李 雷
(大慶煉化公司聚合物一廠,黑龍江大慶 163411)
淺談抗鹽聚丙烯酰胺產品細粉指標的控制方法
李 雷
(大慶煉化公司聚合物一廠,黑龍江大慶 163411)
在聚丙烯酰胺裝置生產過程中,設備或者生產工藝的變化總會影響到產品質量,其中,粒度的指標通常會發生較大的變化,最終導致偶爾有超標事件的發生。
抗鹽;細粉指標;控制措施
擴能聚丙烯酰胺裝置采用的均聚后水解工藝是由大慶煉化公司研究院自主開發成功的,裝置于2010年4月投產,裝置生產工序共分溶解、聚合反應、預研磨造粒、水解、干燥、研磨篩分、包裝等七個主要工序,采用丙烯酰胺(AM)均聚成膠,經造粒后加入粒堿進行后水解的核心工藝,螺桿式預研磨機對膠體進行預切割有利于膠體的造粒,振動式流化床干燥器對產品進行兩段干燥,可進一步提高產品的質量。而先造粒后干燥的工藝順序,使粉塵的溢出降至最低限度。
聚丙烯酰胺可用于水處理、造紙、采油、礦冶、水敏性凝膠等,主要用途是用于油田三次采油。抗鹽型聚丙烯酰胺優點是:分子量高、黏度高,尤其可用油田污水配制,可大大節省油田采油成本。
抗鹽聚丙烯酰胺產品質量指標中細粉的控制范圍是:成品中細粉的含量≤5%,由于抗鹽生產的實際特點,生產過程中細粉的出處主要產生于一二次造粒、干燥、研磨、篩分、包裝等工序。
2.1 造粒工序產生的細小顆粒
(1)從設備本身來看,抗鹽聚丙烯酰胺由于其生產的實際需要,在整個生產過程中聚合后的膠體需要進行兩次造粒,由于重復的造粒不可避免的導致細粉小顆粒的增加。目前抗鹽生產線一次造粒機的動刀間隙一般為 0.6~0.8mm,二次刀間隙由于粒度的要求,可以適當加大,防止對一次造粒出的膠粒產生過細的切割,導致膠粒在干燥器內過度收縮而產生小顆粒細粉。
(2)從工藝角度來看,在造粒過程中,為了防止膠體黏貼,在造粒的同時向造粒機內噴入研磨油(EXXSOL-SPAN 的混合物),它一方面可以減小造粒機的負荷,又能防止已經造出的膠粒不現黏結,而處于分散的狀態。但是研磨油的用量必須要進行控制,一般在一次進行速度在50%~55% 時,一次研磨油用量應維持在(850±50mL/min)是比較合適的。
2.2 干燥過程中產生的細粉顆粒
本裝置采用的是振動式流化床干燥器,干燥器共分為三段,前兩段為熱風段,對物料進行烘干,后段為冷風段,對物料進行冷卻。在此過程中,進入干燥器的物料含濕量由70%降至10% 左右。
在生產過程中由于工序銜接不好導致料跟不上、設備損壞維修、儀表供電等方面的故障導致干燥器頻繁開停,在此過程中容易產生粉塵。原因一是在干燥器BACKUP過程中需對物料進行一段時間的烘干,后斷物料達到較干燥狀態,在開車時還需對物料先期進行烘干、沸騰,并伴隨著過低或過高的平衡壓,導致物料在沸騰過程中不斷相互嚴重撞擊磨擦;同時因為風壓時大時小,較大的、不穩定的入口風壓對烘干的物料有一定的切削作用,而導致細粉的增加,容易造成細粉指標的超標。
2.3 研磨、篩分過程中產生細粉
減少包裝部分產生細粉的主要措施就是控制成品在袋式攪攔器內的混合攪攔時間,一般不宜過長,以15min 內攪拌下料為宜,時間過長會導致成品料在混合過程中過度磨擦產生細粉。同時包裝崗人員要在包裝后,及時對由于振動導致成品包裝袋口的物料進行手動混合攪拌,防止袋口振落下的細粉導致細粉指標超標。在不包裝時應及時清潔掛落在包裝機下料口及周圍的細粉,為防止此段細粉超標打下基礎。
2.4 細粉回摻過程控制不當產生細粉
由雙層篩分離出顆粒直徑小于0.212mm 的細粉,經風機輸送至細粉回摻設備,細粉與脫鹽水混合,隨著攪拌螺桿的作用力,與水混合后的形成膠體狀態的細粉向前推進,直接落到緩沖料箱內,在緩沖料箱內,該物料與水解機下料混合,經二次造粒,由輸料風機送到干燥器中,實現細粉再生。在處理細粉過程中,應注意水量的控制,保證回摻后細粉成膠的效果。不同的生產線由于產生的細粉量不同,給水的量也不盡相同,以擴能五線為例,為保證細粉回摻成膠的效果,五線細粉脫鹽水閥門開度為95%,出膠效果最好,用手握住膠體有黏彈狀態感覺。
由于抗鹽細粉回摻裝置所用的脫鹽水與溶解系統所用的脫鹽水為一條管線,因此當有2個或2個以上溶解罐在同時溶解單體時,會導致去細粉回摻裝置脫鹽水壓力降低。這樣,會使得細粉回摻裝置內脫鹽水因壓力不足而減少或停止向腔體內供水。細粉回摻出料口處會長時間輸出細粉,直至溶解罐停止溶料,脫鹽水壓力升高至合適值為止。這期間有大量的細粉直接噴入緩沖料箱,使系統內的細粉急劇增加,間接導致細粉指標增加。解決的辦法是在生產過程中盡量避免兩條或兩條以上生產線集中溶料情況,防止脫鹽水壓力降低,水量供應不足,使細粉回摻細粉不能及時成膠,增加系統內細粉。
通過以上對影響抗鹽聚丙烯酰胺細粉指標的分析,結合生產實際提出了相應的整改措施,保證了產品質量細粉指標的正常,為裝置控制好粒度指標提供了經驗,促進了裝置產品質量合格率的進一步提高。
[1] 張麗華,王寶輝,張學佳.聚丙烯酰胺生產技術進展[J].化工科技市場,2008,31(8):27-31.
Discussion on the Control Method of Fine Powder Index of Salt-Resistant Polyacrylamide Products
Li Lei
In the process of polyacrylamide production,the change of the equipment or the production process will always affect the quality of the product.Among them,the index of particle size will usually change greatly,which will lead to the occurrence of occasional excessive event.
salt resistance;fine powder index;control;measures
TQ323.7
A
1003-6490(2017)06-0094-01
2017-06-10
李雷(1985—),男,黑龍江大慶人,助理工程師,主要從事工藝方面工作。