گزارش کارآموزی شرح پروسس واحد وینیل استات
واحد وینیل استات یکی از واحدهای پتروشیمی اراک می باشد که از ترکیب اتیلن. اکسیژن. اسید استیک و وینیل استا ت تهیه شده و جهت مصرف درصنا یع چسب؛رنگ و زرین استفاده می شود .وجود گازها و مواد آتشگیر و خطرناک لزوم تدوین و دستورالعمل اجرایی برای شناسایی .کنترل و مقابله با آنها و جلوگیری ازصدمه دیدن افراد واحد را اقتضا می نماید .
شرایط غیرعادی عملیات
شرایط غیر عادی عملیات شامل قطع برق.هوای ابزار دقیق ویا فعال شدن هر یک از عواملSHUT DOWNواحدکه درOPERATING MANUAL تشریح شده می باشد.که در این حالت سیستم LOGICواحد فعال شده و واحد را به حالت ایمن هدایت می کند.
نفرات کلیدی و وظایف هرکدام در شرایط اضطراری
رئیس نوبتکاری ناحیه 3
پس از دریافت اطلاع از سرپرست نوبتکاری واحد در واحد حضور یافته و نسبت به فراخوانی رئیس واحد.رئیس کارخانه AA/VAاقدام کند.
رئیس واحد
ایشان پس از اطلاع در اسرع وقت در واحد حضور یا فته و راهبری وهدایت واحد را بر عهده می گیرند.
رئیس کارخانه AA/VA
ایشان پس ازاطلاع در واحد حضور یافته و اقدامات ذیل را انجام می دهد .
پتروشیمی اراک شامل نواحی چهارگانه تولیدی و ناحیه سرویسهای جانبی می باشد که به شرح ذیل معرفی می شوند :
تعاریف:
ناحیه 1 بهره برداری:
این ناحیه شامل کارخانه الفین (مشتمل برواحدهای کوره ها.کمپرسورهاوجدا سازی وهیدروژناسیون بنزین پیرولیز) و واحد مخازن می باشد0
ناحیه 2 بهره برداری:
این ناحیه شامل واحدهای 1- بوتن0پلی اتیلن سبک خطی.پلی اتیلن سنگین0پلی پروپیلن0بوتادین وپلی بوتادین
می باشد0
ناحیه3 بهره برداری:
این ناحیه شامل واحرهای اسید اسیک و وینیل استات.دو اتیل هگزانول 0اکسید اتیلن و اتیلن گلایکول و اتانول آمین می باشد0
ناحیه 4 بهره برداری:
این ناحیه شامل واحدهای کلرو استیل کلراید و آلاکلر و بو تاکلرمی باشد 0
ناحیه سرویسهای جانبی:
این ناحیه شامل واحدهای نیروگاه 0بخار 0هوا سوخت0آب صنعتی0برجهای خنک کن 0آفسایت و تصفیه پساب می باشد0
مسولیت اجرا:
رئیس بهره برداری مجتمع مسئول نهایی اجرایی این روش می باشد و کلیه پرسنل بهره برداری مجتمع موظف به اجرای دقیق موارد ذکرشده در متن این روش اجرایی هستند0
روش اجرا:
شرح مختصر فرایند:
دراین قسمت ها ورودی و خروجی های هر واحد به اختصار شرح داده می شود0
ناحیه 1بهره برداری:
کارخانه الفین :خوراک این کارخانه نفتای سبک و سنگین بوده که پس از انجام فرایندهای کراکینگ0هیدروژناسیون و جدا سازی نهایتا محصولات اتیلن 0پروپیلن 0هیدروژن 0برشC4.بنزین پیرولیز0متان و نفت کوره تولید می گردد0
واحد مخازن : انواع مخازن این واحد از نوع کروی 0سقف ثابت و شناور 0CRYOGENICو کپسولهای هیدروژن می باشدکه جهت ذخیره سازی مواد اولیه و محصولات کارخانه الفین مورد استفاده قرار میگیرد0
ناحیه 2 بهره برداری :
کارخانه پلی اتیلن سبک خطی و1-بوتن :خوراک
این واحداتیلن و هیدروژن می باشد که پس از فرایندهای پلیمریزاسیون واکستروژن گریدهای مختلف پلی اتیلن سنگین و سبک خطی تولید می شود 0واحد 1-بوتن نیز ماده اولنه اتیلن را در مجاورت کاتالیست به 1-بوتن نبدیل می نماید0
کارخانه پلی اتیلن سنگین :خوراک این واحد اتیلن 0هیدروژن 0پروپیلن و 1- بوتن می باشد0که پس از فرایندهای پلیمریزاسیون و اکستروژن 0گریدهای مختلف پلی اتیلن سنگین در سه گریداکستروژن 0تزریقی وبادی تولید می شود0
کاخانه پلی پروپیلن: خوراک این واحدپروپیلن .هیدروزن و اتیلن می باشد که پس از فرایندهای پلیمریزاسیون و اکستروژن.گریدهای مختلف پلی پروپیلن تولید می شود.
