Celanese VAM

Emulsi polivinil asetat (PVAc)Lateks putih, umumnya dikenal sebagai lateks putih, banyak digunakan sebagai perekat polimer utama karena kemampuannya untuk dimodifikasi secara langsung dengan berbagai aditif, kekuatan mekanis yang sangat baik, dan ketahanan terhadap cacat perekat. Selain itu, keramahan lingkungannya sebagai perekat berbasis air membuatnya sangat menarik. Namun, karena proses sintesis yang berbeda, lateks putih juga memiliki beberapa kekurangan, seperti ketahanan air dan panas yang terbatas, viskositas yang umumnya tinggi, dan kandungan padatan yang tinggi, yang meningkatkan biayanya. 1. Pengaruh Polivinil Alkohol terhadap Viskositas EmulsiPercobaan dilakukan menggunakan PVA1799 yang telah mengalami alkoholisasi penuh dan PVA1788 yang telah mengalami alkoholisasi sebagian. Viskositas emulsi yang dibuat dengan PVA1788 adalah 3,8 Pa·s, sedangkan emulsi yang dibuat dengan PVA1799 adalah 3,0 Pa·s. Hal ini terutama disebabkan oleh efek pencangkokan atom hidrogen tersier -CH(OCOCH3)- pada PVA1788. Selain itu, metode produksi polivinil alkohol yang berbeda menghasilkan distribusi gugus asetat residu yang berbeda di dalam molekul, sehingga menghasilkan viskositas yang berbeda pula pada emulsi polivinil asetat yang dihasilkan. PVA1788 dipilih untuk percobaan ini. 2. Pengaruh Inisiator terhadap Viskositas Emulsi dan Kandungan PadatanUmumnya, pada suhu tertentu untuk polimerisasi, jika Anda memulai dengan sedikit inisiator, viskositas dan padatan akan meningkat seiring dengan penambahan inisiator. Viskositas mencapai puncaknya pada 4,2 Pa·s ketika inisiator berjumlah 0,6% dari total monomer, menghasilkan kandungan padatan sebesar 36%. Jika Anda terus menambahkan inisiator melewati titik tersebut, emulsi akan menjadi kurang kental, tetapi padatan akan tetap sama. Selama polimerisasi emulsi, pH medium secara langsung memengaruhi laju dekomposisi inisiator. pH sistem polimerisasi emulsi harus sekitar 6. Karena adanya sedikit Monomer Vinil Ester Asam Asetat dan gugus sulfat yang dihasilkan selama dekomposisi inisiator, pH sistem turun menjadi 4-5. Oleh karena itu, natrium bikarbonat dalam jumlah yang tepat digunakan untuk menyesuaikan pH. 3. Pengaruh Jumlah Emulsifier terhadap Viskositas EmulsiDengan kondisi lain yang tidak berubah, dosis pengemulsi divariasikan. Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 1. Jumlah pengemulsi yang terlalu sedikit mengakibatkan stabilitas emulsi yang buruk dan mudah terjadi demulsifikasi. Viskositas emulsi meningkat seiring dengan peningkatan dosis pengemulsi, mencapai viskositas maksimumnya pada 0,15% dari total kandungan monomer. Ketika dosis pengemulsi melebihi nilai optimal, jumlah partikel emulsi bertambah, ukurannya mengecil, dan viskositasnya menurun. 4. Pengaruh Suhu Reaksi terhadap Viskositas Emulsi dan Kandungan PadatanEksperimen menunjukkan bahwa ketika rasio reaktan, metode penambahan, dan pengadukan tetap sama, perubahan suhu reaksi benar-benar mengubah kekentalan emulsi polivinil asetat dan jumlah padatan di dalamnya. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 2. Hal ini karena polimerisasi bersifat endotermik, sehingga suhu reaksi yang lebih tinggi mendukung reaksi tersebut. Namun, ketika suhu reaksi mencapai 80°C, melebihi titik didih monomer vinil asetat (72°C), refluks meningkat dan energi terbuang. Suhu rendah juga memperlambat reaksi, sehingga reaksi tidak sempurna dan viskositas emulsi rendah. 