腈纶聚合工艺优化

第20卷第9期甘肃科技Vol 20 No 92004年9月Gansu Science and TechnologySep.2004腈纶聚合工艺优化王建荣刘涛中国石油兰州石化公司化纤厂,甘肃兰州730060)摘要迕对兰州石化化纤厂腈纶聚合装置工艺状况充分分析的基础上提出了改进原料配比控制、改变引发剂加入方式、脱单塔改造、利用转化率控制器控制內温等措施提高了聚合物质量。关键词腈纶聚合江艺优化转化率控制器中图分类号TQ342.31月引发剂和浅色剂的直接加入改为间接加入即从溶剂进料管加入进入淤浆槽前先予混合能使两种粉兰州石化化纤厂腈纶装置是1965年从英国考末充分混合通过这种改造可解决引发剂混合不匀特尔茨公司全套引进,采用 NaSCN一步法湿纺腈的问题纶生产工艺,年产量8000,经过数年的技术改造、2.3采用转化率控制器实现闭环控制扩建现已达到2万t的生产规模。聚合工艺是整腈纶聚合控制是一个多变量控制在实际生产个腈纶产品质量控制的核心。针对目前聚合工艺中中可变量越少质量越容易控制。在分析了影响聚关键的几个工序提出相应的改进措施达到了提高合物质量的因素后可知聚合转化率是影响工艺和聚合物质量、节约生产成本的目的。产品质量的关键因素。在原料进料量一定的条件2改进措施下影响转化率的主要因素有聚合釜内温、夹套温度、进料温度、物料配比等。而这些因素的控制均以2.1原料配比控制的优化转化率为依据。因此如何解决聚合转化率控制的改进原料配比计量方式由原来机械式椭圆齿问题显得尤为重要。目前我厂通过对聚合工艺的轮流量计改为质量流量计提高了配料计量的准确不断改进物料配比非常准确而且稳定在生产正常性。参与聚合反应的七种原料全部由DCS集散控的情况下聚合釜夹套相位阀基本处于偏冷却状态,制系统控制器按比例加λ。其中异丙醇实现了小流内温设定一般在81.5℃夹套温度在40~70℃·,说量连续均勺加入。异丙醇是一种很强的链转移剂,明聚合反应所释放的热量大部分被夹套吸收。取消加入量很少就能有效地抑制聚丙烯腈分子链旳增夹套循环水增加聚合釜保温层使聚合釜达到最好长用来控制腈纶聚合物分子量。异丙醇的加入量的绝热效果。夹套及其循环设备可作为聚合釜开停为反应混合物中总单体量的2%,也就是每小时10车时使用。所以影响转化率的主要因素只有聚合-15L且在连续聚合中大约30%的异丙醇被粘胶釜內温聚合反应是放热反应以聚合釜内温为控制带走其余随未反应的单体返回单体混合槽循环使核心通过转化率控制器调节进料温度去平衡聚合用。为了保持连续聚合生成的聚合物其分子量分布反应的放热量达到控制聚合釜内温目标。如图所均匀必须保持反应混合物中异丙醇的含量稳定需示连续补加异丙醇。2.2淤浆槽加入方式聚合反应中使用的两种固体物质引发剂和浅色混mYH中国煤化下坏境的要求有两个方体浓度恒定即反应剂NMHG工艺已可达到涡一个剂通过粉末加料器直接加入淤浆槽与反应溶液混是聚合反应要在绝热状态下进行。通过上述改进措合由于引发剂和浅色剂不溶于水直接加入淤浆槽施以聚合釜內温作为控制对象利用转化率控制器时漂浮在液面上混合效果差导致进入聚合釜参与控制聚合反应。聚合物合格率达到了优级品指标。反应的物料混合不均匀使聚合反应经常岀现波动。第9期王建荣等腈纶聚合工艺优化43料相60℃水相控阀进口出口转化率控制桕控阀转化率控制器I℃水60℃水出口反2.4适度提高转化率改造增加塔体高度增加伞面数量增大粘胶蒸发原设计要求单体平均转化率为56.7%其中未面积使粘胶停留时间加长则在相同真空条件下反应的单体经两次脱单工序后返回配料槽。可将单聚合物残单含量可降至0.2%。可有效节约原料,体浓度降低1%使转化率提高至65±5%减少脱并減少空气污染。单返回的单体量从而降低脱单返回的单体量对配料槽组分平衡的影响更利于生产控制3结论2.5脱单改造采用DCS对聚合进行全过程的控制并实现了聚合反应采用低转化率因此从反应釜岀来的聚合转化率的先进控制冽管式换热器改为板式换粘胶需通过两个脱单塔脱岀未反应单体。粘胶由锥热器减少了20%的蒸汽消耗质量流量计的使用、形套管均匀分布到塔內伞面上利用真空促使未反淤浆槽加入方式的改进、脱单塔的改造等通过上述应单体沸腾挥发。由于生产负荷的不断提高聚合改进措施在生产负荷不变的前提下充分利用现有装置的两个脱单塔已不能满足生产需要使粘胶中设备资源达到了以最小的投入争取最大的效益整大量未反应单体来不及脱回原料混合槽就被带到下个装置工艺技术水平提高髙了劳动生产率提高了劳工序使成品粘胶中的残单含量平均在0.28%,动强度降低了整个裝置的物耗、能耗水平处于全国不仅增加了原料消耗而且残单在纺丝过程中造成同类装置的前列年度可量化的经济效益是300万了空气污染并对人体有害。通过对两个脱单塔进行元。疒疒犷犷犷犷疒犷疒犷犷犷犷疒犷犷犷犷犷犷犷犷疒疒犷犷犷犷疒犷疒犷犷犷犷犷犷犷犷犷犷犷犷犷犷疒犷上接第47页严台应在两方向设梯现实意义参考文献4结语[1]《化工产品手册》.《有机化工原料》第三版出版日期为1999环氧乙烷具有广阔的爆炸范围不但容易发生年1月。分解而且极易发生聚合反应。具有较高的毒性和挥[2]《 ethylen xide User s Guide》 second edition出版日期为199年8月。发性对环境和人体具有高度危害性。复杂的工艺3]《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047-1993设计过程和高度危害性的的性质是以环氧乙烷为原[4]《石油化工企业设计防火规范GB50l60-199料化工装置设计和生产的突出特点因此认真分析[5]《石油化工储运系统罐区设计规范》H3007-199环氧乙烷介质物性和生产机理,了解掌握不同工况【61「靼冖玄练翻可燃性气体排放系统》SH3009中国煤化工下环氧乙烷的基本特性合理选用适当的材料和器[7]CNMHG》sH3o11-2000材则是设计工作中的一个关键组成部分。根据以往【8]《石油化工管道布置设计通则)sH012-200发生的事故获得的经验教训完善工艺系统设计、事[9」《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》cB5058-192故处理以及安全操作控制程序,保障人员生命和国[10]《石油化工企业设计防火规范》GB5016家财产的安全对民族资源及社会效益均有重大的[1《管道仪表流程图基本单元模式》HC2059-1993