趙 玲，邢玉林，秦春曦，奚楨浩

（華東理工大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實驗室 上海 200237）

己內(nèi)酰胺（Caprolactam，CL）水解聚合是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的尼龍6（PA-6）聚合生產(chǎn)工藝[1]。己內(nèi)酰胺水解聚合通常在簡單連續(xù)管（VK 管）中進(jìn)行，該反應(yīng)是可逆平衡反應(yīng)，最終聚合產(chǎn)物中約含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的可萃取物，主要包括己內(nèi)酰胺單體和低聚物（包括線狀低聚物和環(huán)狀低聚物），其中己內(nèi)酰胺約占70%以上，低聚物則以環(huán)狀二聚體（Cyclic dimer，CD）居多[2]。PA-6 切片中的可萃取物含量對切片紡絲有比較大的影響，一般要求切片中可萃取物質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.6%，而高速紡絲要求該指標(biāo)低于0.5%。

傳統(tǒng)的己內(nèi)酰胺回收工藝是將萃取液蒸發(fā)濃縮后，再進(jìn)行減壓蒸餾回收純己內(nèi)酰胺，但是采用這種工藝蒸餾后，殘渣中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)約50%的己內(nèi)酰胺。為降低生產(chǎn)成本，新的工藝一般采用濃縮液直接聚合技術(shù)，即將萃取濃縮液直接打回聚合反應(yīng)工段配料后參與聚合反應(yīng)[3,4]。濃縮液中線性低聚物、環(huán)狀三聚體及以上環(huán)狀多聚體熔點(diǎn)在250 ℃左右，可在反應(yīng)溫度下熔融繼續(xù)參與反應(yīng)[5]。而環(huán)狀二聚體由于其緊湊的晶形結(jié)構(gòu)[6,7]，熔點(diǎn)高達(dá)348 ℃，難以熔融參與反應(yīng)，直接回用濃縮液將造成環(huán)狀二聚體累積，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)恋砦龀鲎枞艿?。因此，關(guān)于如何抑制PA-6 生產(chǎn)過程中環(huán)狀二聚體的生成對降低PA-6 生產(chǎn)成本，優(yōu)化工藝流程，提高生產(chǎn)過程平穩(wěn)性具有重要意義。

Seavey 等[8]提出了利用Aspen 軟件進(jìn)行縮聚反應(yīng)過程建模的方法，對PA-6 水解聚合過程VK 管單塔工藝進(jìn)行了建模，并利用該模型考察了VK 管反應(yīng)壓力對于聚合物分子量的影響。郭茶秀等[9]利用Aspen 軟件對PA-6 單塔工藝進(jìn)行了建模，考察了引發(fā)劑用量、進(jìn)料量和聚合各階段溫度對聚合物相對分子量和可萃取物含量的影響。Kazuo 等[10]以高效液相色譜為分析方法，提出了簡單的關(guān)于環(huán)狀三至六聚體的動力學(xué)方程表達(dá)式。王志侃[11]介紹了岳陽石化國產(chǎn)化2 萬噸/年典型兩段式己內(nèi)酰胺聚合工藝，本工作針對該工藝，建立了Aspen 流程模型，通過考察聚合流程各階段操作參數(shù)對于己內(nèi)酰胺轉(zhuǎn)化率及聚合物產(chǎn)品質(zhì)量（分子量和環(huán)狀二聚體生成量）的影響，優(yōu)化聚合過程各階段工藝條件，實現(xiàn)了降低聚合物產(chǎn)品環(huán)狀二聚體含量的目的。

1 模擬方法

1.1 熱力學(xué)模型

PA-6 聚合過程建模主要涉及己內(nèi)酰胺-水二元體系的氣液分相計算以及PA-6 的物性，采用Aspen數(shù)據(jù)庫中的Poly NRTL 液體浮動系數(shù)模型進(jìn)行計算。表1為動力學(xué)建模過程的主要物質(zhì)及代號。

表1 動力學(xué)建模過程的主要物質(zhì)及代號Table 1 Main components and their codes in kinetic model

