【2018年必威体育精装版整理】工程师论文优化聚合单体配比，改善淤浆质量.docx

优化聚合单体配比，改善淤浆质量摘要：采用凝胶渗透色谱法（GPC）对北装置聚合物的性质与同类装置进行分析比较，进而通过对聚合第一单体丙烯腈AN和第二单体醋酸乙烯酯VAC的进料配比进行调整试验，改善淤浆聚合物的沉降值和粘度指标，解决T-1121槽浆化效果差和淤浆流动性差的问题，避免因聚合淤浆质量差造成的非计划停台，确保装置平稳生产。关键词：丙烯腈；醋酸乙烯酯；配比；浆化；流动性1.前言北装置腈纶聚合淤浆贮槽浆化效果差和淤浆流动性差一直是北装置课题攻关的重要难题。浆化效果差和淤浆流动性差导致（T-1121）贮槽里的淤浆搅拌时呈“糊状”，淤浆储槽（T-1123）过滤篮清洗后不到几个小时就因淤浆流动性差而堆积堵塞，即使不用过滤篮，淤浆流入T-1123槽也不流畅，导致溶解机进料波动大。只得通过适当降低T-1123总固含量的办法维持淤浆的流动性；若要提高T-1123总固含量，则P-1116泵抽料不畅，影响淤浆进入溶解机的流量；若要进一步提高淤浆流动性，则T-1123总固体含量低于工艺指标，影响后面供纺浆液的质量，容易造成丝束纤度降等的质量问题。为了能够更好的分析解决这一问题，本文将主要从聚合物的组成、性质等进行分析比较，结合装置的实际情况进行工艺调整、优化，从而改善这一现象。2.北装置聚合工艺概况北装置腈纶聚合采用二步法水相悬浮工艺，以丙烯腈（AN）为第一单体，醋酸乙烯酯（VAC）为第二单体，甲基丙烯磺酸钠（A1）为第三单体，氯酸钠和焦亚硫酸钠氧化还原体系为引发剂，β-羟基乙醇为分子量调节剂，氯化亚铁为聚合促进剂，经过聚合、终止、脱单、水洗制成聚合体淤浆贮存于储罐中。其中第一单体AN为腈纶纤维的主要原料，与第二单体VAC和第三单体A1按照一定的配比在常压、一定的温度下进行共聚反应，主要生成聚丙烯腈，反应的转化率控制在85%左右。另外，腈纶部金阳装置与北装置同属二步法生产工艺，只是金阳装置目前第二单体采用丙烯酸甲酯，而2004年9月金阳装置曾以醋酸乙烯酯（VAC）为第二单体进行连续化试生产。3.聚合物性质比较、分析针对装置聚合淤浆流动性差，搅拌时呈“糊状”。为了分析北装置聚合体异常原因，特将此聚合体与2004年金阳装置以醋酸乙烯酯（VAC）为第二单体的测试结果进行比较，结果比较如下：3.1聚合物组成为了分析比较北装置聚合体、纤维与金阳装置聚合体、纤维三单组成差异，装置对脱单后聚合体、淤浆贮槽T-1123和成品纤维进行了红外分析，数据如下表所示。表3-1北装置聚合体和纤维的组成采样点AN含量VAC含量第三单体含量P-1114-I（聚合体）91.31%8.24%0.45%P-1114-II（聚合体）91.20%8.35%0.45%T-1123-B（淤浆）91.37%8.17%0.45%T-1123-C（淤浆）91.37%8.18%0.45%A线一系列（纤维）91.52%8.03%0.45%D线二系列（纤维）91.43%8.12%0.45%表3-2金阳装置聚合体和纤维的组成采样点AN含量VAC含量第三单体含量P-1114（聚合体）89.59%9.85%0.5%T-1123（淤浆）89.72%9.78%0.5%纤维89.57%9.95%0.5%由表3-1、表3-2可知，北装置产品的组成有如下特点：1）聚合体P-1114处、T-1123处、纤维的红外组成中第二单体VAC含量依次递减（属于正常现象）。2）无论是聚合体还是纤维，其VAC组分含量低于北装置刚采用VAC作为第二单体开车时的组成，也低于该技术刚开发时在金阳装置生产的产品的VAC含量。产生上述现象的原因估计与目前生产装置上的工艺调整有关。聚合反应时间的缩短，将使各单体的转化率降低。由于VAC 竞聚率较AN低，反应时间缩短，使其转化率降低更明显。3.2聚合物分子量及其分布为了分析比较北装置聚合物分子量及其分布情况，装置采用凝胶渗透色谱法（GPC）对淤浆贮槽T-1123的聚合体进行了分析、比较，表中金阳装置样品为2004年由上海纺织研究所测定数据。由表3-3可见，由于目前装置工艺参数的调整，北装置聚合体的分子量分布与金阳装置使用同样第二单体时生产的聚合体相比明显变宽。表3-3聚合体分子量及其分布特性比较装置样品数均（Mn）重均（Mw）Z均（Mz）粘均（Mn）分布指数D(Mw/Mn)金阳装置3145166049110586660302.10北装置1518652425128372/3.453.3聚合物颗粒特性的比较1）沉降值。为了分析北装置聚合物颗粒特性，将北装置聚合体测出的沉降值与金阳装置聚合物沉降值进行比较，发现北装置聚合体沉降值比金阳装置聚合体沉降值高0.3 ml/g 左右。表中R-1101为聚合釜。表3-4聚合体沉降值指标对比样品来源沉降值（ml/g）金阳装置R-11012.50金阳装置T-112