聚酰胺66生产工艺节能及其管理体系的构建方法研究

李军朋

（平顶山神马工程塑料有限责任公司，河南平顶山 467000）

聚酰胺66被广泛应用于生产领域中，可制成各种各样的产品，例如常见的制成品有轮胎以及工业丝线和民用丝线等。聚酰胺66通过加工还可以制成弹力尼龙，尼龙的命名方式是根据尼龙生产原料中碳原子的含量进行命名的，再通过缩聚最终形成聚酰胺66[1]。聚酰胺66生产工艺过程中的节能，能够降低生产聚酰胺66的成本，聚酰胺66生产节能管理的体系主要是通过一系列的组织生产过程中的设定，形成一个良好完整的生产过程[2]，以及生产管理体系，并且以节能为目的，实现聚酰胺66生产全过程资源的节约。通过建立整套的节能管理体系，贯穿聚酰胺66的整个生产过程，并通过对节能方案的建立、使用、改进以及对方案的优化，实现大幅度的聚酰胺66生产节能，综合节能管理组合与办法，融入最新节能技术以及节能产品，降低对原料的损耗，提升资源的利用率，从而实现聚酰胺66的生产节能。

1 聚酰胺66生产工艺

聚酰胺66的生产过程主要分为两部分进行。第1步是聚酰胺66盐的生产，聚酰胺66盐的生产过程是首先制造出具有高纯度和温度的聚酰胺66盐水溶液，主要的处理方式是利用盐处理工程进行制造，然后再通过一系列的操作，进行高浓度的熔体聚合，最终形成的熔体聚合物，与普通的分子量分布来说差别不大，且这种高黏度的熔体质量均一，同时具有更高的可塑性，在聚酰胺66盐的生产过程中，需要利用计量确定聚酰胺66盐的含量，再进行蒸发操作，除去聚酰胺66盐溶液中的水分，然后进行预缩聚操作，进而进行闪蒸，进一步在常压下进行缩聚，缩聚完成之后再进行减压缩聚，最终形成聚酰胺66盐熔体[3]。

第2步是在完成聚酰胺66盐缩聚之后，将聚酰胺66盐运送至生产工厂进行聚酰胺66的聚合，将聚酰胺66盐用工程车运送过来之后，将其放入到聚酰胺66生产工艺设备中，并加入热稳定剂以及催化反应剂，然后迅速进行混合搅拌，再进行多余水分的蒸发，聚酰胺66盐的浓度增加，然后再输送到反应器中进行初步缩聚操作，在缩聚操作完成之后，传输到闪蒸器当中，进一步进行水分的蒸发和缩聚，此时通过机械操作将蒸发器内的压力降至常压，迫使溶液中的水分与物料迅速分离。完成初步聚合的聚酰胺66盐溶体，再由下一个聚合器进行聚合反应，进一步分离出聚合物中的水分，形成高黏度的聚合物熔体。最后将聚合物熔体送入造粒机进行造粒至此聚酰胺66形成。

聚酰胺66盐的反应过程：

2 聚酰胺66生产工艺节能措施

2.1 聚酰胺66生产工艺节能方向

（1）聚酰胺66生产工艺的选择。每种化工产品在生产的过程中，都可以通过不同的生产工艺生产出相同的产品，每种不同的生产工艺中所消耗的能源是不同的，选择节能生产工艺，是聚酰胺66生产节能的主要措施之一。选择一个最优的生产工艺，能够大幅减少能源的消耗，提升能源的利用效率，从而扩大利润空间[4]。

（2）聚酰胺66 生产工艺聚合反应工程的选择。化工产品在生产过程中，需要流动、传输热量、传输质量，这些都是在生成过程中需要被克服的难关，需要消耗大量的能量，如果能减少反应工程中阻力的大小，那么就可以减少能量的消耗。

（3）聚酰胺66生产工艺中分离工程的选择。每种聚合物在生产的过程中都有不同的分离方式，用的分离器皿也不同。在进行分离时，可以选择吸收的分离方式，也可以选择精馏的分离方式，不同的分离方式，消耗的能量是不同的，与生产工艺类似。