1.2 反應(yīng)動力學(xué)模型

PA-6 聚合反應(yīng)動力學(xué)模型主要包括5 個基本的平衡反應(yīng)：己內(nèi)酰胺開環(huán)反應(yīng)、縮聚反應(yīng)、加聚反應(yīng)、環(huán)狀二聚體開環(huán)和加聚反應(yīng)，以及胺基終止反應(yīng)，忽略對環(huán)狀二聚體生成情況影響較小的副反應(yīng)。

己內(nèi)酰胺開環(huán)反應(yīng)：

縮聚反應(yīng)：

加聚反應(yīng)：

末端胺基終止反應(yīng)：

環(huán)狀二聚體開環(huán)反應(yīng)：

環(huán)狀二聚體加聚反應(yīng)：

反應(yīng)速率常數(shù)方程：

反應(yīng)平衡常數(shù)：

式中，Ki為各反應(yīng)的反應(yīng)平衡常數(shù)，ki與ki’分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)。Ai與Ei分別為指前因子與反應(yīng)活化能。

該反應(yīng)動力學(xué)模型相對成熟，動力學(xué)數(shù)據(jù)充分，可以滿足控制環(huán)狀二聚體的過程因素考察和優(yōu)化工藝的模擬需求。PA-6 聚合反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)見表2。

表2 PA-6 聚合反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)Table 2 Kinetic parameters of Nylon-6 polymerization

2 模擬結(jié)果與工藝優(yōu)化

2.1 模型搭建

兩段式聚合工藝流程如圖1所示。反應(yīng)原料經(jīng)預(yù)熱后由塔頂進(jìn)入前聚塔，被迅速加熱進(jìn)行水解開環(huán)反應(yīng)。加熱段采用列管式換熱器，塔頂設(shè)有填料塔以分離和回收氣化的己內(nèi)酰胺，列管換熱器以下為長直保溫段，接近平推流。前聚塔進(jìn)行加壓操作以利于己內(nèi)酰胺開環(huán)，后聚塔采用常、減壓操作以除去反應(yīng)物中的水分，進(jìn)而提高聚合產(chǎn)物分子量。后聚塔同樣設(shè)有填料塔以回收己內(nèi)酰胺，以及列管式換熱器以降低反應(yīng)物溫度，換熱器以下為夾套式保溫層，持續(xù)移去反應(yīng)熱并控制縮聚溫度。

圖1 PA-6 兩段式聚合工藝流程示意Fig.1 Flowsheet for two-steps Nylon-6 polymerization process

圖2 PA-6 兩段式聚合的Aspen 模擬流程Fig.2 Aspen flowsheet for Nylon-6 polymerization process

將兩段式聚合工藝流程合理分解為圖2所示Aspen 流程，并以CSTR（連續(xù)反應(yīng)器）-PFR（活塞流反應(yīng)器）串聯(lián)反應(yīng)器的形式來描述實際VK 管內(nèi)的生產(chǎn)過程：前聚塔換熱器及以上部分反應(yīng)物料由上向下運(yùn)動，而部分己內(nèi)酰胺和水在加熱過程中因氣化而上升、氣液交換劇烈，同時，該部分溫度變化較大，因此，采用兩個CSTR 反應(yīng)器串聯(lián)進(jìn)行模擬，并根據(jù)實際測溫點(diǎn)位置設(shè)定其溫度和體積等參數(shù)；CSTR-1 出料C1 經(jīng)閃蒸計算后，氣相部分C1V 進(jìn)入精餾塔DISTL1，塔頂出料DT1 主要為水、塔底出料返回CSTR-1，液相部分C1L 進(jìn)入CSTR-2；前聚塔列管換熱段以下部分為平推流空管，以夾套換熱維持溫度，且該區(qū)域溫度隨高度變化存在梯度變化，因此，可以單個PFR 反應(yīng)器進(jìn)行模擬。主要反應(yīng)模塊參數(shù)如表3所示。

