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        聚丙烯酰胺生產(chǎn)的過程監(jiān)控

        2014-05-08 01:17:38李勁松LIJinsong
        價值工程 2014年11期
        關(guān)鍵詞:造粒機(jī)干燥器篩網(wǎng)

        李勁松 LI Jin-song

        (大慶煉化公司聚合物一廠,大慶 163411)

        (The First Polymer Plant of Daqing Refining&Chemical Company,Daqing 163411,China)

        聚丙烯酰胺生產(chǎn)的過程監(jiān)控

        李勁松 LI Jin-song

        (大慶煉化公司聚合物一廠,大慶 163411)

        (The First Polymer Plant of Daqing Refining&Chemical Company,Daqing 163411,China)

        本文論述了在聚丙烯酰胺生產(chǎn)過程中,通過加強(qiáng)過程監(jiān)控,達(dá)到控制和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

        聚丙烯酰胺;質(zhì)量;水解度;不溶物;過濾比

        1 聚丙烯酰胺生產(chǎn)情況簡介

        本車間聚丙烯酰胺裝置采用的是均聚后水解工藝,是由大慶煉化公司研究院自主研發(fā)成功的,生產(chǎn)工序共分溶解、聚合反應(yīng)、預(yù)研磨造粒、水解、干燥、研磨篩分、包裝等七個主要工序。采用丙烯酰胺均聚成膠,經(jīng)造粒后加入粒堿進(jìn)行后水解的核心工藝,螺桿式預(yù)研磨機(jī)對膠體進(jìn)行預(yù)切割有利于膠體的造粒,振動式流化床干燥器對產(chǎn)品進(jìn)行兩段干燥,可進(jìn)一步提高產(chǎn)品的質(zhì)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??果}型聚丙烯酰胺優(yōu)點(diǎn)是:分子量高、粘度高,尤其可用油田污水配制,可大大節(jié)省油田采油成本。

        2 溶解聚合工序生產(chǎn)過程的監(jiān)控

        2.1 溶解部分 這部分的生產(chǎn)主要是將進(jìn)入裝置的原料丙烯酰胺、脫鹽水按照比例在溶解罐中進(jìn)行溶解、混合,再通過溶解罐內(nèi)換熱盤管中的冷凍鹽水降溫至設(shè)定值,為聚合工序提供反應(yīng)原料。這部分重點(diǎn)監(jiān)控的是溶解降溫情況及溶解液pH值的調(diào)整。溶解溫度控制范圍是:-2-2℃,pH值調(diào)整到5.8-6.2之間。pH值調(diào)整通過在線pH計(jì)檢測與手工檢測兩種方法比對,確定pH值調(diào)整到合適的值。監(jiān)控pH值的調(diào)整是聚合反應(yīng)前的最基礎(chǔ)的工作。

        2.2 聚合反應(yīng) 這部分是將溶解好的溶液按照配方值轉(zhuǎn)移到聚合釜中,通過氮?dú)獬?、攪拌,在催化劑的作用下,反?yīng)生成膠體,為下一工序提供充足的物料。

        這部分的監(jiān)控點(diǎn)主要有:①氮?dú)饬髁靠刂圃?0-80NM3/H,在此流量下,氮?dú)饪蓪酆细獌?nèi)的物料達(dá)到最好的攪拌除氧效果,減少氧氣在反應(yīng)過程中的阻聚影響,保證正常的聚合反應(yīng)。②加強(qiáng)對氮?dú)鈬娮斓臋z查和清理,保證正常的氮?dú)饬髁?。③對聚合反?yīng)催化劑加入情況進(jìn)行檢查,包括加劑的時間及其間隔,加劑的順序,催化劑的物性及重量。④對聚合釜膠體掛壁情況檢查,聚合釜膠體掛壁情況嚴(yán)重的,會影響產(chǎn)品質(zhì)量及反應(yīng)曲線,誤導(dǎo)對物料反應(yīng)情況的認(rèn)識。

