淺析聚丙烯酰胺裝置三廢控制技術

趙波

摘 要 聚丙烯酰胺熱穩定性好，易溶于水，被廣泛應用于油田三次采油以及鉆井等行業。隨著我國工業化的迅速發展，聚丙烯酰胺的使用范圍也在逐漸擴大，需求量大大增加。大慶煉化聚合物一廠聚丙烯酰胺裝置為了更好地適應油田三次采油的產品需求，在技術上不斷地進行創新與改進，本文將重點針對聚丙烯酰胺裝置三廢控制技術在油田中的具體應用展開討論。

關鍵詞 聚丙烯酰胺；裝置；三廢控制

大慶煉化公司聚丙烯酰胺裝置主要會產生兩種廢氣，氨氣與二氧化碳，這兩種氣體的產生都需要通過水解的方式進行實現，通過高達45m的煙囪將廢氣排入大氣中。通過后水解工藝產生的兩種廢氣，大部分的廢氣都需要通過預研磨的廢氣風機進行排出，只有少部分會隨著干燥的廢氣進行排除。通過后水解工藝的方式產生的氨氣會通過排氨風機進行排出，少量的氨氣會隨著干燥的廢氣排出，如果設備密封不足，也會有少量的氨氣被泄露到聚丙烯酰胺裝置中，該裝置中的聚丙烯酰胺為粉狀顆粒，會產生大量的固體廢棄物，需要使用合理的廢控技術，解決聚丙烯酰胺中產生的廢棄物。

1 聚丙烯酰胺生產技術

1.1 乳液聚合工藝技術

聚丙烯酰胺單體在由乳化劑合成的油包水型乳液的環境中進行聚合反應，能夠得到質量分數在20%以上的聚合物，分子質量較高，黏度能夠達到70mPa·s。傳統的乳液聚合工藝需要對聚合物膠體進行切割和造粒等工藝的反應，而油包水乳液聚合工藝在生產的過程中減少了這種工藝流程，極大地降低了聚合物工廠的設備投入與人員消耗，增加了產品運輸產量，降低了成本。乳液聚合工藝在生產的過程中需要使用大量的有機溶液，會產生一定的生產成本[1]。

1.2 均聚現場水解工藝技術

均聚現場水解工藝的制作方法就是將聚合得到的非離子聚丙烯酰胺干粉進行溶解，并且再加入氫氧化鈉進行水解，能夠得到質量分數為2.2%的產品，這種產品屬于陰離子聚丙烯酰胺，該產品類型所得到的分子質量和黏度也較高，其各項指標都符合生產標準，將這種生產工藝技術應用在油田中，能夠建設多個小型試驗站，用于水解非離子聚丙烯酰胺。

1.3 共聚合工藝技術

在共聚合工藝技術中，有兩種聚合單體，一種是丙烯酰胺，另外一種是丙烯酸，這兩種能夠聚合單體在溫度較低的條件下，會進行共聚合反應，主要起到一定的引發體系作用，通過該工藝聚合得到的膠體需要經過切割和造粒等工藝流程，才能夠得到粉狀的陰離子聚丙烯酰胺，這種技術在國外應用較為廣泛，分子質量與黏度沒有乳液聚合工藝技術和均聚現場工藝技術高，但是能夠根據不同的作用生產不同的水解度，在0%～70%的范圍內。

1.4 均聚后水解工藝

均聚后的水解工藝技術產于日本，其工藝流程是先將產品均聚成非離子聚丙烯酰胺，然后在聚丙烯酰胺中加入氫氧化鈉，通過干燥的工藝方式得到粉狀的聚合物，產品的相對分子質量和黏度與共聚合工藝技術相同，這種工藝方式的質量較好，但是工藝制作較為復雜，成本也較高[2]。