表3 主要反應(yīng)模塊參數(shù)設(shè)置Table 3 Parameters of each reaction unit

以第一個VK 管為例：反應(yīng)原料由塔頂進(jìn)入CSTR-1，反應(yīng)出料進(jìn)入F1 進(jìn)行氣液閃蒸計算，氣相進(jìn)入塔頂精餾塔，液相進(jìn)入CSTR-2。CSTR-2 的出料同樣進(jìn)入F2 進(jìn)行閃蒸計算，其中氣相返回上一級反應(yīng)器CSTR-1，而液相進(jìn)入PFR-1 反應(yīng)器。CSTR 反應(yīng)區(qū)域為VK 管上部區(qū)域，大量己內(nèi)酰胺與水被汽化后向塔頂聚集，采用上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬可使塔內(nèi)水及己內(nèi)酰胺的分布與實際相符。PFR 反應(yīng)區(qū)域為VK 管下部存在溫度分布的連續(xù)管狀流動的反應(yīng)區(qū)域。塔頂精餾單元DISTL1 采用RadFrac 模塊，用于分離己內(nèi)酰胺-水的氣相混合物，塔頂產(chǎn)物為純水排除體系，塔底為己內(nèi)酰胺和水混合物返回聚合塔繼續(xù)參加反應(yīng)。閃蒸單元（Flash）采用Flash2 模塊，用于計算不同反應(yīng)區(qū)域出口氣液兩相分相情況，并將氣相引入上一級反應(yīng)單元，將液相引入下一級反應(yīng)單元，使水在塔內(nèi)的分布情況與實際情況一致。

實際生產(chǎn)進(jìn)料條件：生產(chǎn)負(fù)荷2.5 t/h，進(jìn)料水含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為1.5%，分子量調(diào)節(jié)劑選用醋酸（0.25%），前聚合塔反應(yīng)壓力250 kPa，后聚合塔反應(yīng)壓力100 kPa，進(jìn)料溫度180 ℃，聚合工段出料溫度250 ℃。

2.2 模擬可靠性驗證

2.2.1 PFR 模塊溫度分布

前、后聚合塔的下半段為管式反應(yīng)器，縮聚反應(yīng)為放熱反應(yīng)，由管外夾套移走多余熱量，因此，不同高度區(qū)域反應(yīng)物料不同的反應(yīng)程度造成了反應(yīng)器內(nèi)軸向溫度分布。若要使模型能與實際情況吻合，則PFR 模塊中的溫度分布需與塔內(nèi)溫度分布一致，可通過調(diào)整PFR 模塊熱媒溫度或聚合物流體與熱媒間的傳熱系數(shù)達(dá)到這一目的，結(jié)果如表4所示，溫度分布與實際情況一致。

表4 PFR 段溫度分布Table 4 Temperature profile of PFR section

2.2.2 聚合塔出料

模擬結(jié)果與生產(chǎn)情況比較如表5所示。分子量模擬結(jié)果誤差略大，但仍在可接受范圍以內(nèi)，這主要是由于模擬計算方式和分子量實際測量兩方面的誤差造成的。該模型無法計算縮聚過程的分子量分布，最終結(jié)果是由端基濃度和鏈段濃度計算得到的均一分子量；工業(yè)生產(chǎn)值采用相對粘度評估聚合物分子量大小，表中所示分子量的生產(chǎn)值是由相對粘度生產(chǎn)值經(jīng)經(jīng)驗方程計算得到，存在誤差。工業(yè)生產(chǎn)中并不直接測VK 出料的含水量，故不作比較。

表5 出料指標(biāo)對比Table 5 Comparison of simulational results and industrial values

將模擬結(jié)果分別與前聚塔與后聚塔塔底出料各指標(biāo)進(jìn)行對比，其中環(huán)狀二聚體、己內(nèi)酰胺含量模擬值與生產(chǎn)值的誤差均小于11%（后聚塔出口指標(biāo)均小于3%）。其中環(huán)狀二聚體含量為該過程模擬關(guān)鍵指標(biāo)，且含量小于1%，該模擬精度已能滿足模型應(yīng)用要求。綜上所述，可以認(rèn)為該模型計算結(jié)果與工業(yè)生產(chǎn)出料指標(biāo)一致。該模型與實際生產(chǎn)情況吻合良好，模型準(zhǔn)確可靠。

2.3 環(huán)狀二聚體生成的影響因素

通過已建立的Aspen 模型，模擬研究了進(jìn)料水與醋酸的含量、各反應(yīng)區(qū)域溫度以及前后聚合反應(yīng)壓力等參數(shù)對聚合物產(chǎn)品中環(huán)狀二聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響。PA-6 收率為產(chǎn)品中PA-6 質(zhì)量流率與進(jìn)料己內(nèi)酰胺質(zhì)量流率之比。

