第20卷第9期甘肅科技Vol 20 No 92004年9月Gansu Science and TechnologySep.2004腈綸聚合工藝優(yōu)化王建榮劉濤中國(guó)石油蘭州石化公司化纖廠,甘肅蘭州730060)摘要迕對(duì)蘭州石化化纖廠腈綸聚合裝置工藝狀況充分分析的基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)原料配比控制、改變引發(fā)劑加入方式、脫單塔改造、利用轉(zhuǎn)化率控制器控制內(nèi)溫等措施提高了聚合物質(zhì)量。關(guān)鍵詞腈綸聚合江藝優(yōu)化轉(zhuǎn)化率控制器中圖分類(lèi)號(hào)TQ342.31月引發(fā)劑和淺色劑的直接加入改為間接加入即從溶劑進(jìn)料管加入進(jìn)入淤漿槽前先予混合能使兩種粉蘭州石化化纖廠腈綸裝置是1965年從英國(guó)考末充分混合通過(guò)這種改造可解決引發(fā)劑混合不勻特爾茨公司全套引進(jìn),采用 NaSCN一步法濕紡腈的問(wèn)題綸生產(chǎn)工藝,年產(chǎn)量8000,經(jīng)過(guò)數(shù)年的技術(shù)改造、2.3采用轉(zhuǎn)化率控制器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制擴(kuò)建現(xiàn)已達(dá)到2萬(wàn)t的生產(chǎn)規(guī)模。聚合工藝是整腈綸聚合控制是一個(gè)多變量控制在實(shí)際生產(chǎn)個(gè)腈綸產(chǎn)品質(zhì)量控制的核心。針對(duì)目前聚合工藝中中可變量越少質(zhì)量越容易控制。在分析了影響聚關(guān)鍵的幾個(gè)工序提出相應(yīng)的改進(jìn)措施達(dá)到了提高合物質(zhì)量的因素后可知聚合轉(zhuǎn)化率是影響工藝和聚合物質(zhì)量、節(jié)約生產(chǎn)成本的目的。產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在原料進(jìn)料量一定的條件2改進(jìn)措施下影響轉(zhuǎn)化率的主要因素有聚合釜內(nèi)溫、夾套溫度、進(jìn)料溫度、物料配比等。而這些因素的控制均以2.1原料配比控制的優(yōu)化轉(zhuǎn)化率為依據(jù)。因此如何解決聚合轉(zhuǎn)化率控制的改進(jìn)原料配比計(jì)量方式由原來(lái)機(jī)械式橢圓齒問(wèn)題顯得尤為重要。目前我廠通過(guò)對(duì)聚合工藝的輪流量計(jì)改為質(zhì)量流量計(jì)提高了配料計(jì)量的準(zhǔn)確不斷改進(jìn)物料配比非常準(zhǔn)確而且穩(wěn)定在生產(chǎn)正常性。參與聚合反應(yīng)的七種原料全部由DCS集散控的情況下聚合釜夾套相位閥基本處于偏冷卻狀態(tài),制系統(tǒng)控制器按比例加λ。其中異丙醇實(shí)現(xiàn)了小流內(nèi)溫設(shè)定一般在81.5℃夾套溫度在40~70℃·,說(shuō)量連續(xù)均勺加入。異丙醇是一種很強(qiáng)的鏈轉(zhuǎn)移劑,明聚合反應(yīng)所釋放的熱量大部分被夾套吸收。取消加入量很少就能有效地抑制聚丙烯腈分子鏈旳增夾套循環(huán)水增加聚合釜保溫層使聚合釜達(dá)到最好長(zhǎng)用來(lái)控制腈綸聚合物分子量。異丙醇的加入量的絕熱效果。夾套及其循環(huán)設(shè)備可作為聚合釜開(kāi)停為反應(yīng)混合物中總單體量的2%,也就是每小時(shí)10車(chē)時(shí)使用。所以影響轉(zhuǎn)化率的主要因素只有聚合-15L且在連續(xù)聚合中大約30%的異丙醇被粘膠釜內(nèi)溫聚合反應(yīng)是放熱反應(yīng)以聚合釜內(nèi)溫為控制帶走其余隨未反應(yīng)的單體返回單體混合槽循環(huán)使核心通過(guò)轉(zhuǎn)化率控制器調(diào)節(jié)進(jìn)料溫度去平衡聚合用。為了保持連續(xù)聚合生成的聚合物其分子量分布反應(yīng)的放熱量達(dá)到控制聚合釜內(nèi)溫目標(biāo)。如圖所均勻必須保持反應(yīng)混合物中異丙醇的含量穩(wěn)定需示連續(xù)補(bǔ)加異丙醇。2.2淤漿槽加入方式聚合反應(yīng)中使用的兩種固體物質(zhì)引發(fā)劑和淺色混mYH中國(guó)煤化下壞境的要求有兩個(gè)方體濃度恒定即反應(yīng)劑NMHG工藝已可達(dá)到渦一個(gè)劑通過(guò)粉末加料器直接加入淤漿槽與反應(yīng)溶液混是聚合反應(yīng)要在絕熱狀態(tài)下進(jìn)行。通過(guò)上述改進(jìn)措合由于引發(fā)劑和淺色劑不溶于水直接加入淤漿槽施以聚合釜內(nèi)溫作為控制對(duì)象利用轉(zhuǎn)化率控制器時(shí)漂浮在液面上混合效果差導(dǎo)致進(jìn)入聚合釜參與控制聚合反應(yīng)。聚合物合格率達(dá)到了優(yōu)級(jí)品指標(biāo)。反應(yīng)的物料混合不均勻使聚合反應(yīng)經(jīng)常岀現(xiàn)波動(dòng)。