（4）聚酰胺66生产工艺催化剂的选择。在完成聚酰胺66生产工艺确定之后，生产过程中大多都需要利用催化剂进行辅助生产，每种催化剂所带来的污染和所消耗的能量都是不同的，市面上有多种催化剂，人们也在热衷于研究更多新型节能环保的催化剂应用到化工产品生产中。一个合适的催化剂能够减少副产品的产生，并且减少污染物的产生，对于提高聚合物的浓度和分离过程有重要的作用。

（5）聚酰胺66生产工艺方法的改进。目前，常用的聚酰胺66生产工艺是缩聚的方式，通过在生产工艺过程中进行节能控制，以大幅减少能源的损耗和使用，从而达到聚酰胺66生产节能的目的。

2.2 设备节能方式

聚酰胺66生产工艺中使用的化工设备，每种化工设备都有其独特的使用方式，一种化工设备可以进行的节能方式也不同，在聚酰胺66生产工艺所需要涉及的化工设备有以下几个。

（1）蒸发设备。在该设备中进行节能，可以采用的方式有很多。例如从设备本身出发，可以采用多效蒸发的方式，也可以通过热泵蒸发的方式进行节能。从原料的角度出发，可以首先对原料进行预热，从而减少蒸发所需要的能量。

（2）聚酰胺66盐流体输送机械节能。在这个设备中可以利用三种方式进行节能：一是在聚酰胺66盐压缩的过程中，将产生的热量进行回收利用，减少冷却水转移；二是利用可变负荷设备，对设备输送机械的转速进行控制，减少设备在运行过程中损耗多余能量，从而达到节能的目的；三是改变流体的回收位能，从而达到节能的目的。

（3）聚酰胺66换热设备节能。该设备的节能方式可以通过对设备自身进行节能操作，通过提高设备的保温性，减少热能损耗，在设备运行过程中控制合理的温差，降低能源损耗，并对设备进行防腐设计，预防设备出现结垢的情况。

（4）聚酰胺66干燥设备节能。利用排气二次循环利用技术，提高原料的利用率，减少原料的损耗。同时避免设备中出现过量的空气，导致需要花费大量的能量，并在干燥过程中产生的热量进行回收。

（5）聚酰胺66塔类设备节能。塔类设备选择及工艺控制在企业节能中将起到决定性的作用，对于蒸馏、萃取、解析、结晶这类工艺过程要考虑余热利用、串联使用等，可采用中间冷凝器和中间再沸器及热泵等一类技术[5]。

2.3 工艺控制节能

在聚酰胺66生产过程中，工艺节能控制可以从两方面进行：一是在操作过程中进行控制，避免人为因素导致的能源消耗。精准合理地把控工艺的操作过程，在适当的时间进行适当的操作，将整个工艺过程进行无缝衔接，从而达到节能的目的。另一方面是通过对工艺进行节能改造，减少工艺过程中不必要的操作步骤和过程，减少原料的投放，减少其他物料的使用，提升聚酰胺66原料使用效率和反应过程，控制生产过程中污染物的排放和其他废料的产生，从而达到节能的目的。通过精准的计量和计算，协调控制聚酰胺66生产的工艺过程，保证聚酰胺66生产工艺的质量。

2.4 尼龙生产中的能耗分析

能量衡算是根据热力学第一定律，即能量守恒与转化定律，对化工过程进行能量的计算。能量的消耗在化工生产中是一项重要的技术经济指标，它是衡量工艺过程、设备设计和操作水平是否先进合理的主要指标之一。

能量衡算有两种情况：一种是对使用中的设备和装置进行能量方面的评价，即实际测定一些装置或设备的能量值，通过能量衡算计算出另外一些难以测定的能量值，从而评价装置或设备的能量利用情况；另一种是在设计新的装置或设备时，根据己知的物料量和有关的设定条件，求出能量的变化值，进而获得未知的物料量或温度、功率等重要参数[6]。

本文中的能量衡算公式可用以下公式表示：

其中，ΣQ为总的热量之和，包括热损失在内的所有热量总和；ΣH2为在生产过程中离开生产设备之后各种物料的焓的总和；ΣH1为在生产过程中进入生产设备之前各种物料的焓的总和。

