Kontrola koncentracije etilena u sintezi gume
Sintetička guma je vještački elastomer proizveden od nusproizvoda nafte. Često se koristi u primjenama poput automobilskog sektora -- guma, vrata i prozora. Ekstrakcija sirovog monomera uključuje rafiniranje ovih naftnih frakcija - kroz procese poput krekovanja i destilacije nafte - kako bi se pročistili ciljni monomeri, jer bi zagađivači poremetili naknadnu reakciju polimerizacije. Dobiveni pročišćeni monomeri obično imaju čistoću od 99,5% ili više, što postavlja temelje za sintezu gume.
Osnovni korak u proizvodnji je polimerizacija: pročišćeni monomeri se miješaju s inicijatorima i ili dispergiraju u vodi ili rastvaraju u organskim rastvaračima. Ovaj proces pretvara male molekule monomera u duge polimerne lance, dajući sirovu gumu sa sadržajem ugljikovodika u gumi od 80-90%. Kritični sljedeći korak je vulkanizacija, gdje se dodaju sumpor ili peroksidi i zagrijavaju kako bi se formirale unakrsne veze između polimernih lanaca - nevulkanizirana guma je previše mekana i ljepljiva da bi bila korisna. Vulkanizirana guma u početku ima čistoću polimera od 95-98%, ali za visokoučinkovite primjene potrebno je daljnje pročišćavanje.
Teškoće u mjerenju koncentracije etilena
U sintezi gume, posebno za etilen-propilen-dien monomer (EPDM) ili etilen-propilen gumu (EPR/EPM), precizno mjerenje koncentracije etilena je ključno za kontrolu kinetike polimerizacije, osiguravanje konzistentnih svojstava polimera i minimiziranje otpada.
Pregled procesa sinteze gume
Sinteza gume za EPDM/EPR obično uključuje:
Isporuka sirovinaEtilen i propilen (i dien za EPDM) se uvode kao plinovi u reaktor, često rastvoreni u rastvaraču ili održavani u plinovitoj/tekućoj fazi.
Reaktor za polimerizacijuCSTR ili kružni reaktor u kojem monomeri reaguju s katalizatorima na temperaturi od 30-90°C i pritisku od 10-30 bara, formirajući polimerne lance.
Oporavak rastvarača/monomeraNereagovani monomeri se uklanjaju, recikliraju ili pročišćavaju, često putem postupaka za uklanjanje isparljivih materija ili fleš bubnjeva.
Završna obradaPolimer se odvaja, pere i ekstrudira, uz provjeru kvalitete gustoće i Mooneyjeve viskoznosti.
Etilen služi kao ključni monomer u sintezi gume, ključne sirovine u petrohemijskoj industriji. Koncentracija ovog monomera unutar reakcijske posude direktno diktira kinetiku polimerizacije i, posljedično, fizička i hemijska svojstva konačnog polimera, kao što su molekularna težina i temperatura topljenja. Kada koncentracija etilena nije precizno kontrolisana, rezultirajući polimer može pokazivati nekontrolisanu polidisperznost, što dovodi do šire distribucije molekularnih težina i nedosljednog kvaliteta konačnog proizvoda. Na primjer, postoji linearna veza između povećanja pritiska etilena i sadržaja etilena u proizvedenim kopolimerima, što zauzvrat utiče na njihovu temperaturu topljenja.
Ova varijabilnost u kvalitetu proizvoda ima direktan i opipljiv finansijski uticaj. Kako bi osigurali da svaka proizvedena serija ispunjava minimalne specifikacije kvaliteta, operateri često primjenjuju metodu poznatu kao "odavanje kvaliteta". To uključuje namjernu proizvodnju proizvoda s karakteristikama kvaliteta koje premašuju potrebne specifikacije, što u suštini predstavlja pretjerano inženjerstvo procesa kako bi se kompenzirala varijabilnost mjerenja i kontrole. Ova praksa, iako osigurava prihvatanje proizvoda, direktno dovodi do povećane potrošnje sirovina, veće potrošnje energije i produženih ciklusa, što se sve pretvara u značajne operativne troškove i smanjene profitne marže. Suština ovog problema nije nedostatak u samom hemijskom procesu, već deficit u petlji mjerenja i kontrole u realnom vremenu koja njime upravlja, što dovodi do reaktivnog, a ne proaktivnog načina rada.
Razgovarajte s našim stručnjakom kako biste procijenili vaše operativne zahtjeve.
Rješenje za kontinuirano mjerenje koncentracije lonmetrom
Tradicionalne offline laboratorijske analize nisu prikladne za dinamične, kontinuirane zahtjeve moderne proizvodne linije. Često uzrokuju kašnjenje analize i ponovljena mjerenja koja zahtijevaju puno rada. Drugim riječima, podaci koje operateri primaju predstavljaju snimak procesa od nekoliko minuta ili čak sati. Nedostatak informacija uzrokuje odstupanja u kvaliteti nakon što su se već dogodila, a potencijalno i nakon što je cijela serija oštećena, što dovodi do skupog otpada i ponovne obrade.
Lonnmeter je projektovaokoncentracija etilena senzoraostvariti precizno mjerenje koncentracije u realnom vremenu u kontinuiranom hemijskom procesu. Dobro funkcioniše čak i u okruženju koje se brzo mijenja; Online mjerač koncentracije etilena je instrument industrijskog kvaliteta dizajniran da zadovolji precizne zahtjeve mjerenja hemijskih procesa. Koristi napredne tehnologije senzora -- izvor akustičnog signala za pobuđivanje metalne viljuške za podešavanje, uzrokujući da viljuška vibrira na svojoj prirodnoj rezonantnoj frekvenciji. Značajno je da ova rezonantna frekvencija pokazuje direktnu korelaciju sa gustinom tečnosti koju viljuška za podešavanje dodiruje. Nakon toga, gustina tečnosti se može odrediti putem frekventne analize - sa implementiranom kompenzacijom temperature kako bi se suprotstavilo temperaturnom pomjeranju unutar sistema, osiguravajući tačnost mjerenja.
Struktura zvučne viljuške
Položaji instalacija u procesu sinteze gume
-
Linija za dovod monomeraPostavite senzor u cjevovod za dovod etilena nakon kompresora kako biste osigurali čistoću i prilagodili doziranje.
Ulaz reaktoraInstalirajte na mjestu miješanja monomera i rastvarača sa heksanom/propilenom kako biste kontrolisali rastvoreni etilen.
U reaktoruPostavite unutar CSTR-a blizu miješalice za kontrolu polimerizacije u stvarnom vremenu.
Linija za recikliranjePostavite na izlazu iz isparivača kako biste optimizirali oporavak nereagovanog etilena.
Ventilacijska linijaMontirajte u liniju za pročišćavanje/odzračivanje kako biste pratili emisije i osigurali sigurnost.
Saznajte više o našim proizvodima
Prednosti koje donosi linijski mjerač koncentracije etilena
●Praćenje u realnom vremenu osigurava preciznu kontrolu etilena, poboljšavajući kvalitet polimera i smanjujući odbacivanje serija.
●Eliminiše predoziranje, štedeći etilen.
●Optimizuje oporavak monomera u reciklažnim linijama.
●Detektira anomalije za prediktivno održavanje.
●Minimalno održavanje.