2 聚丙烯酰胺裝置三廢控制技術治理

2.1 廢氣治理

大氣煉化公司聚丙烯酰胺裝置功能較多，抗鹽生產線陸續投入生產后，在廠房中會產生大量的氨氣，這種氨氣的濃度較高，廠房內的操作人員在工作的過程中，如果將濃度較高的氨氣吸入人體，氨氣一旦與血紅蛋白相結合，將會破壞人體的血液流通以及呼吸功能，造成工作人員出現咳嗽、呼吸困難、頭暈等癥狀，如果吸入的氨氣過多，且濃度過高，將會造成血液中的氨濃度增加，通過人體中的三叉神經末梢反射引發心臟驟停，從而造成窒息，嚴重危機到工作人員的生命安全，這種高濃度氨氣問題需要引起領導的重視，采取有效的措施降低廠房中氨氣的濃度，避免氨氣的濃度過高，工作人員吸入人體后危害生命。基于此，可以采取以下幾種方式進行處理：

（1）改造排氨系統：對聚丙烯酰胺裝置進行技術改造，對排氨系統進行升級改造，可以在排氨系統中的易漏氨的密封點增設排氨管線，或者在加堿閥的地方增加排氨管線，可以有效降低廠房內的氨氣濃度。

（2）加設軸流風機：廠房中現有的軸流風機換氣量不足，無法達到排氨效果，可以在廠房中增加功率大的軸流風機，當排氨風機出現跳閘，能夠迅速排除廠房中的氨氣，降低排氨時間。

（3）改造緩沖料箱取風口：為了進一步的降低廠房中的氨氣濃度，可以將料箱取風口改為四層引風，通過緩沖料箱的方式將排氨線裝入煙道中，并將其排放到大氣中。

（4）加強氨氣治理：在聚丙烯酰胺裝置中安裝抗鹽生產線，能夠起到降低氨氣濃度的效果，減少水解機中氨氣的泄露，使用該裝置能夠極大的改善員工的工作環境，并且具有一定的環保功能。

2.2 廢渣治理

聚丙烯酰胺裝置在均聚反應中發生異常，使得造粒機出現堵料，或者干燥器出現結塊等非正常操作，都會產生廢氣的聚丙烯酰胺膠體。廢氣風氣會將一部分的粉塵帶走，一部分會通過集塵器對粉塵進行收集。在水解的過程中會產生廢氨液，冬季溫度較低，在排氨的光纖底部會形成凝液，夏季溫度較高則不會產生廢氨液。使用聚丙烯酰胺裝置中產生的廢棄物有大顆粒的廢料、粉塵以及廢氣的膠體，或者冬季溫度較低時產生的廢氨液。

嚴格控制均聚反應的產生過程，正規操作，從生產的源頭控制膠體的產生；出現集塵器粉塵的原因是因為料斗中的物料潮濕，產生結塊，拆除集塵器視窗時會產生很多的粉塵，為了解決這個問題，將下料的螺桿改成蝶閥，可以起到節能環保的效果；廢氨液的產生是因為在水解的過程中產生了熱氣，與粉塵混合后會形成凝液，影響風機的運行，導致廢氣物體無法排放，需要在排氨風機的入口中增加一個排凝的管線和一個廢液槽，將凝液能夠排出，從而有效的解決生產過程中所產生的廢棄物[3]。

3 結束語

對廢氣和廢渣的處理，都需要對聚丙烯酰胺裝置中的排氨系統進行改進，我國經過多年的努力，在聚丙烯酰胺裝置的生產和應用中都進行了大量的研究，并且增加了很多的功能，使該裝置能夠應用到更多的領域中，在滿足生產標準的同時盡量簡單便捷，形成最佳的工藝生產流程，造福于工業領域的生產。

參考文獻

[1] 李雷.淺談抗鹽聚丙烯酰胺產品細粉指標的控制方法[J].化工設計通訊，2017，43（6）：94-94.

[2] 崔艷龍.淺析聚丙烯酰胺前水解工藝溶堿系統參數及狀態對產品質量影響及解決方法[J].云南化工，2018，（5）：123.

[3] 胡永彬.聚丙烯酰胺裝置節水技術及管理[J].化工設計通訊，2017，43（11）：113.