2.3.1 進(jìn)料水含量的影響

圖3為進(jìn)料水含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）對聚合物品質(zhì)的影響。由圖可知，進(jìn)料水含量由1%升高至5%時，后聚塔出料中環(huán)狀二聚體含量顯著增加。這是由于水含量增加促進(jìn)己內(nèi)酰胺開環(huán)反應(yīng)進(jìn)行，開環(huán)單體數(shù)量增加導(dǎo)致環(huán)狀二聚體生成反應(yīng)速率增加，產(chǎn)物中含量增加。聚合物分子量（Mn）隨水含量增加而減小，這是由于縮聚反應(yīng)為可逆平衡反應(yīng)，水為縮聚副產(chǎn)物，進(jìn)料水含量增加導(dǎo)致體系內(nèi)水分增加，不利于縮聚反應(yīng)正向進(jìn)行。觀察水對PA-6 收率的影響，發(fā)現(xiàn)在3.5%左右存在拐點(diǎn)，當(dāng)水含量低于3.5%時，含水量影響開環(huán)反應(yīng)速率，PA-6 收率隨水含量增加而增加；當(dāng)水含量大于3.5%時，水含量增加對開環(huán)反應(yīng)影響不顯著，PA-6 收率基本不變。

圖3 進(jìn)料水含量對聚合物品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of H2O mass fraction in feed on Nylon-6 quality

圖4 進(jìn)料醋酸含量對聚合物品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of HAc mass fraction in feed on Nylon-6 quality

2.3.2 醋酸的影響

醋酸作為分子量調(diào)節(jié)劑，主要參與末端氨基終止反應(yīng)，用于控制分子鏈長度，而且醋酸的添加將影響反應(yīng)體系內(nèi)端基濃度，使成環(huán)幾率降低，因此，隨進(jìn)料中醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升，環(huán)狀二聚體含量略微下降，PA-6 收率上升（如圖4所示）。醋酸含量變化對聚合物產(chǎn)品分子量影響明顯，分子量隨醋酸含量增加而大幅度下降。分子量為聚合物產(chǎn)品的重要指標(biāo)，分子量下降過大可能造成產(chǎn)品不合格，因此，應(yīng)在合理范圍內(nèi)，謹(jǐn)慎調(diào)節(jié)醋酸的進(jìn)料量，確保不因降低環(huán)狀二聚體含量而造成分子量大幅下降。

2.3.3 溫度的影響

本模型將兩段式聚合過程劃分為6 個反應(yīng)區(qū)域，分別考察各反應(yīng)模塊溫度變化對于聚合產(chǎn)物的影響，結(jié)果見圖5～10。

圖5 CSTR-1 溫度對聚合物的影響Fig.5 Effect of temperature of CSTR-1 on Nylon-6

圖6 CSTR-2 溫度對聚合物品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of temperature of CSTR-2 on Nylon-6

CSTR-1 為前聚塔塔頂區(qū)域，體積較小，該區(qū)域主要發(fā)生己內(nèi)酰胺開環(huán)反應(yīng)，己內(nèi)酰胺、水在該區(qū)域受熱蒸發(fā)，由塔頂精餾段回收己內(nèi)酰胺。隨溫度升高，己內(nèi)酰胺開環(huán)反應(yīng)速率增加，同時造成液相中己內(nèi)酰胺和水含量減少，降低了己內(nèi)酰胺單體形成環(huán)狀二聚體幾率，使產(chǎn)品中環(huán)狀二聚體含量減少，PA-6 收率略微增加，分子量增加。CSTR-2 為前聚合塔中上部，該區(qū)域傳質(zhì)情況與CSTR-1 類似，環(huán)狀二聚體含量隨溫度升高而降低，分子量隨溫度升高而升高。但CSTR-2 處于開環(huán)反應(yīng)后期與縮聚反應(yīng)開始的階段，而縮聚反應(yīng)為放熱反應(yīng)，高溫不利于反應(yīng)正向進(jìn)行，因此PA-6 收率隨溫度升高而略微降低。

