کنترل غلظت اتیلن در سنتز لاستیک
لاستیک مصنوعی یک الاستومر مصنوعی است که توسط فرآوردههای جانبی نفت تولید میشود. این ماده اغلب برای کاربردهایی مانند بخشهای خودرو - لاستیک، در و پنجره - استفاده میشود. استخراج مونومر خام شامل تصفیه این بخشهای نفتی - از طریق فرآیندهایی مانند ترک خوردگی نفتا و تقطیر - برای خالصسازی مونومرهای هدف است، زیرا آلایندهها واکنش پلیمریزاسیون بعدی را مختل میکنند. مونومرهای خالص حاصل معمولاً خلوص ۹۹.۵٪ یا بالاتر دارند و پایه و اساس سنتز لاستیک را تشکیل میدهند.
مرحله اصلی تولید، پلیمریزاسیون است: مونومرهای خالصشده با آغازگرها مخلوط میشوند و یا در آب پراکنده میشوند یا در حلالهای آلی حل میشوند. این فرآیند مولکولهای کوچک مونومر را به زنجیرههای پلیمری طولانی تبدیل میکند و لاستیک خام با محتوای هیدروکربن لاستیکی ۸۰ تا ۹۰ درصد تولید میکند. یک مرحله مهم بعدی، ولکانیزاسیون است که در آن گوگرد یا پراکسیدها اضافه شده و گرم میشوند تا پیوندهای عرضی بین زنجیرههای پلیمری ایجاد شود - لاستیک ولکانیزه نشده بسیار نرم و چسبنده است و نمیتوان از آن استفاده کرد. لاستیک ولکانیزه شده در ابتدا دارای خلوص پلیمری ۹۵ تا ۹۸ درصد است، اما برای کاربردهای با کارایی بالا، خالصسازی بیشتر مورد نیاز است.
دشواری اندازهگیری غلظت اتیلن
در سنتز لاستیک، به ویژه برای مونومر اتیلن-پروپیلن-دیان (EPDM) یا لاستیک اتیلن-پروپیلن (EPR/EPM)، اندازهگیری دقیق غلظت اتیلن برای کنترل سینتیک پلیمریزاسیون، تضمین خواص پایدار پلیمر و به حداقل رساندن ضایعات بسیار مهم است.
مروری بر فرآیند سنتز لاستیک
سنتز لاستیک برای EPDM/EPR معمولاً شامل موارد زیر است:
تحویل خوراکاتیلن و پروپیلن (و دیان برای EPDM) به صورت گاز وارد یک راکتور میشوند، که اغلب در یک حلال حل میشوند یا در فازهای گاز/مایع نگهداری میشوند.
راکتور پلیمریزاسیونیک راکتور CSTR یا حلقهای که در آن مونومرها با کاتالیزورها در دمای 30-90 درجه سانتیگراد و فشار 10-30 بار واکنش میدهند و زنجیرههای پلیمری تشکیل میدهند.
بازیابی حلال/مونومرمونومرهای واکنش نداده اغلب از طریق تبخیر یا درامهای تبخیر آنی، جدا، بازیافت یا تصفیه میشوند.
اتمامپلیمر جدا، شسته و اکسترود میشود و چگالی و ویسکوزیته مونی آن بررسی کیفی میشود.
اتیلن به عنوان یک مونومر حیاتی در سنتز لاستیک، یک ماده اولیه کلیدی در صنعت پتروشیمی، عمل میکند. غلظت این مونومر در ظرف واکنش مستقیماً سینتیک پلیمریزاسیون و در نتیجه خواص فیزیکی و شیمیایی پلیمر نهایی، مانند وزن مولکولی و دمای ذوب را تعیین میکند. هنگامی که غلظت اتیلن به طور دقیق کنترل نشود، پلیمر حاصل میتواند پراکندگی کنترل نشدهای از خود نشان دهد که منجر به توزیع وسیعتر وزن مولکولی و کیفیت نهایی ناپایدار محصول میشود. به عنوان مثال، یک رابطه خطی بین افزایش فشار اتیلن و محتوای اتیلن در کوپلیمرهای تولید شده وجود دارد که به نوبه خود بر دمای ذوب آنها تأثیر میگذارد.
