Kontroll tal-Konċentrazzjoni tal-Etilene fis-Sinteżi tal-Gomma

Il-gomma sintetika hija elastomeru magħmul mill-bniedem prodott minn prodotti sekondarji tal-pitrolju. Spiss tintuża għal applikazzjonijiet bħas-setturi tal-karozzi -- tajers, bibien u twieqi. L-estrazzjoni tal-monomeru mhux ipproċessat tinvolvi r-raffinar ta' dawn il-frazzjonijiet taż-żejt—permezz ta' proċessi bħall-ikkrekkjar u d-distillazzjoni tan-nafta—biex tippurifika l-monomeri fil-mira, peress li l-kontaminanti jfixklu r-reazzjoni ta' polimerizzazzjoni sussegwenti. Il-monomeri purifikati li jirriżultaw tipikament ikollhom purità ta' 99.5% jew ogħla, u b'hekk ipoġġu l-pedament għas-sintesi tal-gomma.

Il-pass ewlieni tal-produzzjoni huwa l-polimerizzazzjoni: monomeri purifikati jitħalltu ma' inizjaturi u jew jiġu mxerrda fl-ilma jew maħlula f'solventi organiċi. Dan il-proċess jikkonverti molekuli żgħar ta' monomeri f'ktajjen twal ta' polimeri, u jipproduċi gomma mhux raffinata b'kontenut ta' idrokarburi tal-gomma ta' 80–90%. Pass kritiku ta' segwitu huwa l-vulkanizzazzjoni, fejn jiżdiedu l-kubrit jew il-perossidi u jissaħħnu biex jiffurmaw rabtiet inkroċjati bejn il-ktajjen tal-polimeri—gomma mhux vulkanizzata hija ratba u twaħħal wisq biex tkun utli. Il-gomma vulkanizzata inizjalment għandha purità tal-polimeru ta' 95–98%, iżda għal applikazzjonijiet ta' prestazzjoni għolja, hija meħtieġa aktar purifikazzjoni.

Diffikultà fil-Kejl tal-Konċentrazzjoni tal-Etilene

Fis-sintesi tal-gomma, partikolarment għall-monomeru tal-etilene-propilene-diene (EPDM) jew il-gomma tal-etilene-propilene (EPR/EPM), kejl preċiż tal-konċentrazzjoni tal-etilene huwa kritiku għall-kontroll tal-kinetika tal-polimerizzazzjoni, biex jiġu żgurati proprjetajiet konsistenti tal-polimeru u jiġi minimizzat l-iskart.

Ħarsa ġenerali lejn il-Proċess tas-Sinteżi tal-Gomma

Is-sintesi tal-gomma għall-EPDM/EPR tipikament tinvolvi:

Kunsinna tal-Materja PrimaL-etilene u l-propilene (u d-diene għall-EPDM) jiddaħħlu bħala gassijiet f'reattur, ħafna drabi maħlula f'solvent jew miżmuma f'fażijiet ta' gass/likwidu.

Reattur tal-PolimerizzazzjoniReattur CSTR jew loop fejn il-monomeri jirreaġixxu ma' katalisti f'temperatura ta' 30-90°C u 10-30 bar, u jiffurmaw ktajjen polimeriċi.

Irkupru tas-Solvent/MonomeruIl-monomeri li ma rreaġixxewx jitneħħew, jiġu riċiklati, jew jitnaddfu, ħafna drabi permezz ta' devolatilizzazzjoni jew flash drums.

IrfinarIl-polimeru jiġi separat, maħsul, u estruż, b'kontrolli tal-kwalità għad-densità u l-viskożità Mooney.

L-etilene jservi bħala monomeru kritiku fis-sintesi tal-gomma, materja prima ewlenija fl-industrija petrokimika. Il-konċentrazzjoni ta’ dan il-monomeru fir-reċipjent tar-reazzjoni tiddetta direttament il-kinetika tal-polimerizzazzjoni u, konsegwentement, il-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tal-polimeru finali, bħall-piż molekulari u t-temperatura tat-tidwib. Meta l-konċentrazzjoni tal-etilene ma tkunx ikkontrollata b’mod preċiż, il-polimeru li jirriżulta jista’ juri polidispersità mhux ikkontrollata, li twassal għal distribuzzjoni usa’ tal-piżijiet molekulari u kwalità inkonsistenti tal-prodott finali. Pereżempju, teżisti relazzjoni lineari bejn iż-żieda fil-pressjoni tal-etilene u l-kontenut tal-etilene fil-kopolimeri prodotti, li min-naħa tagħha taffettwa t-temperatura tat-tidwib tagħhom.