کارخانه بوتادین و پلی بو تادین :
واحد بوتادین :
خوراک این واحد بزشC4می باشد که پس از فرایندهای تقطیر استخراجی .جداسازی و تخلیص.محصول 1و3_بوتادین با درجه خلوص بالا جهت خوراک واحد پلی بوتادین تولید می گردد.
واحد لاستیک پلی بوتادین:خوراک این واحد 1و3_بوتادین بوده که پس از فرایندهای پلیمریزاسیون .انعقاد . جداسازی و خشک سازی.محصول لاستیک پلی بوتادین در دو گرید روغنی و غیر روغنی تولید می شود.
ناحیه 3بهره برداری:
کارخانه اکسید اتیلن و اتیلن گلایکول:خوراک این واحداتیلن و اکسیژن می باشد که طی فرایند اکسیداسیون و در مجاورت کاتالیست . اکسید اتیلن حاصل می شود .طی واکنشهای شیمیایی اکسید اتیلن با آب وانجام فرایندهای جداسازی نهایتا"محصولات MEG. DEG. TEG تولید می شود.
کارخانه دو اتیل هگزانول :خوراک این واحد گاز طبیعی. پروپیلن . دی اکسیدکربن و هیدروژن می باشد که طی فرایندهای STEAM REFORMING . اکسو (OXO). الدولیزاسیون و هیدروژناسیون .محصولات دو اتیل هگزانول . ایزو بوتانل. نرمال بوتانل تولید می شود .
کارخانه اسید استیک و وینیل استات : خوراک این واحد اتیلن و اکسیژن می باشد که ابتدا در فرایند اکسیداسیون و در مجاورت کاتالیست استالدئید تولید می شود . سپس استالدئید با اکسیژن در مجاورت کاتالیست به اسید استیک تبدیل می شود .نهایتا" از واکنش اسید استیک . اتیلن و اکسیژن در مجاورت کاتالیست محصول وینیل استات تولید می گردد.
ناحیه 4بهره برداری:
واحد کلرو استیل کلراید :
خوراک این واحد منو کلرو استیک اسید . اسید استیک . کلرو گوگرد بوده که طی فرایندهای کلریناسیون و تقطیر. محصول کلرو استیل کلراید تولید می شود .
واحد آلاکلر /بو تاکلر :
خوراک این واحد 2و6_دی اتیل آنیلین . پارافرمالدئید .کلرو استیل کلراید. نرمال بوتانل . متانول و آمونیاک می باشد که طی فرایندهای شیمیایی. خالص سازی و فیلتراسیون محصولات آلاکلر یا بوتاکلر تولید می شود .
ناحیه سرویس های جانبی بهره برداری:
این ناحیه شامل پنج واحد فرایندی به شرح زیر می باشد :
در این واحد برق مورد نیاز مجتمع توسط پنج توربین گازی هر کدام به ظرفیت 25 مگاوات تولید و به شبکه برق مجتمع وارد می شود .
واحد اب صنعتی و برج های خنک کننده :
در واحد اب صنعتی . تولید اب صنعتی با استفاده از مراحل فیلتراسیون و برجهای جذب انیونی و کاتیونی انجام می گیرد و عمده مصرف کننده آب صنعتی واحد بخار می باشد . در واحد برجهای خنک کننده که شامل پنج برج خنک کننده می باشد تهیه و توزیع و کنترل شیمیایی آب خنک کننده انجام می شود .