5. Pengaruh Kemurnian Monomer terhadap Viskositas Emulsi dan Kandungan PadatanKarena persyaratan penyimpanan dan transportasi, inhibitor polimerisasi sering ditambahkan ke vinil asetat sebelum pengiriman untuk menjaga stabilitasnya. Untuk memfasilitasi polimerisasi, vinil asetat didistilasi sebelum percobaan. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 3 menunjukkan bahwa sifat-sifat vinil asetat secara langsung memengaruhi viskositas emulsi dan kandungan padatan. Distilasi monomer secara signifikan meningkatkan viskositas polivinil asetat. 6. KesimpulanCiri-ciri Monomer Vinil Asetat (VAM) dan polivinil alkohol mengubah kekentalan emulsi dan jumlah zat padat di dalamnya.Viskositas dan kandungan padatan suatu emulsi dipengaruhi oleh suhu reaksi, jumlah reaktan, dan bagaimana Anda menambahkan monomer, pengemulsi, dan inisiator selama prosedur emulsifikasi.Kami mendapatkan emulsi polivinil asetat berwarna putih susu dengan beberapa kualitas unggulan. Emulsi ini memiliki viskositas 5,8 Pa•s, kandungan padatan 42%, pH antara 6 dan 8, dan warna biru. Keunggulannya adalah, kami mencapai hal ini dengan menjaga suhu reaksi pada 75°C dan menambahkan pengemulsi (0,15%) dan inisiator (0,6%) tetes demi tetes secara bertahap, berdasarkan jumlah total monomer. Situs web: www.elephchem.comWhatsApp: (+)86 13851435272Surel: admin@elephchem.com

Polivinil alkohol (PVA) merupakan bahan baku utama untuk produksi vinilon dan juga digunakan dalam produksi perekat, pengemulsi, dan produk lainnya. Dalam proses produksi PVA, polimerisasi larutan digunakan untuk memastikan distribusi polimerisasi yang sempit, percabangan yang rendah, dan kristalinitas yang baik. Laju polimerisasi VAM dikontrol secara ketat pada sekitar 60%. Berkat kontrol laju polimerisasi selama proses polimerisasi VAM, sekitar 40% dari Monomer Vinil Asetat (VAM) tetap tidak terpolimerisasi dan memerlukan pemisahan, pemulihan, dan penggunaan kembali. Oleh karena itu, penelitian tentang proses pemulihan VAM merupakan komponen penting dalam proses produksi PVA. Terdapat hubungan polimer-monomer antara Etilen Vinil Asetat (EVA) dan monomer vinil asetat (VAM). Monomer vinil asetat merupakan salah satu bahan baku dasar untuk pembuatan polimer etilen vinil asetat. Makalah ini menggunakan perangkat lunak simulasi kimia Aspen Plus untuk mensimulasikan dan mengoptimalkan proses pemulihan VAM. Kami mempelajari bagaimana pengaturan proses di menara polimerisasi pertama, kedua, dan ketiga memengaruhi unit produksi. Kami menemukan pengaturan terbaik untuk menghemat air yang digunakan untuk ekstraksi dan menurunkan konsumsi energi. Parameter-parameter ini memberikan landasan teori yang penting untuk desain dan pengoperasian pemulihan VAM. 1 Proses Pemulihan Monomer Vinil Asetat1.1 Proses SimulasiProses ini mencakup menara polimerisasi pertama, kedua, dan ketiga dalam proses pemulihan monomer vinil asetat. Diagram alir detailnya ditunjukkan pada Gambar 1. 1.2 Pemilihan Model dan Modul TermodinamikaUnit pemulihan monomer vinil asetat di pabrik polivinil alkohol terutama memproses sistem polar yang terdiri dari vinil asetat, metanol, air, metil asetat, aseton, dan asetaldehida, dengan pemisahan cair-cair antara vinil asetat dan air. Peralatan utama dalam unit pemulihan monomer vinil asetat di pabrik polivinil alkohol disimulasikan menggunakan perangkat lunak Aspen Plus. Modul RadFrac digunakan untuk menara distilasi, dan modul Decanter untuk pemisah fase. 2 Hasil SimulasiKami menjalankan simulasi proses pada unit pemulihan monomer vinil asetat di pabrik polivinil alkohol. Tabel 3 menunjukkan perbandingan hasil simulasi dan nilai aktual untuk logistik utama. Sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 3, hasil simulasi sesuai dengan nilai aktual, sehingga model ini dapat digunakan untuk mengoptimalkan parameter proses dan alur proses lebih lanjut. 