избыточным давлением, заполняют теплоносителем в виде жидкости, причем давление в последней в процессе полимеризации поддерживают избыточным или равным давлению в рабочей зоне реактора-полимеризатора, располагаемой во внутренней оболочке. Общее избыточное давление воспринимает и компенсирует внешняя оболочка, конструктивно и функционально совмещенная с охлаждающей рубашкой реактора-полимеризатора.

Способ предусматривает осуществление реакции полимеризации в реакторе-полимеризаторе, содержащем во внутреннем объеме, по крайней мере, теплосъемные элементы теплообменной системы в виде плоских и/или выпуклых, и/или выпукло-вогнутых, и/или спирально-закрученных лопастей, размещенных, по крайней мере, в зоне заполнения реактора-полимеризатора жидкостной средой.

Теплосъемные элементы могут быть выполнены из высокотеплопроводного материала с гидрофильным покрытием или поверхностью и, по крайней мере, частично выполнены сплошными и протяженно прикреплены к высокотеплопроводному корпусу реактора-полимеризатору или теплосъемные элементы выполнены из высокотеплопроводного материала с гидрофильной поверхностью и, по крайней мере, частично снабжены внутренними полостями, по которым пропускают хладагент.

В реактор-полимеризатор вводят жидкостную среду для проведения реакции полимеризации в количестве 20-50% или 50-80% внутреннего объема реактора-полимеризатора.

Кроме того, в реактор-полимеризатор вводят тетрафторэтилен в количестве, например, 3-32% или 32-60% от массы жидкостной среды, в которой проводят реакцию полимеризации.

Указанный технический результат достигается также тем, что в способе получения ПТЭФ полимеризацией ТФЭ в реакторе-полимеризаторе в жидкостной среде с предварительным обескислороживанием реакционного объема инертным газом при повышенном давлении в присутствии окислительно-восстановительной системы, состоящей из соли надсерной кислоты и соли двухвалентного железа, с последующим отделением целевого продукта от маточного раствора, его отмывкой, помолом и сушкой перед началом процесса полимеризации в реакторе-полимеризаторе создают временный гидрофильный слой, защищающий внутреннюю поверхность реактора-полимеризатора, по крайней мере, в его части, заполненной жидкостной средой, вводят в реактор-полимеризатор жидкостную среду, по крайней мере, к моменту окончания обескислороживания создают в реакционном объеме избыточное давление до 2 ати, раздельно вводят компоненты окислительно-восстановительной системы, прием соль надсерной кислоты вводят до или одновременно с началом подачи в реактор-полимеризатор тетрафторэтилена, а соль двухвалентного железа в процессе подачи тетрафторэтилена после создания в реакторе-полимеризаторе не менее 10% избыточного рабочего давления процесса полимеризации, и процесс полимеризации ведут при 2-14 ати, а отмывку целевого продукта от маточного раствора, по крайней мере, частично проводят в реакторе-полимеризаторе промыванием с использованием деминерализованной воды или конденсата водяного пара, потом продолжают отмывку до операции сушки в среде деминерализованной воды.

При этом отмывку целевого продукта предпочтительно осуществляют в проточном потоке деминерализованной воды с расходами при деминерализовании воды не менее 1 кг на 1 кг целевого продукта в час, а процесс отмывку проводить в течение не менее 1 ч.

Отмывку целевого продукта производят при прерывистой или циклической подаче деминерализованной воды или конденсата водяного пара.

Отмывку целевого продукта проводят предпочтительно при температуре 2-28^оС, а помол, по крайней мере, частично совмещают с операцией отмывки целевого продукта.

Сушку целевого продукта можно осуществлять в тонком слое путем пропускания над и/или под ним осушенного, нагретого, газообразного теплоносителя или в тонком слое струями газообразного теплоносителя, направленного под углом к поверхности осушаемого слоя, или производить восходящими потоками газообразного теплоносителя.

При этом, по крайней мере, часть процесса сушки целевого продукта производится в псевдоожиженном слое. Указанный технический результат достигается также тем, что в способе получения ПТФЭ полимеризацией ТФЭ в реакторе-полимеризаторе в жидкостной среде с предварительным обескислороживанием реакционного объема инертным газом при повышенном давлении в присутствии окислительно- восстановительной системы, состоящей из соли надсерной кислоты и слои двухвалентного железа, с последующим отделением целевого продукта от маточного раствора, его отмывкой, помолом, грануляцией и сушкой, перед началом процесса полимеризации в реакторе-полимеризаторе создают временный гидрофильный слой, защищающий внутреннюю поверхность реактора-полимеризатора, по крайней мере, в его части, заполненной жидкостной средой, вводят в реактор-полимеризатор жидкостную среду и, по крайней мере, к моменту окончания обескислороживания создают в реакционном объеме избыточное давление до 2 ати, раздельно вводят компоненты окислительно-восстановительной системы, причем соль надсерной кислоты вводят до или одновременно с началом подачи в реактор-полимеризатор тетрафторэтилена, а соль двухвалентного железа в процессе подачи тетрафторэтилена после создания в реакторе-полимеризаторе не менее 10% избыточного рабочего давления процесса полимеризации, и процесс полимеризации ведут при 2-14 ати, отмывку целевого продукта от маточного раствора, по крайней мере, частично проводят в реакторе-полимеризаторе промыванием с использованием деминерализованной воды или конденсата водяного пара, помол осуществляют до операции сушки в среде деминерализованной воды, грануляцию размолотых частиц ПТФЭ осуществляют в среде деминерализованной воды или смеси деминерализованной воды и органической жидкости с плотностью, превышающей плотность воды, и не растворимой или ограниченно растворимой в воде, при совместном и/или последовательно совместном воздействии на частицы ПТФЭ механического перемешивания и/или нагрева и/или вакуумирования объема, в котором осуществляют процесс гранулирования, затем гранулированный целевой продукт подвергают поэтапному осушению, причем на первом этапе производят отделение гранул от избыточной деминерализованной воды, заполняющей объем между гранулами, а на втором этапе осуществляют досушивание гранул воздушными потоками или совместным воздействием механических и тепловых факторов.

