Etilénkoncentráció-szabályozás a gumiszintézisben
A szintetikus kaucsuk egy mesterséges elasztomer, amelyet kőolaj melléktermékekből állítanak elő. Gyakran használják olyan alkalmazásokban, mint az autóipar – gumiabroncsok, ajtók és ablakok. A nyers monomerek kinyerése magában foglalja ezen olajfrakciók finomítását – olyan folyamatokkal, mint a nafta krakkolása és desztillációja – a célmonomerek tisztítása érdekében, mivel a szennyező anyagok megzavarnák a későbbi polimerizációs reakciót. A kapott tisztított monomerek jellemzően 99,5%-os vagy magasabb tisztaságúak, ami megalapozza a kaucsuk szintézisét.
A fő gyártási lépés a polimerizáció: a tisztított monomereket iniciátorokkal keverik össze, és vagy vízben diszpergálják, vagy szerves oldószerekben oldják. Ez a folyamat a kis monomer molekulákat hosszú polimer láncokká alakítja, így nyers gumit kapnak, amelynek gumi szénhidrogén-tartalma 80–90%. Egy kritikus következő lépés a vulkanizálás, ahol ként vagy peroxidokat adnak hozzá és melegítenek, hogy térhálósodást hozzanak létre a polimer láncok között – a vulkanizálatlan gumi túl puha és ragadós ahhoz, hogy hasznos legyen. A vulkanizált gumi kezdeti polimer tisztasága 95–98%, de nagy teljesítményű alkalmazásokhoz további tisztításra van szükség.
Az etilénkoncentráció mérésének nehézségei
A kaucsuk szintézise során, különösen az etilén-propilén-dién monomer (EPDM) vagy az etilén-propilén kaucsuk (EPR/EPM) esetében, az etilénkoncentráció pontos mérése kritikus fontosságú a polimerizációs kinetika szabályozása, a polimer tulajdonságainak konzisztenciájának biztosítása és a hulladék minimalizálása szempontjából.
A gumi szintézis folyamatának áttekintése
Az EPDM/EPR gumi szintézise jellemzően a következőket foglalja magában:
Nyersanyag-szállításAz etilént és a propilént (és az EPDM esetében a diént) gáz formájában táplálják a reaktorba, gyakran oldószerben oldva vagy gáz/folyadék fázisban tartva.
Polimerizációs reaktorCSTR vagy hurokreaktor, ahol a monomerek 30-90°C-on és 10-30 bar nyomáson reagálnak a katalizátorokkal, polimerláncokat képezve.
Oldószer/Monomer visszanyeréseA nem reagált monomereket sztrippelik, újrahasznosítják vagy tisztítják, gyakran illékony anyagok eltávolításával vagy flash dobokkal.
VégsőA polimert elválasztják, mossák és extrudálják, minőségellenőrzéssel ellenőrizve a sűrűséget és a Mooney-viszkozitást.
Az etilén kritikus monomer a gumi szintézisében, amely kulcsfontosságú nyersanyag a petrolkémiai iparban. Ennek a monomernek a koncentrációja a reakcióedényben közvetlenül meghatározza a polimerizáció kinetikáját, és következésképpen a végső polimer fizikai és kémiai tulajdonságait, például a molekulatömeget és az olvadáspontot. Ha az etilénkoncentrációt nem szabályozzák pontosan, a kapott polimer ellenőrizetlen polidiszperzitást mutathat, ami a molekulatömegek szélesebb eloszlásához és a végtermék minőségének inkonzisztenciájához vezet. Például lineáris összefüggés van a növekvő etilénnyomás és a termelt kopolimerek etiléntartalma között, ami viszont befolyásolja azok olvadáspontját.
