阻聚劑在丙烯酸裝置上的應(yīng)用

顏祥洲(中海油能源發(fā)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(duì)于防止丙烯酸聚合，提升其生產(chǎn)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(yīng)用效果進(jìn)行簡(jiǎn)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(shí)，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(méi)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(dǎo)期的長(zhǎng)短，就可以看出其不同阻聚劑的阻聚效果；當(dāng)各種阻聚劑處于氮?dú)夥諊袝r(shí)，AI-61 A與AI-61 R兩種阻聚效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他幾種阻聚劑，這兩種阻聚劑的阻聚效果沒(méi)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(huì)對(duì)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(shí)，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(méi)有阻聚作用。當(dāng)氧氣氛圍的濃度值小于2.5%時(shí)，隨著氧氣濃度值的增大，P Z阻聚的效果會(huì)顯著增強(qiáng)，但是AI-61 A阻聚劑的阻聚效果會(huì)明顯降低；當(dāng)各阻聚劑處于氧氣濃度小于2.5%的氛圍中時(shí)，隨著氧氣濃度值的增大，P Z阻聚的效果會(huì)明顯下降，而其他幾種阻聚劑已經(jīng)幾乎沒(méi)有阻聚效果。

二、復(fù)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(dǎo)期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于HQ阻聚劑的誘導(dǎo)期，并且P Z阻聚劑的誘導(dǎo)期會(huì)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(dǎo)期沒(méi)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(jìn)行混合使用，發(fā)現(xiàn)其阻聚效果明顯增強(qiáng)，將10 p p m的P Z加入到丙烯酸中，再加入一定量的HQ，發(fā)現(xiàn)其整體上的誘導(dǎo)期明顯增強(qiáng)，并且增強(qiáng)幅度非常大，如果單獨(dú)將10 p p m的P Z加入到丙烯酸中，發(fā)現(xiàn)其誘導(dǎo)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(shí)，將其應(yīng)用于丙烯酸中，其誘導(dǎo)期長(zhǎng)達(dá)550分鐘，而如果將50 p p m的HQ單獨(dú)加入到丙烯酸中，其誘導(dǎo)期僅為50分鐘。由此可見(jiàn)，將P Z與HQ兩種阻聚劑有效的結(jié)合，是一種有效的增強(qiáng)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(duì)其誘導(dǎo)期的變化情況進(jìn)行觀察，其變化情況主要表現(xiàn)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(shí)，其誘導(dǎo)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(shí)際應(yīng)用中，其混合比例難以有效的控制，這就使得在相關(guān)研究中，對(duì)其兩種阻聚劑的混合比例進(jìn)行探討，以便于其阻聚效果良好、誘導(dǎo)期增長(zhǎng)是非常必要的，應(yīng)用協(xié)同作用指數(shù)S來(lái)進(jìn)行衡量，其計(jì)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(dǎo)期的凈增量；(THQ-TN)表示的含義是：HQ阻聚劑加入之后誘導(dǎo)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(dǎo)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(shí)，丙烯酸的誘導(dǎo)期；THQ表示的含義是：在丙烯酸中加入HQ阻聚劑的誘導(dǎo)期；TPZ表示的含義是：在丙烯酸中加入P Z阻聚劑的誘導(dǎo)期；TN表示的含義是：沒(méi)有加入阻聚劑時(shí)丙烯酸的誘導(dǎo)期。

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

三、HQ與PZ的協(xié)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(huì)出現(xiàn)明顯的增長(zhǎng)，對(duì)二者的協(xié)同作用原理進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，分析P Z與HQ兩種阻聚劑的阻聚效果，發(fā)現(xiàn)P Z阻聚劑具有可再生的特點(diǎn)，并且其阻聚效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(xié)同作用，但是當(dāng)HQ定量時(shí)，隨著P Z阻聚劑加入量的增大，其協(xié)同作用反而越來(lái)越小，這主要是因?yàn)楫?dāng)P Z阻聚劑的量遠(yuǎn)大于HQ阻聚劑的量時(shí)，P Z阻聚劑中有一部分的再生部分不能再生，這直接導(dǎo)致其誘導(dǎo)期的縮短。

結(jié)束語(yǔ)

丙烯酸具有一個(gè)顯著特點(diǎn)就是容易聚合，這使得其生產(chǎn)過(guò)程中具有較大難度，在其生產(chǎn)裝置中應(yīng)用一定的阻聚劑，抑制其聚合，對(duì)于其生產(chǎn)工作的順利開(kāi)展是非常必要的，本文就主要對(duì)其幾種常用的阻聚劑進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，對(duì)于實(shí)際的丙烯酸生產(chǎn)工作具有一定的參考作用。

[1]張志宇,李峰.丙烯酸生產(chǎn)裝置阻聚劑配方更改實(shí)驗(yàn)及其應(yīng)用.內(nèi)蒙古石油化工.

[2]大森英三.丙烯酸酯及其聚合物.化學(xué)工業(yè)出版社.