Kontrola koncentracije etilena u sintezi gume
Sintetička guma je umjetni elastomer proizveden od nusproizvoda nafte. Često se koristi u primjenama poput automobilskog sektora - guma, vrata i prozora. Ekstrakcija sirovog monomera uključuje rafiniranje tih naftnih frakcija - kroz procese poput krekiranja nafte i destilacije - kako bi se pročistili ciljani monomeri, jer bi onečišćujuće tvari poremetile naknadnu reakciju polimerizacije. Dobiveni pročišćeni monomeri obično imaju čistoću od 99,5% ili više, što postavlja temelje za sintezu gume.
Glavni korak u proizvodnji je polimerizacija: pročišćeni monomeri se miješaju s inicijatorima i ili dispergiraju u vodi ili otope u organskim otapalima. Ovaj proces pretvara male molekule monomera u duge polimerne lance, dajući sirovu gumu s udjelom ugljikovodika u gumi od 80-90%. Kritični sljedeći korak je vulkanizacija, gdje se dodaju sumpor ili peroksidi i zagrijavaju kako bi se stvorile 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-dienski monomer (EPDM) ili etilen-propilenski kaučuk (EPR/EPM), precizno mjerenje koncentracije etilena ključno je za kontrolu kinetike polimerizacije, osiguravanje konzistentnih svojstava polimera i smanjenje otpada.
Pregled procesa sinteze gume
Sinteza gume za EPDM/EPR obično uključuje:
Dostava sirovineEtilen i propilen (i dien za EPDM) se uvode kao plinovi u reaktor, često otopljeni u otapalu ili održavani u plinovitoj/tekućoj fazi.
Reaktor za polimerizacijuCSTR ili kružni reaktor u kojem monomeri reagiraju s katalizatorima na temperaturi od 30-90 °C i tlaku od 10-30 bara, tvoreći polimerne lance.
Oporavak otapala/monomeraNereagirani monomeri se uklanjaju, recikliraju ili pročišćavaju, često putem postupaka za uklanjanje hlapljivih tvari ili flash 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 petrokemijskoj industriji. Koncentracija ovog monomera unutar reakcijske posude izravno diktira kinetiku polimerizacije i, posljedično, fizikalna i kemijska svojstva konačnog polimera, poput molekularne težine i temperature taljenja. Kada koncentracija etilena nije precizno kontrolirana, rezultirajući polimer može pokazivati nekontroliranu polidisperznost, što dovodi do šire raspodjele molekularnih težina i nedosljedne kvalitete konačnog proizvoda. Na primjer, postoji linearni odnos između povećanja tlaka etilena i sadržaja etilena u proizvedenim kopolimerima, što zauzvrat utječe na njihovu temperaturu taljenja.
Ova varijabilnost u kvaliteti proizvoda ima izravan i opipljiv financijski utjecaj. Kako bi osigurali da svaka proizvedena serija zadovoljava minimalne specifikacije kvalitete, operateri često primjenjuju metodu poznatu kao "odbacivanje kvalitete". To uključuje namjernu proizvodnju proizvoda s karakteristikama kvalitete koje premašuju potrebne specifikacije, što zapravo predstavlja pretjerano inženjerstvo procesa kako bi se kompenzirala varijabilnost mjerenja i kontrole. Ova praksa, iako osigurava prihvaćanje proizvoda, izravno dovodi do povećane potrošnje sirovina, veće potrošnje energije i produženih ciklusa, što se sve pretvara u značajne operativne troškove i smanjene profitne marže. Srž ovog problema nije nedostatak u samom kemijskom procesu, već nedostatak u petlji mjerenja i kontrole u stvarnom vremenu koja njime upravlja, što dovodi do reaktivnog, a ne proaktivnog načina rada.
Razgovarajte s našim stručnjakom kako biste procijenili svoje operativne zahtjeve.
Rješenje za kontinuirano mjerenje koncentracije lonmetrom
Tradicionalna analiza u offline laboratoriju nije prikladna za dinamične, kontinuirane zahtjeve moderne proizvodne linije. Često uzrokuje kašnjenje analize i ponovljena radno intenzivna mjerenja. Drugim riječima, podaci koje operateri primaju su snimka 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 projektiraokoncentracija etilena u senzoruostvariti precizno mjerenje koncentracije u stvarnom vremenu u kontinuiranom kemijskom procesu. Dobro funkcionira čak i u brzo promjenjivom okruženju; Online mjerač koncentracije etilena je instrument industrijske klase dizajniran za rješavanje preciznih mjernih zahtjeva kemijskih procesa. Koristi napredne tehnologije očitavanja -- izvor akustičnog signala za pobuđivanje metalne vilice za ugađanje, uzrokujući vibracije vilice na njezinoj prirodnoj rezonantnoj frekvenciji. Značajno je da ova rezonantna frekvencija pokazuje izravnu korelaciju s gustoćom tekućine s kojom vilica za ugađanje dolazi u dodir. Nakon toga, gustoća tekućine može se odrediti frekvencijskom analizom - s implementiranom temperaturnom kompenzacijom za suzbijanje temperaturnog pomaka unutar sustava, osiguravajući točnost mjerenja.
Struktura zvučne vilice
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 otapala s heksanom/propilenom za kontrolu otopljenog etilena.
U reaktoruPostavite unutar CSTR-a blizu miješalice za kontrolu polimerizacije u stvarnom vremenu.
Linija za recikliranjePostavite na izlazu iz ispušnog bubnja kako biste optimizirali oporavak nereagiranog etilena.
Ventilacijski vodMontirajte 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 stvarnom vremenu osigurava preciznu kontrolu etilena, poboljšavajući kvalitetu polimera i smanjujući odbacivanje serija.
●Eliminira predoziranje, štedeći etilen.
●Optimizira oporavak monomera u reciklažnim linijama.
●Detektira anomalije za prediktivno održavanje.
●Minimalno održavanje.