این تنوع در کیفیت محصول، تأثیر مالی مستقیم و ملموسی دارد. برای اطمینان از اینکه هر دسته تولید شده حداقل مشخصات کیفی را برآورده میکند، اپراتورها اغلب روشی را به نام "اهدای کیفیت" به کار میگیرند. این روش شامل تولید عمدی محصولی با ویژگیهای کیفی فراتر از مشخصات مورد نیاز است که در واقع مهندسی بیش از حد فرآیند برای جبران تنوع اندازهگیری و کنترل است. این عمل، ضمن تضمین پذیرش محصول، مستقیماً منجر به افزایش مصرف مواد اولیه، مصرف انرژی بالاتر و زمان چرخه طولانیتر میشود که همگی به هزینههای عملیاتی قابل توجه و کاهش حاشیه سود منجر میشوند. هسته اصلی این مشکل نقص در خود فرآیند شیمیایی نیست، بلکه نقص در حلقه اندازهگیری و کنترل بلادرنگ است که آن را کنترل میکند و منجر به حالت واکنشی به جای حالت پیشگیرانه میشود.
برای ارزیابی نیازهای عملیاتی خود با کارشناس ما صحبت کنید.
محلول اندازهگیری غلظت پیوسته لونمتر
تجزیه و تحلیل سنتی مبتنی بر آزمایشگاه آفلاین برای نیازهای پویا و مداوم یک خط تولید مدرن مناسب نیست. آنها اغلب باعث تأخیر در تجزیه و تحلیل و اندازهگیریهای مکرر و پرزحمت میشوند. به عبارت دیگر، دادههایی که اپراتورها دریافت میکنند، تصویری لحظهای از فرآیند در عرض چند دقیقه یا حتی چند ساعت است. کمبود اطلاعات باعث انحرافات کیفی پس از وقوع آنها و به طور بالقوه پس از به خطر افتادن کل یک دسته میشود که منجر به اتلاف هزینه و دوبارهکاری میشود.
لونمتر مهندسی کرده استغلظت حسگر اتیلنبرای اندازهگیری دقیق غلظت در زمان واقعی در یک فرآیند شیمیایی مداوم. این دستگاه حتی در محیطی با تغییرات سریع نیز به خوبی کار میکند. دستگاه اندازهگیری غلظت اتیلن آنلاین، ابزاری در سطح صنعتی است که برای رفع نیازهای اندازهگیری دقیق فرآیندهای شیمیایی طراحی شده است. این دستگاه از فناوریهای پیشرفته حسگری - یک منبع سیگنال صوتی برای تحریک یک دیاپازون فلزی - استفاده میکند و باعث میشود دیاپازون در فرکانس رزونانس طبیعی خود ارتعاش کند. نکته قابل توجه این است که این فرکانس رزونانس، همبستگی مستقیمی با چگالی مایعی که دیاپازون با آن تماس دارد، نشان میدهد. متعاقباً، چگالی مایع را میتوان از طریق آنالیز فرکانس تعیین کرد - با جبران دما که برای مقابله با رانش دما در سیستم اعمال میشود و دقت اندازهگیری را تضمین میکند.
ساختار دیاپازون
محلهای نصب در فرآیند سنتز لاستیک
-
خط تغذیه مونومرسنسور را در خط لوله تغذیه اتیلن پس از کمپرسور قرار دهید تا از خلوص آن اطمینان حاصل کرده و دوز را تنظیم کنید.
ورودی راکتور: در نقطه اختلاط مونومر-حلال با هگزان/پروپیلن نصب کنید تا اتیلن محلول کنترل شود.
درون راکتوربرای کنترل پلیمریزاسیون در لحظه، آن را درون CSTR نزدیک همزن قرار دهید.
خط بازیافت: برای بهینهسازی بازیابی اتیلن واکنش نداده، در خروجی درام فلش قرار دهید.
خط تهویه: برای نظارت بر انتشار گازهای خروجی و اطمینان از ایمنی، در خط تخلیه/تهویه نصب شود.
درباره محصولات ما بیشتر بدانید
مزایای دستگاه اندازهگیری غلظت اتیلن درون خطی
●نظارت بلادرنگ، کنترل دقیق اتیلن را تضمین میکند، کیفیت پلیمر را بهبود میبخشد و میزان رد شدن بستهها را کاهش میدهد.
●از مصرف بیش از حد جلوگیری میکند و در مصرف اتیلن صرفهجویی میکند.
●بازیابی مونومر را در خطوط بازیافت بهینه میکند.
●ناهنجاریها را برای نگهداری پیشبینیشده تشخیص میدهد.
●کم نیاز به نگهداری.
