改善抗鹽聚丙烯酰胺產品溶解性的試生產研究

張保

摘 要：產品質量是產品創效的關鍵點，大慶煉化公司生產的抗鹽聚丙烯酰胺產品一直以來都是以高質量著稱。但用戶對產品質量的要求逐漸提高，不溶物和過濾因子兩項指標的制約因素多，控制方法局限，偶有超標，嚴重影響產品一級品率。為此，大慶煉化公司對提高抗鹽聚丙烯酰胺產品溶解性進行大量試驗，并在生產線進行了試生產，取得了較好效果。本文就試生產過程及結果進行了分析研究。

關鍵詞：抗鹽聚丙烯酰胺；溶解性；不溶物；過濾因子

1 概述

大慶煉化公司共有22條聚丙烯酰胺生產線，年生產能力15萬噸以上，生產能力及產品質量一直處于全國領先地位，且獨占大慶油田化學品市場。但近年來，用戶對產品質量的要求逐漸提高，尤其是產品的溶解性指標不溶物和過濾因子要求日趨嚴格，為確保公司的產品能以高質量取得更大的效益，特進行了改善抗鹽聚丙烯酰胺產品溶解性的實驗室研究，結果表明，加入溶解劑后，產品不溶物及過濾因子有很大改善。

2 溶解性指標測定方法[1]

2.1 水不溶物指標≤0.2%

測定方法：

①用蒸餾水洗凈25μm篩網后置于120℃恒溫干燥箱中烘干2h，移至干燥器中冷卻30min后，稱重準確至0.0001g視為W4；②稱取2.5g（準確至0.0001g）待測試樣為W，稱取500mL去離子水于1000mL燒杯中，用立式攪拌器以（400±20）r/min的速度攪拌形成漩渦，在1min內，緩慢而均勻地將試樣撒于漩渦中使其完全溶解，攪拌2h；③在壓力0.2MPa條件下，用已稱重的25μm篩網過濾試樣溶液，再用500mL去離子水沖洗篩網；④將篩網放回干燥箱，在120℃下烘干2h，移至干燥器冷卻30min后，稱重準確至0.0001g視為W5。

2.2 過濾因子指標≤2.0

測定方法：

①安裝過濾因子測定裝置，將3.0μm核孔濾膜在濃度0.1%試樣溶液中浸泡一下，亮面水平朝上裝入濾膜夾持器中，并接到過濾因子測試裝置上；②關閉球閥，漿濃度為0.1%的試樣溶液加入過濾裝置中，至少加入400mL；③調節系統壓力為0.2MPa。把500mL量筒放在裝置下面，迅速打開球閥，同時開動計時器，每流出100mL記錄一次累計時間，到濾出300mL為止。過濾因子（FR）的定義為300mL與200mL之間的流動時間差與200mL與100mL的流動時間差之比，按公式（F.1）計算：

FR-過濾因子；T300mL-試樣溶液濾出300mL的時間，單位為秒（s）；T200mL-試樣溶液濾出200mL的時間，單位為秒（s）；T100mL-試樣溶液濾出100mL的時間，單位為秒（s）。

3 試生產方案及結果

3.1 試驗時間

2018年6月21日至6月30日，共計10天。

3.2 加入方法

在生產線溶解罐人孔處安裝帶護網的加料斗，每次溶解進料時人工手動向溶解罐中加入溶解劑。6月21日至25日共計14批，每批次加入80 kg溶解劑，6月25日至30日共計18批，每批次加入160kg溶解劑。

3.3 試驗情況及數據分析

3.3.1 溶解罐pH值變化情況

溶解配方值不變，pH值控制范圍5.3-5.8，加入溶解劑后pH值上升，試驗過程中適當增加醋酸加入量進行pH值調整。

3.3.2 反應升溫情況

溶解劑加入前后聚合反應升溫過程沒有明顯變化。

3.3.3 試驗期間生產調整及對應產品質量情況

根據實驗室結論，產品分子量和粘度會有所下降，為保證指標穩定，將溶解罐溫度由3℃調整至1℃，水解加堿量由225kg調整至250kg。

4 結論

結合試生產結果證明，在抗鹽聚丙烯酰胺生產過程中的溶解工序加入溶解劑，聚合反應升溫沒有變化，產品不溶物及過濾比指標明顯下降，同時需提高醋酸加入量保證溶液pH值，高控產品分子量和粘度。

參考文獻：

[1] Q/SY 119-2014.驅油用部分水解聚丙烯酰胺技術規范[S].中國石油天然氣集團公司，2014.