        3 一次造粒及水解工序生產(chǎn)過程的監(jiān)控

        這部分是將聚合釜卸至預(yù)研磨料箱內(nèi)的物料經(jīng)過造粒機(jī)造粒后的膠粒輸送到水解機(jī)里,在水解機(jī)保證一定的溫度的情況下,與粒堿進(jìn)行水解反應(yīng)。產(chǎn)生的氨氣由排氨風(fēng)機(jī)排入煙囪。水解反應(yīng)應(yīng)保證粒堿的加入量準(zhǔn)確,水解溫度、水解時間滿足工藝要求。

        這部分的監(jiān)控點(diǎn)主要有:①一次造粒機(jī)造粒情況:崗位員工應(yīng)在每次巡檢時,在取樣口處檢查一次造粒機(jī)造粒是否均勻,大小是否滿足生產(chǎn)要求。②加強(qiáng)對加堿量的檢查,現(xiàn)在每批次水解機(jī)的進(jìn)料量一般在4200kg。加堿量為200kg。并且要求加堿應(yīng)從兩個加堿斗加入,使得加堿更為均勻,水解反應(yīng)更為完全,減少由于加堿不均勻?qū)Ξa(chǎn)品水解度的影響。③安全監(jiān)控,加堿人員全身防護(hù),防止99%純度的粒堿對人身的傷害。④主操要加強(qiáng)對水解溫度及水解時間的控制。

        4 二次造粒及干燥工序的監(jiān)控

        這部分是將水解機(jī)卸料到緩沖料箱的物料經(jīng)過二次造粒機(jī)二次造粒后輸送到干燥器內(nèi),通過干燥器內(nèi)熱空氣進(jìn)行干燥,將膠粒中含水量由70%降低到10%。

        這部分的監(jiān)控點(diǎn)主要有:①二次造粒機(jī)造粒情況:崗位員工應(yīng)在每次巡檢時,在取樣口處檢查二次造粒機(jī)造粒是否均勻,粒度大小是否滿足生產(chǎn)要求。②干燥器床層的控制:目前要求干燥器內(nèi)物料的床層厚度為200mm。③壓力控制:干燥器平衡壓控制在-100-100Pa之間,一二三段風(fēng)壓調(diào)整比例為1.1:0.8:06。④溫度控制:前段為35-55℃,后段為45-65℃。

        干燥工序易出現(xiàn)的異常情況主要有:

        ①產(chǎn)品固含量不合格,一般要求固含量指標(biāo)為88-92%。產(chǎn)生的原因主要有:1)干燥器進(jìn)料速度異常;2)床層高度異常;3)風(fēng)溫及壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)異常;4)造粒機(jī)出口粒度不好;5)四氟擋板破損;6)振蕩器運(yùn)轉(zhuǎn)異常;7)SPAN噴入量異常;8)物料溫度和風(fēng)溫的設(shè)定值不正確。

        采取的措施主要有:1)檢查進(jìn)料情況,適當(dāng)調(diào)整進(jìn)料速度;2)檢查床層高度,調(diào)整床層高度在視鏡的1/3-1/2處;3)檢查調(diào)節(jié)閥故障聯(lián)系儀表人員處理;4)檢查造粒機(jī)出料情況,如有異常,聯(lián)系機(jī)修處理;5)檢查四氟擋板破損,并處理;6)檢查振振蕩器異常機(jī)修處理;7)檢查SPAN噴入量,適當(dāng)調(diào)整噴入量;8)重新設(shè)定物料溫度和風(fēng)溫設(shè)定值。

        ②干燥器結(jié)塊死床。產(chǎn)生的原因主要有:1)干燥器泡帽堵塞;2)振蕩器皮帶脫落;3)SPAN 加入量異常偏少;4)干燥器進(jìn)料速度過快;5)干燥器風(fēng)壓風(fēng)溫控制低;6)反應(yīng)膠體性狀不良;7)干燥器床層過高;8)干燥器風(fēng)機(jī)軟連接損壞。