واحد تصفیه پساب (ET) و آفسایت :
در این واحد عملیات تصفیه ابهای نمکی . ابهای معدنی . فاضلابهای بهداشتی از طریق تصفیه بیولوژیکی. تصفیه بوسیله EDR و سوزاندن در کوره (incinerator) صورت می گیرد . قسمتی از این ابها پس از تصفیه به عنوان اب جبرانی در برجهای خنک کننده مورد مصرف قرار می گیرد. کلیه لوله های ارتباطی بین واحدها INTER) CONNECTIONS) و یک سری از تصفیه خانه های میانی مانند حوضچه های خنثی سازی واحد اسید در این واحد قرار داشته و در رساندن خوراک و UTILITIES به مصرف کننده ها در حوضه مسئولیت این واحد می باشد.
کنترل اقلام ورودی :
به منظور تنظیم پارامترهای عملیاتی . وضعیت ورودی های هر واحد شامل خوراک . مواد شیمیایی . روغنهای مصرفی در پروسس و انواع UTILITY . از دو جنبه کمی و کیفی باید تحت کنترل باشد. این مهم به شرح زیر صورت می گیرد .:
کنترل کمی :
کنترل کمی خوراک .مواد شیمیاییو انواع یوتیلیتی ورودی به هر یک از واحدهای بهره برداری. . عمدتا" از طریق تجهیزات ابزار دقیق که بدین منظور نصب شده است صورت می گیرد و ثبت سوابق ان از طریق درج در LOG SHEET ها . نرم افزار های کامپیوتری و یا دفاتر انجام می شود . مسئولیت کنترل ثبت سوابق به عهده رئیس واحد و یا جانشین وی می باشد . در غیر از موارد فوق برگ دریافت از انبار ملاک کنترل می باشد.
کنترل کیفی :
نحوه کنترل اقلام ورودی در هر واحد به تفکیک به شرح ذیل صورت می گیرد :
کنترل خوراک :
تامین خوراک ورودی به هر واحد به یکی از دو شکل زیر می باشد :
الف)خوراک توسط منابع بیرونی مجتمع تامین می گردد:
در این حالت خوراک ورودی مطابق روش اجرایی بازرسی و ازمایش اقلام ورودی به مجتمع
( 68_QP_002 ) صورت می پذیرد .
ب)خوراک توسط واحدهای داخلی مجتمع تامین می گردد:
در این حالت کنترل خوراک ورودی بر مبنای جدول ازمایشات دوره ای واحد صورت می گیرد ( در مواردی ممکن است کنترل محصول در واحد تولید کننده کافی باشد لذا در ورودی به واحد مصرف کننده کنترلی انجام نمی شود .
دانلودگزارش کامل کارآموزی رشته پتروشیمی شرح پروسس واحد وینیل استات بافرمت ورد وقابل ویرایش تعدادصفحات110
گزارش کارآموزی آماده,دانلود کارآموزی,گزارش کارآموزی,گزارش کارورزی
این پروژه کارآموزی بسیار دقیق وکامل طراحی شده وجهت ارائه واحد درسی کارآموزی میباشد
پتروشیمی اراک در یک نگاه هدف : ایجاد یک مجتمع پتروشیمی جهت تولید مواد پایه ای و میانی با استفاده از خوراک اصلی نفتا و تبدیل آنها به فراورده های نهایی پلیمیری و شیمیایی. سهامداران : شرکت ملی صنایع پتروشیمی شرکت سرمایه گذاری بانک ملی ایران شرکت مدیریت سرمایه گذاری بانک ملی ایران سازمان تامین اجتماعی سازمان بازنشستگی کشوری شرکت سرمایه گذاری کشوری شرکت سرمایه گذاری تدبیر سایر سهامداران سرمایه نقدی : 600 میلیارد ریال تولیدات : در ظرفیت کامل تولیدات مجتمع بالغ بر 1138020 تن مواد پایه ای .میانی و نهایی می باشد که نیاز بخش وسیعی از صنایع داخلی را تامین و مازاد فراورده ها به خارج از کشور صادر می شوند . تاریخچه و انگیزه احداث : مجتمع پتروشیمی اراک یکی از طرحهای زیربنایی و مهم می باشد که درراستای سیاست های کلی توسعه صنایع پتروشیمی و با اهداف تامین نیاز داخلی کشور و صادرات ایجاد و به بهره برداری رسیده است . این طرح درسال 1363 به تصویب رسیده است و پس از طی مراحل طراحی و نصب و ساختمان در سال 1372فاز اول مجتمع در مدار تولید قرار