3 聚酰胺66生产节能管理体系的建立及运行

3.1 聚酰胺66生产节能管理体系的建立

按照行业排放标准以及国家排放标准和地方排放标准，三项标准结合，再配合国家政策和法规，建立标准化的节能管理体系。通过有针对性和有计划性的实施聚酰胺66生产管理的节能，实现聚酰胺66节能的高效管理，在达到聚酰胺66生产排放标准的同时，为企业带来利润收入并降低企业的成本，节约能源，保护环境。

聚酰胺66生产节能管理体系的建立主要分为七步进行。第一步，领导决策与准备。主要的工作内容是进行管理者的承诺，通过选票推荐任命领导管理代表，进一步为节能管理体系的构建提供资源；第二步，对管理体系的范围进行界定。包括组织的活动范围、组织的管理权限范围、组织的现场区域和地理边界、法律法规的要求、组织的产品和服务范围、财务边界和运行边界等一系列要求在内的范围进行界定；第三步，初始能源的评审过程。组织通过对能源管理进行深入调查以及能源技术进行调查，确定能源节能管理体系的可行性；第四步，进行管理体系的策划；第五步，通过专人编制节能能源管理体系文件，便于节能管理体系的运行；第六步，对初步确定的能源节能管理体系进行试运行，在试运行过程中进行查漏补缺，进一步优化管理体系；第七步，进行节能管理体系的内部审核，然后进一步进行管理评审，确定节能管理体系的运行方式，并正式投入运行。

3.2 聚酰胺66生产节能管理体系的运行

聚酰胺66 生产节能管理体系的运行基本遵循PDCA 的运行模式，通过不断对管理体系方案的策划、实施以及检查方案的运行情况，纠正方案中存在的问题，并进行持续性的改进节能方案中存在误差和优化节能措施，具体流程见图1所示。

图1 聚酰胺66管理体系的运行方式

（1）管理承诺。聚酰胺66生产企业的领导管理层在响应生产节能政策时做出承诺，并督促聚酰胺66生产节能管理体系的构建，节能方案的策划、实施等过程中监督。

（2）能源方针。根据国家能源使用和污染物排放以及行业的相关标准和政策，熟读政策内容和排放标准，制定聚酰胺66生产节能方案及策划的行为标准。

（3）策划。建立专业的团队组织进行聚酰胺66生产节能方案的策划，包括对相关节能影响因素、企业需要达到的节能排放目标、国家行业标准、国家污染物排放标准、地方污染物排放标准等相结合，制定优于已有的生产排放和能源使用标准的节能方案。

（4）实施运行。完成节能方案的制定后，对方案进行实施与运行，加强对资源的使用、能力的提升与培训和预防控制等。

（5）检查纠正。在节能方案及管理体系实施的过程中进行全过程的监督，检查运行实施的过程情况，对突发性状况能够及时做出响应并给出积极的解决意见，同时对节能管理体系和方案在运行过程中不妥当的地方进行纠正，优化聚酰胺66生产节能方案和管理体系，提升资源利用率。

（6）管理评审。主要是对聚酰胺66节能方案和管理体系应用之后的效果评价，以节能效果为主要的评审指标，评价管理体系和方案的节能程度和优良性。

4 结束语

首先分析了聚酰胺66生产工艺的过程，并通过对聚酰胺66生产过程中生产工艺的控制，包括对生产工艺的选择、反应工程的选择、分离工程的选择、催化剂的选择、工艺方法的改进达到工艺生产节能方向的确定，进而对生产过程中所使用的化工设备进行节能设计，包括蒸发设备、流体输送机械、换热设备、干燥设备以及塔类设备等多种节能方式阐述，并控制聚酰胺66生产工艺中，对工艺进行改造升级，实现聚酰胺66的节能，为进一步巩固聚酰胺66生产工艺的节能效果，建立一个节能管理体系。运用系统的节能方案，实现聚酰胺66生产工艺的节能，并将方案和管理体系进行落实，保证节能技术能够切实应用到生产工艺中，带动资源的利用率提升，充分发挥节能管理体系的作用。