浅析聚丙烯酰胺装置三废控制技术

赵波

摘 要 聚丙烯酰胺热稳定性好，易溶于水，被广泛应用于油田三次采油以及钻井等行业。随着我国工业化的迅速发展，聚丙烯酰胺的使用范围也在逐渐扩大，需求量大大增加。大庆炼化聚合物一厂聚丙烯酰胺装置为了更好地适应油田三次采油的产品需求，在技术上不断地进行创新与改进，本文将重点针对聚丙烯酰胺装置三废控制技术在油田中的具体应用展开讨论。

关键词 聚丙烯酰胺；装置；三废控制

大庆炼化公司聚丙烯酰胺装置主要会产生两种废气，氨气与二氧化碳，这两种气体的产生都需要通过水解的方式进行实现，通过高达45m的烟囱将废气排入大气中。通过后水解工艺产生的两种废气，大部分的废气都需要通过预研磨的废气风机进行排出，只有少部分会随着干燥的废气进行排除。通过后水解工艺的方式产生的氨气会通过排氨风机进行排出，少量的氨气会随着干燥的废气排出，如果设备密封不足，也会有少量的氨气被泄露到聚丙烯酰胺装置中，该装置中的聚丙烯酰胺为粉状颗粒，会产生大量的固体废弃物，需要使用合理的废控技术，解决聚丙烯酰胺中产生的废弃物。

1 聚丙烯酰胺生产技术

1.1 乳液聚合工艺技术

聚丙烯酰胺单体在由乳化剂合成的油包水型乳液的环境中进行聚合反应，能够得到质量分数在20%以上的聚合物，分子质量较高，黏度能够达到70mPa·s。传统的乳液聚合工艺需要对聚合物胶体进行切割和造粒等工艺的反应，而油包水乳液聚合工艺在生产的过程中减少了这种工艺流程，极大地降低了聚合物工厂的设备投入与人员消耗，增加了产品运输产量，降低了成本。乳液聚合工艺在生产的过程中需要使用大量的有机溶液，会产生一定的生产成本[1]。

1.2 均聚现场水解工艺技术

均聚现场水解工艺的制作方法就是将聚合得到的非離子聚丙烯酰胺干粉进行溶解，并且再加入氢氧化钠进行水解，能够得到质量分数为2.2%的产品，这种产品属于阴离子聚丙烯酰胺，该产品类型所得到的分子质量和黏度也较高，其各项指标都符合生产标准，将这种生产工艺技术应用在油田中，能够建设多个小型试验站，用于水解非离子聚丙烯酰胺。

1.3 共聚合工艺技术

在共聚合工艺技术中，有两种聚合单体，一种是丙烯酰胺，另外一种是丙烯酸，这两种能够聚合单体在温度较低的条件下，会进行共聚合反应，主要起到一定的引发体系作用，通过该工艺聚合得到的胶体需要经过切割和造粒等工艺流程，才能够得到粉状的阴离子聚丙烯酰胺，这种技术在国外应用较为广泛，分子质量与黏度没有乳液聚合工艺技术和均聚现场工艺技术高，但是能够根据不同的作用生产不同的水解度，在0%～70%的范围内。

1.4 均聚后水解工艺

均聚后的水解工艺技术产于日本，其工艺流程是先将产品均聚成非离子聚丙烯酰胺，然后在聚丙烯酰胺中加入氢氧化钠，通过干燥的工艺方式得到粉状的聚合物，产品的相对分子质量和黏度与共聚合工艺技术相同，这种工艺方式的质量较好，但是工艺制作较为复杂，成本也较高[2]。

2 聚丙烯酰胺装置三废控制技术治理

2.1 废气治理

大气炼化公司聚丙烯酰胺装置功能较多，抗盐生产线陆续投入生产后，在厂房中会产生大量的氨气，这种氨气的浓度较高，厂房内的操作人员在工作的过程中，如果将浓度较高的氨气吸入人体，氨气一旦与血红蛋白相结合，将会破坏人体的血液流通以及呼吸功能，造成工作人员出现咳嗽、呼吸困难、头晕等症状，如果吸入的氨气过多，且浓度过高，将会造成血液中的氨浓度增加，通过人体中的三叉神经末梢反射引发心脏骤停，从而造成窒息，严重危机到工作人员的生命安全，这种高浓度氨气问题需要引起领导的重视，采取有效的措施降低厂房中氨气的浓度，避免氨气的浓度过高，工作人员吸入人体后危害生命。基于此，可以采取以下几种方式进行处理：

（1）改造排氨系统：对聚丙烯酰胺装置进行技术改造，对排氨系统进行升级改造，可以在排氨系统中的易漏氨的密封点增设排氨管线，或者在加碱阀的地方增加排氨管线，可以有效降低厂房内的氨气浓度。

（2）加设轴流风机：厂房中现有的轴流风机换气量不足，无法达到排氨效果，可以在厂房中增加功率大的轴流风机，当排氨风机出现跳闸，能够迅速排除厂房中的氨气，降低排氨时间。

（3）改造缓冲料箱取风口：为了进一步的降低厂房中的氨气浓度，可以将料箱取风口改为四层引风，通过缓冲料箱的方式将排氨线装入烟道中，并将其排放到大气中。

（4）加强氨气治理：在聚丙烯酰胺装置中安装抗盐生产线，能够起到降低氨气浓度的效果，减少水解机中氨气的泄露，使用该装置能够极大的改善员工的工作环境，并且具有一定的环保功能。

2.2 废渣治理

聚丙烯酰胺装置在均聚反应中发生异常，使得造粒机出现堵料，或者干燥器出现结块等非正常操作，都会产生废气的聚丙烯酰胺胶体。废气风气会将一部分的粉尘带走，一部分会通过集尘器对粉尘进行收集。在水解的过程中会产生废氨液，冬季温度较低，在排氨的光纤底部会形成凝液，夏季温度较高则不会产生废氨液。使用聚丙烯酰胺装置中产生的废弃物有大颗粒的废料、粉尘以及废气的胶体，或者冬季温度较低时产生的废氨液。

严格控制均聚反应的产生过程，正规操作，从生产的源头控制胶体的产生；出现集尘器粉尘的原因是因为料斗中的物料潮湿，产生结块，拆除集尘器视窗时会产生很多的粉尘，为了解决这个问题，将下料的螺杆改成蝶阀，可以起到节能环保的效果；废氨液的产生是因为在水解的过程中产生了热气，与粉尘混合后会形成凝液，影响风机的运行，导致废气物体无法排放，需要在排氨风机的入口中增加一个排凝的管线和一个废液槽，将凝液能够排出，从而有效的解决生产过程中所产生的废弃物[3]。

3 结束语

对废气和废渣的处理，都需要对聚丙烯酰胺装置中的排氨系统进行改进，我国经过多年的努力，在聚丙烯酰胺装置的生产和应用中都进行了大量的研究，并且增加了很多的功能，使该装置能够应用到更多的领域中，在满足生产标准的同时尽量简单便捷，形成最佳的工艺生产流程，造福于工业领域的生产。

参考文献

[1] 李雷.浅谈抗盐聚丙烯酰胺产品细粉指标的控制方法[J].化工设计通讯，2017，43（6）：94-94.

[2] 崔艳龙.浅析聚丙烯酰胺前水解工艺溶碱系统参数及状态对产品质量影响及解决方法[J].云南化工，2018，（5）：123.

[3] 胡永彬.聚丙烯酰胺装置节水技术及管理[J].化工设计通讯，2017，43（11）：113.