При этом грануляцию осуществляют в объеме жидкости при соотношении твердая фаза жидкая фаза от 1:4 до 1:20, а перемешивание частиц гранулируемого продукта осуществляют одной одно- или двухлопастной мешалкой, размещаемой, по крайней мере, в придонной части объема, заполняемого частицами продукта.

Перемешивание гранулируемых частиц можно вести на переменных скоростях с плавным и/или ступенчатым изменением числа оборотов мешалки. При этом нагрев гранулируемой массы осуществляют, по крайней мере, в интервале 30-70% времени процесса грануляции.

Нагрев гранулированной массы производят до 40-100^оС. Высушенные гранулы подвергают фракционному рассеву.

П р и м е р 1. Полимеризацию тетрафторэтилена проводят в реакторе емкостью 3,2 м³, снабженном пропеллерной мешалкой, рубашкой и устройством для аварийного сброса давления. В рубашку подают рассол с температурой (-15)^оС. Перед полимеризацией реактор промывают деминерализованной водой и затем заливают 1700 л деминерализованной воды, 2 л раствора персульфата аммония концентрацией 2% и 1 л серной кислоты концентраций 5% Реактор-полимеризатор закрывают, испытывают на герметичность, продувают азотом импульсами при давлении 1,0 ати до содержания кислорода в выдуваемом азоте менее 0,05% Одновременно с продувкой реактор охлаждают до температуры жидкой фазы 1^оС. При этом на внутренней поверхности реактора образуется временный гидрофильный слой, представляющий собой слой льда толщиной 10-12 мм, верхняя граница которого выше уровня жидкостной среды. Жидкий тетрафторэтилен (180 кг) под давлением 16 атм подают через фильтр в реактор до давления 12 ати, добавляют порцию сульфата железа в количестве 0,1 г в виде водного раствора с концентрацией 0,5 г/л. При этом рабочее колебание давлений во время осуществления процесса поддерживается в интервале 2 ати от исходного номинала давлений. Образовавшуюся суспензию выгружают в промывотоке с мешалкой, маточник отделяют от целевого продукта, промывают непрерывно деминерализованной водой с температурой 14^оС. Промывку совмещают с помолом и продолжают 7 ч. Размолотый и промытый целевой продукт сушат в потоке горячего воздуха до остаточного содержания влаги 0,02% упаковывают в полиэтиленовые мешки, транспортируют на склад для временного хранения. Выход конечного продукта составляет 86,5%

П р и м е р 2. Процесс полимеризации осуществляют аналогично описанному в примере 1, используя в качестве жидкостной среды трихлорфторметан, обескислороживание осуществляют смесью азот-гелий (3:1), к окончанию обескислороживания в реакционном объеме давление составляет 2 ати, в качестве соли надсерной кислоты вводят дискретно персульфат калия одновременно с началом подачи ТФЭ, в качестве соли двухвалентного железа используют сульфатхлорид в виде водного раствора с концентрацией 10 г/л, процесс проводят в реакторе-полимеризаторе, имеющем форму горизонтально ориентированного теороида с двухлопастной мешалкой. Гидрофильный слой соответствует уровню жидкостной среды. При этом ТФЭ вводят в две стадии, доводя давление на первой из них до 12 ати, а на второй до 5,5 ати. Температура теплоносителя составляет 78^оС, а толщина гидрофильного слоя на внутренней поверхности реактора составляет 12 мм. При этом выход конечного продукта составляет 75%

П р и м е р 3. Политетрафторэтилен, размолотый до размера частиц 30-100 мк, загружают в гранулятор емкостью 3,2 м³, оборудованный лопастной мешалкой, в количестве 400 кг и заливают 2000 литров деминерализованной воды. В грануляторе создают вакуум минус 0,3 ати и начинается холодное перемешивание. Через 60 мин в рубашку гранулятора подают пар и нагревают содержимое гранулятора до 80^оС, затем нагрев прекращают и начинают охлаждение подачей воды в рубашку. Гранулированный политетрафторэтилен выгружают в сепаратор, где отделяют деминерализованную воду от гранул. Гранулы загружают на противни и сушат в полочной печи потоком горячего воздуха с температурой до 120^оС в течение 12 ч. Высушенный продукт рассеивают по фракциям.

Условия и результаты примеров 4-12 представлены в таблице. При этом в примере 6 давление в зоне полимеризации в момент введения соли железа ниже, чем по изобретению, а давление при полимеризации выше, чем по изобретению. В примерах 4, 5, 8 использованы дополнительно внутри реактора-полимеризатора теплосъемные элементы.