3 Optimasi Parameter Proses3.1 Penentuan Jumlah Pengupasan MetanolMenara Polimerisasi 1 mengeluarkan monomer vinil asetat (VAM) dari aliran yang tersisa setelah polimerisasi. Menara ini menggunakan uap metanol di bagian bawah untuk panas. Jumlah metanol yang tepat penting bagi kinerja menara. Studi ini mengkaji bagaimana perbedaan jumlah metanol memengaruhi fraksi massa PVA di bagian bawah menara dan fraksi massa VAM di bagian atas, dengan asumsi umpan tetap sama dan desain menara konstan. Seperti ditunjukkan pada Gambar 2, ketika kapasitas panas yang dibutuhkan untuk pemisahan di Menara Polimerisasi 1 terpenuhi, peningkatan jumlah metanol pengupasan akan menurunkan fraksi massa PVA di bagian bawah dan fraksi massa VAM di bagian atas. Jumlah metanol pengupasan memiliki hubungan linier dengan fraksi massa PVA di bagian bawah dan fraksi massa VAM di bagian atas. 3.2 Optimasi Posisi Umpan di Menara Polimerisasi 2Pada Menara Polimerisasi 2, sebuah menara distilasi ekstraktif, lokasi masuknya pelarut dan umpan sangat memengaruhi hasil pemisahan. Kolom ini menggunakan distilasi ekstraktif. Berdasarkan sifat fisik ekstraktan dan umpan campuran, ekstraktan harus ditambahkan dari bagian atas kolom. Gambar 3 menunjukkan bagaimana posisi umpan campuran memengaruhi fraksi massa metanol di bagian atas dan beban reboiler di bagian bawah, dengan pengaturan simulasi lainnya tetap sama. 3.3 Optimasi Jumlah Air Ekstraksi pada Kolom Polimerisasi 2Pada Kolom Polimerisasi 2, distilasi ekstraktif digunakan untuk memisahkan vinil asetat dan azeotrop metanol. Dengan menambahkan air ke bagian atas kolom, azeotrop akan terganggu, sehingga memungkinkan pemisahan kedua zat tersebut. Laju aliran air ekstrak memiliki dampak besar pada seberapa baik Kolom Polimerisasi 2 memisahkan bahan-bahan ini. Dengan pengaturan simulasi yang konsisten, saya mengamati bagaimana jumlah air ekstrak memengaruhi fraksi massa metanol di bagian atas dan beban reboiler di bagian bawah kolom. Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 4. 3.4 Optimalisasi Rasio Refluks pada Kolom Polimerisasi 3Pada Kolom Polimerisasi 3, rasio refluks penting untuk memisahkan vinil asetat dari zat yang lebih ringan seperti metil asetat dan air jejak. Hal ini meningkatkan kualitas vinil asetat yang diperoleh dari aliran samping. Kami menjaga pengaturan simulasi tetap konstan dan mempelajari bagaimana rasio refluks memengaruhi fraksi massa vinil asetat dari aliran samping dan beban reboiler. Hasil perhitungan ditunjukkan pada Gambar 6. Mempertahankan rasio refluks menara polimerisasi sekitar 4 membantu memastikan vinil asetat dari jalur samping memenuhi standar kualitas dan menjaga beban reboiler tetap rendah. 4. Kesimpulan(1) Dengan menggunakan perangkat lunak AspenPlus, model termodinamika yang sesuai dipilih untuk mensimulasikan keseluruhan proses pemulihan monomer vinil asetat di pabrik polivinil alkohol. Hasil simulasi sesuai dengan nilai aktual dan dapat digunakan sebagai panduan dalam perancangan proses dan optimasi produksi pabrik.(2) Berdasarkan simulasi proses yang tepat, pengaruh parameter proses menara polimerisasi 1, menara polimerisasi 2, dan menara polimerisasi 3 terhadap pabrik dikaji, dan parameter proses optimal ditentukan. Ketika vinil asetat memenuhi standar pemisahan yang dibutuhkan, kita dapat menghemat air ekstraksi dan mengurangi penggunaan energi. Situs web: www.elephchem.comWhatsApp: (+)86 13851435272E-mail: admin@elephchem.com