گرفت در ادامه کار به منظور بهبود مستمر و تولید بیشتر و متنوع تر واحدهای دیگر مجتمع تکمیل و واحد اتوکسیلات به عنوان آخرین واحد مجتمع در سال 1382 راه اندازی و در مدار تولید قرار گرفت . از سال 1379 همزمان با تکمیل واحدها طرحهای توسعه ای مجتمع نیز با هدف افزایش ظرفیت مجتمع آغاز گردیده است . از سال 1378 با تصویب هیات مدیره و پس از بررسی های دقیق و عملکرد مجتمع . شرکت در بازار بورس پذیرفته شد و واگذاری سهام آن آغاز گردید . اهمیت تولیدات مجتمع : از مشخصه های استثنایی مجتمع پتروشیمی اراک استفاده از دانش های فنی . تکنولوژی فرایندهای پیشرفته می باشد . تولیدات مجتمع بسیار متنوع و عمدتا" گریدهای مختلف را شامل می شوند . از لحاظ انتخاب خطوط تولید کمتر مجتمعی را می توان یافت که مانند مجتمع پتروشیمی اراک ترکیبی از تولیدات پلیمری و شیمیایی ارزشمند و حتی شاخه خاصی از تولیدات نظیر سموم علف کشها را یک جا داشته باشد . مجتمع پتروشیمی اراک از لحاظ تنوع ارزش فراورده ها و نقش حساس آن در تامین نیاز صنایع مهم کشور کم نظیر می باشد . خوراک مجتمع : خوراک اصلی مجتمع نفتای سبک و سنگین است که از پالایشگاههای اصفهان و اراک از طریق خط لوله تامین می شود . خوراک دیگر مجتمع گاز طبیعی است که از خط لوله سراسری مجاور مجتمع اخذ می گردد . ضمنا"حدود 6000 تن آمونیاک و حدود 350 میلیون متر مکعب در سال مصرف گاز طبیعی مجتمع می باشد که از خط سوم سراسری تامین می گردد و حدود 153000 تن در سال اکسیژن برای مجتمع مورد نیاز است که در واحد جداسازی هوا در مجتمع تولید می گردد . آمونیاک نیز از مجتمع های داخل کشور تامین می شود. نیروی انسانی : کل نیروی انسانی شاغل در مجتمع بالغ بر 1769 نفر می باشد که حدود 1213 نفر فنی و 556 نفر ستادی می باشند . بر اساس سیاست کلی دولت جمهوری اسلامی ایران بخشی از کارها به بخش خصوصی واگذار گردید که در این راستا چندین شرکت شامل 1000 نفر نیرو در بخش های خدماتی . تعمیراتی و غیره در مجتمع فعالیت دارند . مصارف تولیدات مجتمع : مصارف تولیدات مجتمع بسیار متنوع و دارای طیف گسترده است . در بخش تولیدات شیمیایی کلیه فراورده ها شامل اکسید اتیلن / اتیلن گلیکول – اسید استیک / وینیل استات – دو اتیل هگزانول و بوتانلها و اتانل آمین ها به اضافه سموم علف کشها کاملا" در کشور منحصر به فرد می باشند و نیاز صنایع مهمی در کشور را تامین نموده و مازاد آنها به خارج صادر می شود .در بخش پلیمری نیز فرآورده های ارزشمند و استراتژیک انتخاب شده اند که به عنوان نمونه می توان گریدهای مخصوص تولید سرنگ یک بار مصرف – کیسه سرم – بدنه باطری – گونی آراد – الیاف و همچنین مواد اولیه ساخت بشکه های بزرگ به روش دورانی و نیز گرید مخصوص تولید لوله های آب . فاضلاب . گاز و لاستیک پی بی آر را نام برد . اولویت مصرف فراورده های مجتمع برای تامین نیاز صنایع داخل کشور است . در این ارتباط تولیدات مجتمع سهم به سزایی در تامین صنایع پایین دستی دارد به نحوی که نیاز بالغ بر 5000 واحد پایین دستی را تامین می کند. موقعیت جغرافیایی : مجتمع پتروشیمی اراک در جوار پالایشگاه اراک در کیلومتر 22 جاده اراک – بروجرد و در زمینی به وسعت 523 هکتار قرار دارد . حفظ محیط زیست : در طراحی مجتمع بالاترین استانداردها و معیارها جهت حفظ محیط زیست منظور شده است به نحویکه تقریبا" هیچ نوع مواد مضر به طبیعت تخلیه نمی شود . نمونه بارز