后聚合塔上半部分主要分為CSTR-3 和CSTR-4 反應(yīng)區(qū)域。CSTR-3 為塔頂部分，物流進(jìn)入該區(qū)域后壓力驟降，一部分物料汽化后進(jìn)入塔頂精餾段進(jìn)一步去除水分，以利于后期縮聚反應(yīng)。兩區(qū)域影響趨勢一致，隨溫度升高體系內(nèi)水含量降低，產(chǎn)物分子量升高；溫度升高使環(huán)狀二聚體生成反應(yīng)速率增加，導(dǎo)致產(chǎn)物中環(huán)狀二聚體含量升高；溫度升高不利于縮聚反應(yīng)正向進(jìn)行，造成PA-6 收率下降。由于CSTR-4 體積近3 倍于CSTR-3，因此CSTR-4 溫度變化的影響更加顯著。

圖7 CSTR-3 溫度對聚合物的影響Fig.7 Effect of temperature of CSTR-3 on Nylon-6

圖8 CSTR-4 溫度對聚合物的影響Fig.8 Effect of temperature of CSTR-4 on Nylon-6

圖9 PFR-1 溫度對聚合物的影響Fig.9 Effect of temperature of PFR-1 on Nylon-6

圖10 PFR-2 溫度對聚合物的影響Fig.10 Effect of temperature of PFR-2 on Nylon-6

PFR-1 與PFR-2 分別為兩聚合塔下端長管反應(yīng)區(qū)域，近似平推流，不考慮氣液傳質(zhì)影響，反應(yīng)區(qū)域內(nèi)受反應(yīng)發(fā)熱與夾套換熱共同作用，存在溫度梯度分布。兩個反應(yīng)區(qū)域的溫度變化，主要對反應(yīng)產(chǎn)生影響：隨反應(yīng)溫度升高，環(huán)狀二聚體反應(yīng)速率增加，產(chǎn)品中環(huán)狀二聚體含量增加；反應(yīng)溫度升高不利于縮聚反應(yīng)正向進(jìn)行，導(dǎo)致PA-6 收率降低和分子量下降。因PFR-2 體積遠(yuǎn)大于PFR-1，物料停留時間更長，導(dǎo)致其影響更顯著。

針對本模型所劃分的6 個反應(yīng)區(qū)域，進(jìn)行各反應(yīng)區(qū)域溫度的靈敏度分析（考察范圍為目標(biāo)溫度的上下10 ℃），由上述各圖可發(fā)現(xiàn)，在該范圍內(nèi)聚合產(chǎn)物中環(huán)狀二聚體含量、PA-6 收率、PA-6 分子量等考察指標(biāo)隨各反應(yīng)區(qū)域溫度變化呈線性變化，因此，定義每個反應(yīng)區(qū)域的溫度影響權(quán)值如下：

其中，△Y為所考察指標(biāo)的變化量，△T為溫度變化量。

通過該權(quán)值，可以更清晰地了解每個反應(yīng)區(qū)域溫度變化對于出口指標(biāo)的影響程度，其中正值表示某指標(biāo)隨某反應(yīng)區(qū)域溫度升高而增大，反之則為負(fù)，其絕對值越大則影響越顯著。分析表6中權(quán)值可知，升高CSTR-1和CSTR-2 溫度，降低CSTR-4 和PFR-2 溫度對降低環(huán)狀二聚體含量效果較其他參數(shù)更佳。但CSTR-4 同時顯著影響產(chǎn)品分子量，降低CSTR-4 溫度將造成產(chǎn)品分子量顯著降低。這是由于溫度降低后，CSTR-4 內(nèi)液相水含量將增加，不利于縮聚反應(yīng)正向進(jìn)行。

2.3.4 前聚合塔壓力的影響

前聚塔壓力影響塔內(nèi)水含量分布。隨著塔內(nèi)壓力由200 kPa 升至300 kPa，液相水含量增加，有利于己內(nèi)酰胺的開環(huán)反應(yīng)，利于提高己內(nèi)酰胺轉(zhuǎn)化率。但是己內(nèi)酰胺開環(huán)單體增加會導(dǎo)致環(huán)狀二聚體含量增加，同時水含量增加對后續(xù)的縮聚反應(yīng)有不利影響，將導(dǎo)致出口聚合物分子量下降。

2.3.5 后聚合塔壓力的影響

后聚塔主要進(jìn)行縮聚反應(yīng)，需及時除去體系的水分，使反應(yīng)不斷正向進(jìn)行，提高產(chǎn)物分子量。升高溫度可以脫水，但由于縮聚反應(yīng)放熱，不利于反應(yīng)進(jìn)行，且易生成更多的環(huán)狀二聚體，因此，適當(dāng)降低后聚塔壓力，可以在保持較低聚合溫度的情況下，及時除去體系內(nèi)水分。