第9期王建榮等腈綸聚合工藝優(yōu)化43料相60℃水相控閥進(jìn)口出口轉(zhuǎn)化率控制桕控閥轉(zhuǎn)化率控制器I℃水60℃水出口反2.4適度提高轉(zhuǎn)化率改造增加塔體高度增加傘面數(shù)量增大粘膠蒸發(fā)原設(shè)計(jì)要求單體平均轉(zhuǎn)化率為56.7%其中未面積使粘膠停留時(shí)間加長(zhǎng)則在相同真空條件下反應(yīng)的單體經(jīng)兩次脫單工序后返回配料槽。可將單聚合物殘單含量可降至0.2%。可有效節(jié)約原料,體濃度降低1%使轉(zhuǎn)化率提高至65±5%減少脫并減少空氣污染。單返回的單體量從而降低脫單返回的單體量對(duì)配料槽組分平衡的影響更利于生產(chǎn)控制3結(jié)論2.5脫單改造采用DCS對(duì)聚合進(jìn)行全過(guò)程的控制并實(shí)現(xiàn)了聚合反應(yīng)采用低轉(zhuǎn)化率因此從反應(yīng)釜岀來(lái)的聚合轉(zhuǎn)化率的先進(jìn)控制冽管式換熱器改為板式換粘膠需通過(guò)兩個(gè)脫單塔脫岀未反應(yīng)單體。粘膠由錐熱器減少了20%的蒸汽消耗質(zhì)量流量計(jì)的使用、形套管均勻分布到塔內(nèi)傘面上利用真空促使未反淤漿槽加入方式的改進(jìn)、脫單塔的改造等通過(guò)上述應(yīng)單體沸騰揮發(fā)。由于生產(chǎn)負(fù)荷的不斷提高聚合改進(jìn)措施在生產(chǎn)負(fù)荷不變的前提下充分利用現(xiàn)有裝置的兩個(gè)脫單塔已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要使粘膠中設(shè)備資源達(dá)到了以最小的投入爭(zhēng)取最大的效益整大量未反應(yīng)單體來(lái)不及脫回原料混合槽就被帶到下個(gè)裝置工藝技術(shù)水平提高髙了勞動(dòng)生產(chǎn)率提高了勞工序使成品粘膠中的殘單含量平均在0.28%,動(dòng)強(qiáng)度降低了整個(gè)裝置的物耗、能耗水平處于全國(guó)不僅增加了原料消耗而且殘單在紡絲過(guò)程中造成同類(lèi)裝置的前列年度可量化的經(jīng)濟(jì)效益是300萬(wàn)了空氣污染并對(duì)人體有害。通過(guò)對(duì)兩個(gè)脫單塔進(jìn)行元。疒疒獷獷獷獷疒獷疒獷獷獷獷疒獷獷獷獷獷獷獷獷疒疒獷獷獷獷疒獷疒獷獷獷獷獷獷獷獷獷獷獷獷獷獷疒獷上接第47頁(yè)嚴(yán)臺(tái)應(yīng)在兩方向設(shè)梯現(xiàn)實(shí)意義參考文獻(xiàn)4結(jié)語(yǔ)[1]《化工產(chǎn)品手冊(cè)》.《有機(jī)化工原料》第三版出版日期為1999環(huán)氧乙烷具有廣闊的爆炸范圍不但容易發(fā)生年1月。分解而且極易發(fā)生聚合反應(yīng)。具有較高的毒性和揮[2]《 ethylen xide User s Guide》 second edition出版日期為199年8月。發(fā)性對(duì)環(huán)境和人體具有高度危害性。復(fù)雜的工藝3]《石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范》SH3047-1993設(shè)計(jì)過(guò)程和高度危害性的的性質(zhì)是以環(huán)氧乙烷為原[4]《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50l60-199料化工裝置設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的突出特點(diǎn)因此認(rèn)真分析[5]《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》H3007-199環(huán)氧乙烷介質(zhì)物性和生產(chǎn)機(jī)理,了解掌握不同工況【61「靼冖玄練翻可燃性氣體排放系統(tǒng)》SH3009中國(guó)煤化工下環(huán)氧乙烷的基本特性合理選用適當(dāng)?shù)牟牧虾推鱗7]CNMHG》sH3o11-2000材則是設(shè)計(jì)工作中的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。根據(jù)以往【8]《石油化工管道布置設(shè)計(jì)通則)sH012-200發(fā)生的事故獲得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)完善工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)、事[9」《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》cB5058-192故處理以及安全操作控制程序,保障人員生命和國(guó)[10]《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB5016家財(cái)產(chǎn)的安全對(duì)民族資源及社會(huì)效益均有重大的[1《管道儀表流程圖基本單元模式》HC2059-1993