اقدامات انجام شده جهت جلوگیری از آلودگی محیط زیست . وجود واحد بسیار مجهز تصفیه پسابها و دفع مواد زائد در مجتمع است . در این واحد با به کار گیری تکنولوژی پیشرفته کلیه آبهای آلوده به مواد شیمیایی و روغنی و پسابهای غیر بهداشتی و غیره تصفیه می گردد. این واحد قادر است ماهیانه بالغ بر 250000 متر مکعب آب را تصفیه نموده و به عنوان آب جبرانی به سیستم آب خنک کننده مجتمع تزریق نماید . ضمنا" کلیه مواد دور ریز جامد و مایع نیز در کوره زباله سوزانده شده و دفع می شوند . ایجاد فضای سبز به اندازه کافی از اقدامات دیگر مجتمع در جهت حفظ محیط زیست می باشد . اسکان و امکانات رفاهی : شرکت پتروشیمی اراک به منظور تامین مسکن مورد نیاز کارکنان به موازات احداث مجتمع طرح عظیم خانه سازی را در شهر مهاجران و در شهر اراک اجرا نموده است . پروژه خانه سازی شهر مهاجران شامل 1521واحد ویلایی و 984 واحد آپارتمانی است که در زمینی به مساحت 150 هکتار در مجاورت مجتمع اجرا گردید و هم اکنون مورد استفاده کارکنان و خانواده های آنها می باشد . کلیه امکانات رفاهی و فرهنگی نظیر مهمانسرا . بازار . مدرسه . مسجد . دبیرستان . درمانگاه . تاسیسات تفریحی . ورزشی و سایر تاسیسات شهری در این شهر تاسیس شده است که نمونه بارز عمران و آبادی ناشی از اجرای طرحهای زیربنایی در منطقه است . ضمنا" دو مجتمع آپارتمانی کلا" شامل 224 واحد به اضافه چند واحد ویلایی در شهر اراک متعلق به شرکت است که همگی مورد استفاده کارکنان مجتمع می باشند
فهرست مطالب :
عنوان صفحه
1 پتروشیمی اراک در یک نگاه 7
2 ساختار و نمودار سازمانی 12
3 واحدهای مجتمع 13
4 معرفی نواحی مختلف پتروشیمی اراک 14
5 کنترل اقلام ورودی 19
6 شرح مختصر فرآیند واحد و نیل استات 22
7 کنترل ورودیها 23
8 شرح پروسس 28
واکنش ( بخش 10) 28
بخش CO2 زدائی ( بخش 20) 45
اساس پروسس 45
شستشو دادن با آب و پرچ کردن 46
جاذب CO2 47
غربال کننده CO2 48
صافی کربنات 2007-F-31 49
تزریق مواد ضد کف 49
مخزن آماده سازی و پساب کربنات 50
تانک ذخیره کربنات 2002-TK-31 50
تقطیر ( بخش 30) 50
ستون آزئوترییک 3002-T-31 50
ستون جریان جانبی 3002-T-31 55
ستون اتیل استات 3002-T-31 56
ستون آبگیری 3004-T-31 57
ستون عریان کننده آب 3005-T-31 59
ستون مواد سبک 3006-T-31 60
ستون ونیل استات 3007-T-31 61
غلظت دی استانها ، پلیمرها و ترکیباتی با نقطه جوش بالا 62
سیستم ممانعت کننده 64
سیستم تخلیه 65
انبار ذخیره میانی ( بخش 40) 65
انبار نهائی محصول و بارگیری ( بخش 50) 66
سیستم مشعل گاز (بخش 60) 67
بخار و سیستم کندانس ( بخش 70) 67
واحد Utilities ( بخش 80) 68
9 پیوست 1 (دستور العمل های عمومی برای جلوگیری از حوادث )69
10 پیوست 2 (مواد شیمیایی خطرناک واحد ) 78
11 پیوست 3 ( علائم اختصاری مواد در واحد VA) 107
دانلود سمینار کارشناسی ارشد مهندسی پلیمر خواص و کاربرد رزین های وینیل استر با فرمت PDF تعداد صفحات 64
این سمینار جهت ارایه در مقطع کارشناسی ارشد طراحی وتدوین گردیده است وشامل کلیه مباحث مورد نیاز سمینارارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی مااین سمینار رابا قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهد.حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است وفقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی وبالا بردن سطح علمی شما دراین سایت ارایه گردیده است.