Din il-varjabbiltà fil-kwalità tal-prodott għandha impatt finanzjarju dirett u tanġibbli. Biex jiġi żgurat li kull lott manifatturat jissodisfa l-ispeċifikazzjonijiet minimi tal-kwalità, l-operaturi spiss jipprattikaw metodu magħruf bħala "quality giveaway". Dan jinvolvi l-produzzjoni intenzjonata ta' prodott b'karatteristiċi ta' kwalità li jaqbżu l-ispeċifikazzjonijiet meħtieġa, fil-fatt billi jipproċessaw iżżejjed il-proċess biex jikkumpensaw għall-varjabbiltà tal-kejl u l-kontroll. Din il-prattika, filwaqt li tiżgura l-aċċettazzjoni tal-prodott, twassal direttament għal żieda fil-konsum tal-materja prima, użu ogħla tal-enerġija, u ħinijiet taċ-ċiklu estiżi, li kollha jissarrfu fi spejjeż operattivi sinifikanti u marġini ta' profitt imnaqqsa. Il-qalba ta' din il-problema mhijiex difett fil-proċess kimiku nnifsu, iżda defiċit fil-linja tal-kejl u l-kontroll f'ħin reali li tirregolah, li twassal għal mod ta' operazzjoni reattiv aktar milli proattiv.

Kellem lill-espert tagħna biex jivvaluta r-rekwiżiti tal-operazzjoni tiegħek.

Ikkonsulta Espert

Soluzzjoni għall-Kejl tal-Konċentrazzjoni b'Lonnmeter Kontinwu

L-analiżi tradizzjonali bbażata fil-laboratorju offline mhijiex adattata għad-domandi dinamiċi u kontinwi ta' linja ta' produzzjoni moderna. Spiss tikkawża dewmien fl-analiżi u kejl ripetut li jieħu ħafna xogħol. Fi kliem ieħor, id-dejta li jirċievu l-operaturi hija stampa qasira tal-proċess minn minuti jew saħansitra sigħat. In-nuqqas ta' informazzjoni jikkawża devjazzjonijiet fil-kwalità wara li jkunu diġà seħħew u potenzjalment wara li lott sħiħ ikun ġie kompromess, u dan iwassal għal ħela u xogħol mill-ġdid li jiswew ħafna flus.

Lonnmeter iddisinjakonċentrazzjoni tas-sensor tal-etilenebiex tirrealizza kejl preċiż tal-konċentrazzjoni f'ħin reali fi proċess kimiku kontinwu. Jaħdem tajjeb anke f'ambjent li jinbidel malajr; Il-miter tal-konċentrazzjoni tal-etilene online huwa strument ta' grad industrijali ddisinjat biex jindirizza r-rekwiżiti preċiżi tal-kejl tal-proċessi kimiċi. Juża teknoloġiji avvanzati ta' sensing -- sors ta' sinjal akustiku biex jeċita furketta tal-irfinar tal-metall, u b'hekk il-furketta tivvibra fil-frekwenza reżonanti naturali tagħha. Ta' min jinnota li din il-frekwenza reżonanti turi korrelazzjoni diretta mad-densità tal-likwidu li l-furketta tal-irfinar tmiss miegħu. Sussegwentement, id-densità tal-likwidu tista' tiġi determinata permezz ta' analiżi tal-frekwenza—b'kumpensazzjoni tat-temperatura implimentata biex tikkontrobatti d-drift tat-temperatura fis-sistema, u b'hekk tiżgura l-eżattezza tal-kejl.

Miter tal-Konċentrazzjoni tal-Etilene

Għal kejl kontinwu tal-konċentrazzjoni f'pajpijiet jew tankijiet

Struttura tal-Furketta tal-Irfinar

Pożizzjonijiet ta' Installazzjoni fil-Proċess ta' Sintesi tal-Gomma

Linja tal-Għalf tal-MonomeruPoġġi s-sensor fil-pipeline tal-alimentazzjoni tal-etilene wara l-kompressur biex tiżgura l-purità u aġġusta d-dożaġġ.
Dħul tar-ReatturInstalla fil-punt tat-taħlit tal-monomeru-solvent mal-eżan/propilene biex tikkontrolla l-etilene maħlul.
Fir-ReatturPożizzjoni ġewwa s-CSTR ħdejn l-aġitatur għall-kontroll tal-polimerizzazzjoni f'ħin reali.
Linja tar-RiċiklaġġPoġġi fil-ħruġ tat-tanbur flash biex tottimizza l-irkupru tal-etilene li ma rreaġixxiex.
Linja tal-VentImmuntar fil-linja tat-tneħħija/ventilazzjoni biex jimmonitorja l-emissjonijiet u jiżgura s-sikurezza.