淺談化工聚合反應(yīng)操作過程中的一些方法和技巧

錢曦明 邱中南 彭建國

摘 要：在確定聚合反應(yīng)裝置能夠正常運行的條件之下，影響聚合反應(yīng)的因素較多。比如丙烯原料質(zhì)量、聚合反應(yīng)的溫度以及聚合反應(yīng)的時間等。而想要使進料具有更高的負(fù)荷，使反應(yīng)時間變得更短，使提量過程進行中及進行之后出現(xiàn)質(zhì)量的波動，就要注意以下幾個條件：一是預(yù)聚合反應(yīng)器的液位，二是加熱爐出口的溫度，三是反應(yīng)的溫度，四是聚合物泵轉(zhuǎn)數(shù)，五是進料量的配比數(shù)以及需要經(jīng)常變更的三劑使用量比如說引發(fā)劑、硬脂酸鋅、蘭料以及乙苯等。

關(guān)鍵詞：化工聚合反應(yīng);操作;方法;技巧

想要合成有機高分子化合物，就一定要發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)就是說具有較小相對分子質(zhì)量的化合物之間進行結(jié)合，形成具有較大相對分子質(zhì)量的高分子化合物，可以分為縮聚反應(yīng)以及加聚反應(yīng)。本文主要探究了化工聚合反應(yīng)操作過程當(dāng)中的一些方法以及技巧，希望能為有關(guān)人員提供一定的幫助。

1 保持目標(biāo)固含量相對穩(wěn)定的措施

想要使反應(yīng)器的溫度產(chǎn)生變化，就應(yīng)當(dāng)在開始的提量之前進行階梯形式的逐漸升溫，并且需要從溫度升高的趨勢來判斷是否需要使溫度繼續(xù)提高，從而使反應(yīng)器升高溫度過程保持相對平穩(wěn)。在提量的物料到達標(biāo)準(zhǔn)之時，反應(yīng)區(qū)域溫度也達到了剛剛設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，在荷增高的時候，進料中EB的相對含量會減小，這時就應(yīng)當(dāng)使固含量保持穩(wěn)定。為了使固化量保持穩(wěn)定，就應(yīng)當(dāng)及時的使溫度發(fā)生變化，從而達到預(yù)期的固含量，還應(yīng)當(dāng)及時的監(jiān)控液壓工作室的壓力以及輸送線的壓力還有目標(biāo)的固含量。

而與之相反，如果降量就會延長反應(yīng)時間，從而直接的降低產(chǎn)品的熔融指數(shù)。在降量過程當(dāng)中，體量相同如果調(diào)整相應(yīng)條件會發(fā)生同樣的改變。想要使負(fù)荷降低可以分為兩種方法：一是緊急降量，二是計劃降量，這兩種方法都將進料量按照一定的梯度逐級遞減，想要使反應(yīng)器的溫度發(fā)生改變，就應(yīng)當(dāng)在減量開始時。確保溫度以梯度形式降溫，在物料到達規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)知識保證反應(yīng)器的溫度達到標(biāo)準(zhǔn)溫度。而因為負(fù)荷逐漸地降低，會導(dǎo)致進料當(dāng)中EB具有更高的相對含量，在這個時候應(yīng)當(dāng)使反應(yīng)器的液位適當(dāng)?shù)慕档停瑥亩构毯磕軌虮３窒鄬Ψ€(wěn)定。