دانلود سمینار کارشناسی ارشد مهندسی شیمی بررسی سینتیک انحلال پلی وینیل الکل با فرمت PDF تعداد صفحات 74
این سمینار جهت ارایه در مقطع کارشناسی ارشد طراحی وتدوین گردیده است وشامل کلیه مباحث مورد نیاز سمینارارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی مااین سمینار رابا قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهد.حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است وفقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی وبالا بردن سطح علمی شما دراین سایت ارایه گردیده است.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:70
چکیده:
پلی وینیل الکل به شماره ثبت [9002-89-5] اولین بار از طریق افزودن آلکیل به محلول شفاف الکلی پلی وینیل استات، کشف شد. که پلی وینیل الکل به رنگ عاجی بدست آمد. پلی وینیل الکل PVA یک پلیمر پلی هیدروکسی است که بیشترین حجم تولید رزین مصنوعی، از نوع محلول در آب است که در جهان تولید می شود. PVA به صورت تجارتی از هیدرولیز پلی وینیل استات تولید میشود. زیرا وینیل الکل منومر، نمی تواند با درجه خلوص و هیدرولیز بالا تبدیل به پلی وینیل الکل شود. پایداری شیمیایی و خواص فیزیکی بسیار خوب رزینهای PVA، کاربرد آن را در مصارف صنعتی زیر موجب شده است. عمده ترین کاربردهای PVA در آهارزنی منسوجات، چسبها، تهیه کلوئیدهای محافظ برای پلیمریزاسیون امولسیونی، تهیه الیاف و تهیه پلی وینیل بوتیرات و آهارزنی کاغذ می باشد. و همچنین مصرف عمده PVA در تهیه افزودنیهای بتونی و اتصالات سیمانی در ساخت ساختمان ها، در ساختمان آفت کش ها علف کش ها و کودهای شیمیایی می باشد و در مقدار کمتری از موارد فوق بعنوان امولسیفایر (امولسیون ساز) در موارد آرایشی، پوششهای محافظ موقت، بالا بردن چسبندگی خاک برای جلوکیری از فرسایش خاک و در کاغذ عکاسی کاربرد فراوانی دارد.
مقدمه:
پلی وینیل الکلی اولین بار توسط (Berg, Havhnel, Hermann) در سال 1932 ساخته شد و از واکنش مبادله استر بدست آمد پس از پیشرفت غیرمنتظره ای که در سال 1938 بوسیله (Tomanasi, Yazawa, Sakurada) در تولید فیبرهای استالیزه مقاوم به آب بدست آمد. یک سرمایه گذاری اقتصادی بزرگ بویژه در ژاپن برای تولید فیبر، انجام گرفت. از آن زمان به بعدت کاربردهای بسیار فراوان نظیر آهارزنی الیاف، روکش ها، چسبها و کالاها قالبگیری شده، گسترش پیدا کرد. در حال حاضر حدوداً 000/500 تن در سال در کل جهان برای کاربردها PVA مصرف می شود.