分別考察后聚塔壓力為60～100 kPa 下的反應(yīng)情況，結(jié)果見圖11和12。由圖可知：隨壓力減?。ㄕ婵斩仍黾樱?，后聚塔出口分子量顯著增加，說明真空脫水的效果優(yōu)于加熱脫水；環(huán)狀二聚體含量隨壓力降低而降低，PA-6 收率有所增加。真空度越高，物料流經(jīng)后聚塔塔頂時，更多的己內(nèi)酰胺與水汽化進(jìn)入精餾塔，從而使環(huán)狀二聚體生成量有所下降。

表6 各反應(yīng)區(qū)域溫度影響權(quán)值Table 6 K value of each reaction unit

圖11 前聚塔壓力對聚合物的影響Fig.11 Effect of pre-column pressure on Nylon-6

3 環(huán)狀二聚體生成控制工藝優(yōu)化

通過上述影響因素研究可知，降低進(jìn)料水含量、降低反應(yīng)溫度、降低前聚塔壓力和提高后聚塔的真空度均有利于降低聚合產(chǎn)品中環(huán)狀二聚體的含量，后聚塔真空度對聚合物分子量影響顯著。利用PA-6聚合過程模型，在保證PA-6 收率和分子量的前提下，以降低環(huán)狀二聚體含量為主要優(yōu)化目標(biāo)，對模型中聚合過程各階段操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，工藝優(yōu)化調(diào)節(jié)參數(shù)為含水量1%～3%，醋酸含量0.2%～0.3%，各反應(yīng)區(qū)域原工藝溫度上下10 ℃，前聚塔壓力200～300 kPa，后聚塔壓力60～100 kPa。影響因素分析結(jié)果在該范圍外不能確保適用。

表7 聚合過程的操作參數(shù)優(yōu)化Table 7 Optimized parameters of Nylon-6 polymerization process

主要操作參數(shù)按表7經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后，反應(yīng)出口指標(biāo)如表8所示，可見在保持己內(nèi)酰胺轉(zhuǎn)化率基本不變的前提下，PA-6 分子量提高了約10%，環(huán)狀二聚體含量下降16.18%，環(huán)狀二聚體含量顯著降低，可降低后續(xù)萃取工段與裂解工段的操作負(fù)荷，提高處理量。對于各類采用濃縮液循環(huán)回用技術(shù)工藝的生產(chǎn)裝置，該優(yōu)化結(jié)果均能有效緩解環(huán)狀二聚體在體系內(nèi)的累積，延長裝置平穩(wěn)運(yùn)行周期。

表8 優(yōu)化工藝條件計算結(jié)果Table 8 Simulational results under optimized parameters

4 結(jié) 論

基于己內(nèi)酰胺水解聚合過程的熱力學(xué)模型和反應(yīng)動力學(xué)模型，在Aspen Plus 中建立了兩段式己內(nèi)酰胺水解聚合過程模型，并利用該模型對岳陽石化國產(chǎn)化2 萬噸/年兩段式生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬，各聚合階段內(nèi)己內(nèi)酰胺、環(huán)狀二聚體含量與聚合物分子量，以及各聚合階段溫度分布和兩聚合塔塔頂出水量等結(jié)果均與工業(yè)值吻合良好，驗證模型可靠。

模擬結(jié)果表明，降低進(jìn)料水含量，反應(yīng)溫度和前聚塔壓力，提高后聚塔的真空度均有利于降低聚合產(chǎn)品中環(huán)狀二聚體的含量，其中進(jìn)料水含量，連續(xù)反應(yīng)器1，2 和4 以及活塞流反應(yīng)器2 溫度為顯著影響因素。同時，后聚塔真空度對聚合物分子量有顯著影響。

將該模型應(yīng)用于PA-6 連續(xù)聚合過程中環(huán)狀二聚體的模擬與調(diào)控，以降低環(huán)狀二聚體含量為主要優(yōu)化目標(biāo)，獲得了較優(yōu)的聚合過程操作條件，可降低環(huán)狀二聚體含量約16%。

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