阻聚剂在丙烯酸装置上的应用

2014-12-12颜祥洲中海油能源发展石化公司

化工管理 2014年29期

颜祥洲(中海油能源发展石化公司)

常用的阻聚剂有丙酸铜（AI-61 A）、吩噻嗪（P Z）、氢酯单甲醚（MQ）、氢醌（HQ）、铜盐（AI-61 R）等是丙烯酸装置中常用的几种阻聚剂，其对于防止丙烯酸聚合，提升其生产效率具有积极的作用，本文就主要阻聚剂在丙烯酸装置上的应用效果进行简单分析研究。

一、单一阻聚剂在丙烯酸中的阻聚效果

各种阻聚剂处于空气范围中时，阻聚效果最好的是P Z阻聚剂，其阻聚效果与其他阻聚剂相比具有明显的差异，其次是AI-61 R阻聚剂，其他的MQ、HQ、AI-61 A几种阻聚剂的效果都差不多，没有明显的差异，将不同的阻聚剂加入到丙烯酸中，观察其诱导期的长短，就可以看出其不同阻聚剂的阻聚效果；当各种阻聚剂处于氮气氛围中时，AI-61 A与AI-61 R两种阻聚效果要远远超出其他几种阻聚剂，这两种阻聚剂的阻聚效果没有太大的差别，其次是P Z阻聚剂，其中的HQ与MQ两种阻聚剂的阻聚效果比较低。并且在以上两种条件下，MQ与G Q阻聚剂的加入量的增大，并不会对其阻聚效果具有太大的影响。

各种阻聚剂处于氧气氛围中时，如果是处于同一种氧气浓度中，与其他几种阻聚剂相比，P Z阻聚剂的阻聚效果最好，如果处于纯氧条件之下，AI-61 A以及HQ阻聚剂几乎没有阻聚作用。当氧气氛围的浓度值小于2.5%时，随着氧气浓度值的增大，P Z阻聚的效果会显著增强，但是AI-61 A阻聚剂的阻聚效果会明显降低；当各阻聚剂处于氧气浓度小于2.5%的氛围中时，随着氧气浓度值的增大，P Z阻聚的效果会明显下降，而其他几种阻聚剂已经几乎没有阻聚效果。

二、复合阻聚剂在丙烯酸中的阻聚效果

由于在空气氛围中，P Z阻聚剂的诱导期远远大于HQ阻聚剂的诱导期，并且P Z阻聚剂的诱导期会随着其剂量的增大而显著增大，而随着剂量的增大HQ阻聚剂的诱导期没有明显的变化，所有在空气氛围中，可以将HQ与P Z两种阻聚剂进行混合使用，发现其阻聚效果明显增强，将10 p p m的P Z加入到丙烯酸中，再加入一定量的HQ，发现其整体上的诱导期明显增强，并且增强幅度非常大，如果单独将10 p p m的P Z加入到丙烯酸中，发现其诱导期仅仅为250分钟，而将10 p p m的P Z与50 p p m的HQ混合使用时，将其应用于丙烯酸中，其诱导期长达550分钟，而如果将50 p p m的HQ单独加入到丙烯酸中，其诱导期仅为50分钟。由此可见，将P Z与HQ两种阻聚剂有效的结合，是一种有效的增强阻聚效果的有效方法。

将丙烯酸加入到氧气中，并在其中加入P Z与HQ，对其诱导期的变化情况进行观察，其变化情况主要表现为：将浓度为10 p mm的P Z与浓度为25 p p m的HQ加入到丙烯酸样品中，随着丙烯酸样品中氧气的浓度值从0.1%增加至1.0%时，其诱导期能够从150分钟增加至450分钟，具有非常明显的增加效果。

HQ与P Z混合具有非常好的阻聚效果，但是在实际应用中，其混合比例难以有效的控制，这就使得在相关研究中，对其两种阻聚剂的混合比例进行探讨，以便于其阻聚效果良好、诱导期增长是非常必要的，应用协同作用指数S来进行衡量，其计算公式如下式所示：

上式中，TPZ+HQ-TNTPZ+PQ-TN表示的含义是：加入P Z与HQ之后，诱导期的净增量；(THQ-TN)表示的含义是：HQ阻聚剂加入之后诱导期的净增量；(TPZ-TN)表示的含义是：将P Z阻聚剂加入到丙烯酸中的诱导期的净增量；TPZ+HQ表示的含义是：加入到P Z与HQ两种阻聚剂时，丙烯酸的诱导期；THQ表示的含义是：在丙烯酸中加入HQ阻聚剂的诱导期；TPZ表示的含义是：在丙烯酸中加入P Z阻聚剂的诱导期；TN表示的含义是：没有加入阻聚剂时丙烯酸的诱导期。

如果S=1，HQ与P Z混合之后诱导期的净增量与单独加入相同量的HQ的诱导期与单独加入相同量P Z之后的诱导期的净增量之和相当，由此可见，在这种配比之下没有协同作用；如果S>1，HQ与P Z混合之后的诱导期的净增量大于相同量的HQ与单独加入相同量之后P Z的诱导期增量之和，由此可见，在这种配比之下，具有较好的协同作用；并且S的值越大，其协同作用越强。

三、HQ与PZ的协同作用

在P Z加入量固定的情况下，HQ加入量越大，其阻聚效果越明显，但是如果HQ的加入量一定，随着P Z加入量的增大，其阻聚效果并不明显，其增加至一定程度之后就不会出现明显的增长，对二者的协同作用原理进行简单分析，分析P Z与HQ两种阻聚剂的阻聚效果，发现P Z阻聚剂具有可再生的特点，并且其阻聚效果要远远高于HQ阻聚剂，所以，在存在HQ，并且P Z能够再生的情况下，阻聚剂的效果增加非常的明显，二者具有明显的协同作用，但是当HQ定量时，随着P Z阻聚剂加入量的增大，其协同作用反而越来越小，这主要是因为当P Z阻聚剂的量远大于HQ阻聚剂的量时，P Z阻聚剂中有一部分的再生部分不能再生，这直接导致其诱导期的缩短。