阻聚劑在丙烯酸裝置上的應用

顏祥洲(中海油能源發展石化公司)

常用的阻聚劑有丙酸銅（AI-61 A）、吩噻嗪（P Z）、氫酯單甲醚（MQ）、氫醌（HQ）、銅鹽（AI-61 R）等是丙烯酸裝置中常用的幾種阻聚劑，其對于防止丙烯酸聚合，提升其生產效率具有積極的作用，本文就主要阻聚劑在丙烯酸裝置上的應用效果進行簡單分析研究。

一、單一阻聚劑在丙烯酸中的阻聚效果

各種阻聚劑處于空氣范圍中時，阻聚效果最好的是P Z阻聚劑，其阻聚效果與其他阻聚劑相比具有明顯的差異，其次是AI-61 R阻聚劑，其他的MQ、HQ、AI-61 A幾種阻聚劑的效果都差不多，沒有明顯的差異，將不同的阻聚劑加入到丙烯酸中，觀察其誘導期的長短，就可以看出其不同阻聚劑的阻聚效果；當各種阻聚劑處于氮氣氛圍中時，AI-61 A與AI-61 R兩種阻聚效果要遠遠超出其他幾種阻聚劑，這兩種阻聚劑的阻聚效果沒有太大的差別，其次是P Z阻聚劑，其中的HQ與MQ兩種阻聚劑的阻聚效果比較低。并且在以上兩種條件下，MQ與G Q阻聚劑的加入量的增大，并不會對其阻聚效果具有太大的影響。

各種阻聚劑處于氧氣氛圍中時，如果是處于同一種氧氣濃度中，與其他幾種阻聚劑相比，P Z阻聚劑的阻聚效果最好，如果處于純氧條件之下，AI-61 A以及HQ阻聚劑幾乎沒有阻聚作用。當氧氣氛圍的濃度值小于2.5%時，隨著氧氣濃度值的增大，P Z阻聚的效果會顯著增強，但是AI-61 A阻聚劑的阻聚效果會明顯降低；當各阻聚劑處于氧氣濃度小于2.5%的氛圍中時，隨著氧氣濃度值的增大，P Z阻聚的效果會明顯下降，而其他幾種阻聚劑已經幾乎沒有阻聚效果。

二、復合阻聚劑在丙烯酸中的阻聚效果

由于在空氣氛圍中，P Z阻聚劑的誘導期遠遠大于HQ阻聚劑的誘導期，并且P Z阻聚劑的誘導期會隨著其劑量的增大而顯著增大，而隨著劑量的增大HQ阻聚劑的誘導期沒有明顯的變化，所有在空氣氛圍中，可以將HQ與P Z兩種阻聚劑進行混合使用，發現其阻聚效果明顯增強，將10 p p m的P Z加入到丙烯酸中，再加入一定量的HQ，發現其整體上的誘導期明顯增強，并且增強幅度非常大，如果單獨將10 p p m的P Z加入到丙烯酸中，發現其誘導期僅僅為250分鐘，而將10 p p m的P Z與50 p p m的HQ混合使用時，將其應用于丙烯酸中，其誘導期長達550分鐘，而如果將50 p p m的HQ單獨加入到丙烯酸中，其誘導期僅為50分鐘。由此可見，將P Z與HQ兩種阻聚劑有效的結合，是一種有效的增強阻聚效果的有效方法。

將丙烯酸加入到氧氣中，并在其中加入P Z與HQ，對其誘導期的變化情況進行觀察，其變化情況主要表現為：將濃度為10 p mm的P Z與濃度為25 p p m的HQ加入到丙烯酸樣品中，隨著丙烯酸樣品中氧氣的濃度值從0.1%增加至1.0%時，其誘導期能夠從150分鐘增加至450分鐘，具有非常明顯的增加效果。

HQ與P Z混合具有非常好的阻聚效果，但是在實際應用中，其混合比例難以有效的控制，這就使得在相關研究中，對其兩種阻聚劑的混合比例進行探討，以便于其阻聚效果良好、誘導期增長是非常必要的，應用協同作用指數S來進行衡量，其計算公式如下式所示：

上式中，TPZ+HQ-TNTPZ+PQ-TN表示的含義是：加入P Z與HQ之后，誘導期的凈增量；(THQ-TN)表示的含義是：HQ阻聚劑加入之后誘導期的凈增量；(TPZ-TN)表示的含義是：將P Z阻聚劑加入到丙烯酸中的誘導期的凈增量；TPZ+HQ表示的含義是：加入到P Z與HQ兩種阻聚劑時，丙烯酸的誘導期；THQ表示的含義是：在丙烯酸中加入HQ阻聚劑的誘導期；TPZ表示的含義是：在丙烯酸中加入P Z阻聚劑的誘導期；TN表示的含義是：沒有加入阻聚劑時丙烯酸的誘導期。

如果S=1，HQ與P Z混合之后誘導期的凈增量與單獨加入相同量的HQ的誘導期與單獨加入相同量P Z之后的誘導期的凈增量之和相當，由此可見，在這種配比之下沒有協同作用；如果S>1，HQ與P Z混合之后的誘導期的凈增量大于相同量的HQ與單獨加入相同量之后P Z的誘導期增量之和，由此可見，在這種配比之下，具有較好的協同作用；并且S的值越大，其協同作用越強。

三、HQ與PZ的協同作用

在P Z加入量固定的情況下，HQ加入量越大，其阻聚效果越明顯，但是如果HQ的加入量一定，隨著P Z加入量的增大，其阻聚效果并不明顯，其增加至一定程度之后就不會出現明顯的增長，對二者的協同作用原理進行簡單分析，分析P Z與HQ兩種阻聚劑的阻聚效果，發現P Z阻聚劑具有可再生的特點，并且其阻聚效果要遠遠高于HQ阻聚劑，所以，在存在HQ，并且P Z能夠再生的情況下，阻聚劑的效果增加非常的明顯，二者具有明顯的協同作用，但是當HQ定量時，隨著P Z阻聚劑加入量的增大，其協同作用反而越來越小，這主要是因為當P Z阻聚劑的量遠大于HQ阻聚劑的量時，P Z阻聚劑中有一部分的再生部分不能再生，這直接導致其誘導期的縮短。

結束語

丙烯酸具有一個顯著特點就是容易聚合，這使得其生產過程中具有較大難度，在其生產裝置中應用一定的阻聚劑，抑制其聚合，對于其生產工作的順利開展是非常必要的，本文就主要對其幾種常用的阻聚劑進行了簡單分析，對于實際的丙烯酸生產工作具有一定的參考作用。

[1]張志宇,李峰.丙烯酸生產裝置阻聚劑配方更改實驗及其應用.內蒙古石油化工.

[2]大森英三.丙烯酸酯及其聚合物.化學工業出版社.