2 控制好預(yù)聚合反應(yīng)器的液位

只有在液位具有較低程度之時，才能夠及時地補充新的產(chǎn)品原料，通過進料的轉(zhuǎn)換能夠根據(jù)裝置具體的速率從而得到新加入的原料排出的時間，在新加入的進料使用結(jié)束之后，每一段時間都要固定地進行化驗分析。同時還應(yīng)當(dāng)使聚合物的反應(yīng)條件發(fā)生改變，還應(yīng)當(dāng)及時的使溫度進行調(diào)整，從而使固含量能夠修正到達固定的含量標(biāo)準(zhǔn)，在添加入新的物料之后，會使得新產(chǎn)生的聚合物的性能發(fā)生改變，在這時候應(yīng)當(dāng)將物料收入到物料倉當(dāng)中，一直到聚合物的性能達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時結(jié)束。而在產(chǎn)品的牌號發(fā)生切換之時，產(chǎn)品一定要配備有一定量的過度料，正是因為設(shè)備具有這種模式，想要使某種產(chǎn)品的質(zhì)量發(fā)生改變，就要經(jīng)過三個步驟：一是開始時間，此時應(yīng)當(dāng)記錄下第一次發(fā)生變化的時間，或者是在新物料進入到料倉當(dāng)中的時間，從而使預(yù)聚合反應(yīng)器的液位開始降低。

而液位降低的速率，每一次都應(yīng)當(dāng)在0.5%以下，同時在已經(jīng)降低5%～10%的液位之后，應(yīng)當(dāng)使轉(zhuǎn)數(shù)增加，從而使操作條件都符合所制定的標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)當(dāng)在操作時按照注意事項進行操作。在增加轉(zhuǎn)速時，液位會逐步的提高，但是這時候不應(yīng)當(dāng)加入新的物料，并且在這時候DCS上將會有更大的電流。在液位逐漸下降直到60%～65%之時，應(yīng)當(dāng)使真空度進一步增大，從而使物料的溫度達到最理想的溫度，在真空度增長過程當(dāng)中真空度要保證固定到0～0.3千帕之間，從而使每次液位變化都能夠有充分的時間對其進行控制。

一般來說在壓力變化期間應(yīng)當(dāng)?shù)却潭ǖ臅r間，而在這一時間區(qū)域之內(nèi)就需要保證進料的加熱器夾套以及融體的溫度，保證設(shè)定點能夠到達預(yù)定的值。同時還應(yīng)當(dāng)將引發(fā)劑按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)添加到預(yù)聚合反應(yīng)器當(dāng)中。在添加過程當(dāng)中要確保冷凝系統(tǒng)的閥門都按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進行操作，及時地排除掉冷凝系統(tǒng)當(dāng)中積存的水分。在開始時間之后不久溫度才會發(fā)生改變，在這時候反應(yīng)區(qū)域溫度變化應(yīng)當(dāng)?shù)陀?攝氏度。在這一區(qū)域的溫度發(fā)生改變之前，應(yīng)當(dāng)保證反應(yīng)區(qū)域到達預(yù)定的溫度點，通常情況下半小時之內(nèi)區(qū)域溫度發(fā)生一次改變，在反應(yīng)開始兩小時之后，溫度需要根據(jù)壓力而進行調(diào)整，這時就應(yīng)當(dāng)根據(jù)于規(guī)定的指導(dǎo)原則在液位每次提高時就需要增加物料倉當(dāng)中的含量。

而溫度的調(diào)整應(yīng)當(dāng)根據(jù)進料加熱器而發(fā)生改變，而物料的溫度應(yīng)當(dāng)在發(fā)生變化之前較為緩慢卻穩(wěn)定的上升。反應(yīng)區(qū)域發(fā)生溫度改變之前，應(yīng)當(dāng)確保反應(yīng)區(qū)域已經(jīng)到達預(yù)先設(shè)定的溫度點。

3 控制好進料量的配比，去除雜質(zhì)