A termékminőség ezen változékonysága közvetlen és kézzelfogható pénzügyi hatással jár. Annak érdekében, hogy minden gyártott tétel megfeleljen a minimális minőségi előírásoknak, az üzemeltetők gyakran a „minőségátruházás” néven ismert módszert alkalmazzák. Ez magában foglalja a termék szándékos előállítását, amelynek minőségi jellemzői meghaladják az előírt előírásokat, ami valójában a folyamat túltervezését jelenti a mérési és szabályozási változékonyság kompenzálása érdekében. Ez a gyakorlat, bár biztosítja a termék elfogadását, közvetlenül a nyersanyag-fogyasztás növekedéséhez, a magasabb energiafelhasználáshoz és a hosszabb ciklusidőhöz vezet, amelyek mindegyike jelentős működési költségeket és csökkenő profitmarzsokat eredményez. A probléma lényege nem magában a kémiai folyamatban rejlik a hiba, hanem a valós idejű mérési és szabályozási kör hiányossága, amely azt szabályozza, ami a proaktív helyett a reaktív működési módhoz vezet.
Beszéljen szakértőnkkel, hogy felmérhessük működési igényeit.
Folyamatos lonnméteres koncentrációmérő oldat
A hagyományos, offline laboratóriumi alapú elemzések nem alkalmasak a modern gyártósorok dinamikus, folyamatos igényeinek kielégítésére. Gyakran okoznak elemzési késedelmet és ismételt munkaigényes méréseket. Más szóval, az operátorok által kapott adatok a folyamat percekkel vagy akár órákkal ezelőtti pillanatképei. Az információhiány minőségi eltéréseket okoz, miután azok már bekövetkeztek, és potenciálisan egy egész tétel károsodása után is, ami költséges pazarláshoz és újrafeldolgozáshoz vezet.
A Lonnmeter tervezteetilén-érzékelő koncentrációhogy precíz koncentrációmérést valós időben valósítson meg folyamatos kémiai folyamatokban. Jól működik még gyorsan változó környezetben is; Az online etilénkoncentráció-mérő egy ipari minőségű műszer, amelyet a kémiai folyamatok precíz mérési követelményeinek kielégítésére terveztek. Fejlett érzékelési technológiákat alkalmaz -- egy akusztikus jelforrást, amely gerjeszt egy fém hangvillát, ami a villa természetes rezonanciafrekvenciáján rezeg. Figyelemre méltó, hogy ez a rezonanciafrekvencia közvetlen összefüggést mutat a hangvilla által érintkező folyadék sűrűségével. Ezt követően a folyadék sűrűsége frekvenciaanalízissel meghatározható - hőmérséklet-kompenzációval, amely ellensúlyozza a rendszeren belüli hőmérséklet-eltolódást, biztosítva a mérési pontosságot.
Hangvilla szerkezete
Telepítési elhelyezések a gumiszintézis folyamatában
-
Monomer betápláló vezetékHelyezzen érzékelőt az etilén betápláló csővezetékbe a kompresszor után a tisztaság biztosítása és az adagolás beállítása érdekében.
Reaktor bemenetTelepítse a monomer-oldószer keverési pontjára hexánnal/propilénnel az oldott etilén szabályozása érdekében.
Reaktorban: A valós idejű polimerizációvezérlés érdekében helyezze el a CSTR-ben a keverő közelében.
Újrahasznosító vonalA nem reagált etilén kinyerésének optimalizálása érdekében a leeresztődob kimeneténél kell elhelyezni.
SzellőzőcsőSzerelje fel a tisztító/szellőzővezetékbe a kibocsátások figyelése és a biztonság garantálása érdekében.
Tudjon meg többet termékeinkről
Az inline etilénkoncentráció-mérő előnyei
●A valós idejű monitorozás biztosítja a pontos etilénszabályozást, javítja a polimer minőségét és csökkenti a tételseljárások számát.
●Kiküszöböli a túladagolást, etilént takarít meg.
●Optimalizálja a monomer kinyerését az újrahasznosító sorokban.
●Észleli az anomáliákat a prediktív karbantartás érdekében.
●Alacsony karbantartási igényű.
