Контрола концентрације етилена у синтези гуме

Синтетичка гума је вештачки еластомер произведен од нуспроизвода нафте. Често се користи за примене попут аутомобилског сектора -- гума, врата и прозора. Екстракција сирових мономера подразумева рафинирање ових фракција нафте -- кроз процесе попут крековања нафте и дестилације -- како би се пречистили циљни мономери, јер би загађивачи пореметили накнадну реакцију полимеризације. Добијени пречишћени мономери обично имају чистоћу од 99,5% или више, постављајући темеље за синтезу гуме.

Основни корак производње је полимеризација: пречишћени мономери се мешају са иницијаторима и или диспергују у води или растварају у органским растварачима. Овај процес претвара мале молекуле мономера у дуге полимерне ланце, дајући сирову гуму са садржајем угљоводоника у гуми од 80–90%. Критични накнадни корак је вулканизација, где се додају сумпор или пероксиди и загревају да би се формирале умрежења између полимерних ланаца – невулканизована гума је превише мекана и лепљива да би била корисна. Вулканизована гума у почетку има чистоћу полимера од 95–98%, али за високо ефикасне примене потребно је даље пречишћавање.

Тешкоће у мерењу концентрације етилена

У синтези гуме, посебно за етилен-пропилен-диен мономер (EPDM) или етилен-пропилен гуму (EPR/EPM), прецизно мерење концентрације етилена је кључно за контролу кинетике полимеризације, обезбеђивање конзистентних својстава полимера и минимизирање отпада.

Преглед процеса синтезе гуме

Синтеза гуме за EPDM/EPR обично укључује:

Испорука сировинаЕтилен и пропилен (и диен за EPDM) се доводе као гасови у реактор, често растворени у растварачу или одржавани у гасовитој/течној фази.

Реактор за полимеризацијуCSTR или реактор са петљом где мономери реагују са катализаторима на 30-90°C и 10-30 бара, формирајући полимерне ланце.

Регенерација растварача/мономераНереаговани мономери се одвајају, рециклирају или прочишћавају, често путем одвајања испарљивих материја или флеш бубњева.

Завршна обрадаПолимер се одваја, пере и екструдира, уз проверу квалитета густине и вискозности по Мунију.

Етилен служи као кључни мономер у синтези гуме, кључне сировине у петрохемијској индустрији. Концентрација овог мономера унутар реакционе посуде директно диктира кинетику полимеризације и, последично, физичка и хемијска својства коначног полимера, као што су молекулска тежина и температура топљења. Када концентрација етилена није прецизно контролисана, резултујући полимер може показати неконтролисану полидисперзију, што доводи до шире расподеле молекулских тежина и недоследног квалитета коначног производа. На пример, постоји линеарна веза између повећања притиска етилена и садржаја етилена у произведеним кополимерима, што заузврат утиче на њихову температуру топљења.

Ова варијабилност у квалитету производа има директан и опипљив финансијски утицај. Да би осигурали да свака произведена серија испуњава минималне спецификације квалитета, оператери често примењују метод познат као „одрицање квалитета“. То подразумева намерну производњу производа са карактеристикама квалитета које превазилазе потребне спецификације, у ствари претерано инжењерирање процеса како би се компензовала варијабилност мерења и контроле. Ова пракса, иако обезбеђује прихватање производа, директно доводи до повећане потрошње сировина, веће потрошње енергије и продужених циклуса, што се све претвара у значајне оперативне трошкове и смањене марже профита. Суштина овог проблема није мана у самом хемијском процесу, већ дефицит у петљи мерења и контроле у реалном времену која њиме управља, што доводи до реактивног, а не проактивног начина рада.

Разговарајте са нашим стручњаком како бисте проценили ваше оперативне захтеве.

Консултујте стручњака

Решење за континуирано мерење концентрације лонметром

Традиционалне анализе ван мреже, засноване на лабораторији, нису погодне за динамичне, континуиране захтеве модерне производне линије. Оне често узрокују кашњење у анализи и поновљена мерења која захтевају много рада. Другим речима, подаци које оператери добијају представљају снимак процеса од неколико минута или чак сати. Недостатак информација узрокује одступања у квалитету након што су се већ догодила, а потенцијално и након што је цела серија угрожена, што доводи до скупог отпада и поновног рада.

Лонметер је пројектоваоконцентрација сензора етиленада се оствари прецизно мерење концентрације у реалном времену у континуираном хемијском процесу. Добро функционише чак и у брзо променљивом окружењу; Онлајн мерач концентрације етилена је инструмент индустријског квалитета дизајниран да задовољи захтеве за прецизно мерење хемијских процеса. Користи напредне технологије сензора -- извор акустичног сигнала за побуђивање металне виљушке за звучну функцију, узрокујући да виљушка вибрира на својој природној резонантној фреквенцији. Приметно је да ова резонантна фреквенција показује директну корелацију са густином течности коју виљушка за звучну функцију додирује. Након тога, густина течности може се одредити фреквентном анализом -- са имплементираном компензацијом температуре како би се супротставило температурном померању унутар система, осигуравајући тачност мерења.

Мерач концентрације етилена

За континуирано мерење концентрације у цевоводима или резервоарима

Структура звучне виљушке

Постављање инсталација у процесу синтезе гуме

Линија за довод мономераПоставите сензор у цевовод за довод етилена после компресора да бисте осигурали чистоћу и подесили дозирање.
Улаз реактораИнсталирати на месту мешања мономера и растварача са хексаном/пропиленом ради контроле раствореног етилена.
У реакторуПоставите унутар CSTR-а близу мешалице за контролу полимеризације у реалном времену.
Линија за рециклажуПоставите на излазу из бубња за испаривање како бисте оптимизовали опоравак нереагованог етилена.
Вентилациона линијаМонтирајте у линију за чишћење/одзрачивање ради праћења емисија и обезбеђивања безбедности.