要使產(chǎn)品進行切換，就應(yīng)當(dāng)按照下面所說進行操作，并且應(yīng)當(dāng)使不合格物料的含量能夠控制到可控范圍之內(nèi)，這時候就應(yīng)當(dāng)在第一次發(fā)生變化之前記錄下時間或者是在注入新物料之時注記錄下注入的時間，而我們可以將這個時間即為開始時間，在開始時間內(nèi)注入HIPS反應(yīng)物料，同時操作開關(guān)進行控制將液位的設(shè)定點規(guī)定為5%，并且在整個過程當(dāng)中，使裝置保持穩(wěn)定，從而能夠使液位能夠緩慢的升高到設(shè)定值。同時應(yīng)當(dāng)根據(jù)物料倉當(dāng)中物料的含量對進料進行加熱，保證融體溫度達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，同時應(yīng)當(dāng)將壓力的控制方式由手動改為自動，并且使設(shè)定點的壓力控制低于預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，在苯乙烯單體的溫度大于100攝氏度時對壓力進行調(diào)節(jié)，以保證苯乙烯溫度控制在目標(biāo)值左右，還應(yīng)當(dāng)使壓力升高以保證融體的溫度在設(shè)定值，這時候就應(yīng)當(dāng)對液位、引發(fā)劑以及溫度等進行調(diào)節(jié)。

因為在聚合反應(yīng)操作過程當(dāng)中，需要進行脫水以及排除掉一氧化碳以及二氧化碳的操作，因此在反應(yīng)開始之前就應(yīng)當(dāng)應(yīng)用到裝置以脫出水分及其余雜質(zhì)，以保證原材料能夠滿足規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。還要在具體的操作過程當(dāng)中對材料進行進一步的精制處理，以保證其中含有的雜志能夠被去除通過脫水處理也能夠利用氧化鋁、分子篩或者固體堿對雜質(zhì)進行吸附，從而去除水分。在生產(chǎn)過程當(dāng)中通過使用先進的工藝及裝置，進行輕組分以及烴類的分離，對雜質(zhì)進行去除處理。而為了使聚合反應(yīng)順利進行，達到最好的產(chǎn)能效果，使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，就應(yīng)當(dāng)在聚合反應(yīng)的全過程當(dāng)中，將雜質(zhì)的含量控制到最低范圍。因此，在進行聚合反應(yīng)之前，應(yīng)當(dāng)對原材料進行優(yōu)化處理，才能保證在反應(yīng)過程當(dāng)中不出現(xiàn)意外情況。為了使聚合反應(yīng)加快，就應(yīng)當(dāng)對催化劑體系進一步的優(yōu)化，通過采集具體的催化數(shù)據(jù)，同時在催化過程中對各種催化劑進一步的分析其影響因素，從而保證催化作用加強，使聚合反應(yīng)順利的發(fā)生，獲得質(zhì)量優(yōu)良的產(chǎn)品。

4 使用先進的模型化方式

為了使時間能夠減少，昂貴設(shè)備的使用率能夠減小，就應(yīng)當(dāng)使用先進的模型化方式。通過模型化能夠更好的揭示高分子化學(xué)實驗的機理，還能夠提供較為有效的反應(yīng)速率常數(shù)。在聚合反應(yīng)過程當(dāng)中，通過將整個過程進行控制能夠使操作參數(shù)以及聚合速率、聚合物之間質(zhì)量定量的關(guān)系的都建立起明顯的模型，能夠通過具體的模型化能夠使用較為精密的計算機對整個過程進行控制。通過提出機理實驗驗證，在工業(yè)上進行應(yīng)用，進行模型的修筑能夠這一步的減少實驗資金投入量。

5 結(jié)束語

聚合反應(yīng)操作通過將單體轉(zhuǎn)化為高分子多聚體，從而制造出人類生活所需的塑料、纖維、涂料，橡膠及其黏合物，使人們生活更加多姿多彩。而聚合反應(yīng)產(chǎn)物所具備的可塑性、成纖、成膜、具有的較高彈力等性能也廣泛的被使用的人們生活當(dāng)中。在聚合反應(yīng)當(dāng)中，應(yīng)用以上技巧以及方法能夠幫助聚合反應(yīng)進行的更加順利，使聚合產(chǎn)物的質(zhì)量能夠進一步的優(yōu)化，為人們創(chuàng)造更多的社會以及經(jīng)濟價值。

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