        采取的措施主要有:1)及時檢查泡帽是否有堵塞,如有及時清理;2)如果振蕩器皮帶脫落,及時聯(lián)系機(jī)修處理;3)檢查二次油噴入量是否符合要求,如果噴入量達(dá)不到要求則要對油線吹掃,并標(biāo)油至合適的油量;4)檢查進(jìn)料速度是否過快,適當(dāng)調(diào)整進(jìn)料量;5)若干燥器溫度低,則上調(diào)一二段物料溫度;6)若風(fēng)壓過低,則重新設(shè)定風(fēng)壓值至合適;7)檢查物料性質(zhì)是否良好,及時調(diào)整反應(yīng),并在此時要加大SPAN的噴入量,防止結(jié)塊;8)檢查干燥器的床層是否過高,調(diào)整床層高度;9)檢查干燥器的各軟連接是否損壞,如果損壞及時恢復(fù),更換軟連接。

        5 對研磨包裝工序的生產(chǎn)監(jiān)控

        這部分主要是將干燥后的物料在雙層篩篩分成細(xì)粉、成品和研磨物料,再通過研磨機(jī)輥?zhàn)娱g隙的調(diào)整,得到生產(chǎn)要求的產(chǎn)品。產(chǎn)品粒度要求在0.212-1mm之間,成品中大粒料及細(xì)粉含量要低于5%,否則判定為粒度超標(biāo)。

        在研磨包裝工序易發(fā)生的異常情況主要是:

        ①細(xì)粉篩網(wǎng)堵塞。

        原因:1)SPAN用量過多;2)干燥器出口物料干燥效果不好。

        采取措施:1)檢查造粒部分SPAN噴入量及時調(diào)整;2)主操作要及時調(diào)整物料溫度,保證干燥效果;3)聯(lián)系機(jī)修刷細(xì)粉篩網(wǎng)。

        ②成品中細(xì)粉指標(biāo)超標(biāo)。

        原因:1)細(xì)粉軟連接堵;2)細(xì)粉篩網(wǎng)堵塞以及篩球磨損嚴(yán)重;3)干燥器出口物料溫度過高;4)干燥器出口物料含油過高;5)雙層篩振動異常;6)研磨機(jī)輥間隙異常。

        采取措施:1)清理更換軟連接;2)刷篩網(wǎng)或者更換篩網(wǎng)和篩球;3)檢查干燥器出口物料,如果細(xì)粉含量高,通知主操調(diào)整操作;4)檢查干燥器出口物料,如果物料含油高,降低二次油量;5)檢查雙層篩振動情況,必要時進(jìn)行維修;6)研磨機(jī)輥間隙不正常,調(diào)整輥間隙。

        ③成品中有大粒。

        原因:1)成品篩網(wǎng)漏;2)篩網(wǎng)密封條損壞;3)張緊鉤損壞;4)篩網(wǎng)規(guī)格不對;5)篩架變形。

        采取措施:1)更換篩網(wǎng);2)更換篩網(wǎng)密封條;3)更換張緊鉤;4)篩網(wǎng)規(guī)格不對,更換篩網(wǎng);5)若篩架變形,及時更換篩架。

        6 結(jié)論

        在聚丙烯酰胺生產(chǎn)過程中,最重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)是在聚合反應(yīng)工序,一個良好的反應(yīng)過程是保證后道工序順利生產(chǎn)的基本保障。只有加強(qiáng)對各工序的有效監(jiān)控,才能生產(chǎn)出質(zhì)量合格的產(chǎn)品,才能夠滿足油田對聚合物產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

        [1]鄭健,張光焰,王海英.適用于海上油田新型調(diào)剖劑的研究與應(yīng)用[J].石油鉆采工藝,2007(04).

        [2]汪海波,劉冬根,李綿貴,王兆惠.分散聚合法合成聚丙烯酰胺的研究進(jìn)展[J].云南化工,2007(01).

        [3]劉祥,晁芬,范曉東.聚丙烯酰胺反相微乳膠的制備及其驅(qū)油性能研究[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2006(04).

        Process Monitoring of Polyacrylamide Production

        This paper discusses that through strengthening process monitoring in polyacrylamide production process to achieve the purpose of control and improve product quality.

        polyacrylamide;quality;degree of hydrolysis;insoluble matter;filtration ratio

        李勁松(1973-),男,黑龍江五常人,工程師。

        TQ326.4

        A

        1006-4311(2014)11-0070-02

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