ماده شروع کننده برای تولید پلی وینیل الکل (PVA)، منومر وینیل الکل که بصورت استالدئید توتومری وجود دارد نیست. بلکه پلی وینیل استات است که به PVA هیدرولیز می شود. واژه هیدرولیز در این مفهوم اندکی گمراه کننده است زیرا پلی وینیل استات آمادگی واکنش در حضور آب و تولید PVA را ندارد.
اگرچه PVA بصورت تجارتی از هیدرولیز پلی وینیل استات تولید می شود. اما راههای متنوع دیگری در آزمایشگاهها مطالعه میشوند. مثل:
انواع زیادی از PVA تجارتی موجود می باشد. خواص پایهای این گونههای PVA بستگی به درجه پلمیریزاسیون و درصد هیدرولیز آنها دارد. خواص PVA نظیر مقاومت در برابر آب، قدرت کشش مقاومت در برابر پارگی در برابر حلال با افزایش درصد هیدرولیز افزایش می یابد. اما انعطاف پذیری، خواص چسبندگی و توانایی تفرق کاهش می یابد. بالا رفتن وزن مولکولی (یا درجه پلمیریزاسیون) منجر به افزایش ویسکوزیته محلول، قدرت کشش، توانایی تفرق، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر پارگی می شود. درحالیکه درصد هیدرو.لیز به راحتی می تواند در خلال واکنش هیدرولیز کنترل شود. درجه پلیمریزاسیون PVA به میزان زیادی بستگی به شرایط پلیمریزاسیون پلی وینیل استات دارد. معمولاً درجه پلیمریزاسیون هنگام هیدرولیز PVAC به PVA کاهش می یابد. این مسئله ناشی از شکستن شاخه های فرعی بین PVA و حلقه های استر می باشد. این مسئله یعنی وجود تعداد زیادی از شاخه های فرعی در گروه استوکسی متیل PVAC بصورت شایعی دیده می شود.
در این پایان نامه سعی نموده ایم که با معرفی خواص گوناگون پلی وینیل الکل، کاربردهای فراوان و اهمیت اقتصادی این ماده شیمیایی را مطالعه نماییم. و سپس یک طرح تولید صنعتی این ماده را ارائه نماییم. با امید به اینکه روزی این طرح جامع عمل به خود بگیرد.
1) پلیمرهای پلی وینیل الکل VINYL ALCOHOL POLYMERS (PVA)
پلی وینیل الکل PVA یک پلیمر پلی هیدروکسی است که بیشترین حجم تولید رزین مصنوعی، از نوع محلول در آب است که در جهان تولید می شود. PVA به صورت تجارتی از هیدرولیز پلی وینیل استات تولید می شود. زیرا وینیل الکل منومر، نمی تواند با درجه خلوص و هیدرولیز بالا تبدیل به پلی وینیل الکل شود.
پلی وینیل الکل به شماره ثبت [9002-89-5] اولین بار از طریق افزودن آلکیل به محلول شفاف الکلی پلی وینیل استات، کشف شد. که پلی وینیل الکل به رنگ عاجی بدست آمد. یک روش تهیه مشابه دیگر با مطالعه بر روی تغییر شکل برگشت پذیر پلی وینیل استات از راه استری نمودن و صابونی سازی انجام شد. اولین گزارشهای علمی از پلی وینیل الکل در سال 1927 انتشار یافت. پایداری شیمیایی و خواص فیزیکی بسیار خوب رزینهای PVA، کاربرد آن را در مصارف صنعتی زیر موجب شده است. این پلیمر یک چسبنده بسیار خوب و دارای خواص حلالیت، روانسازی و مقاومت در برابر چربی می باشد که نظیر خواص آن را در تعداد کمی از پلیمرهای دیگر وجود دارد. ورقه های نازک پلی وینیل الکل (فیلم نازک پلی وینیل الکل) تحت شرایط خشک و بدون رطوبت مقاومت فوق العاده ای نسبت به پلمیرهای دیگر در برابر کشش و پادیاری خوبی در برابر سایش و توان مقاومت بالایی در برابر اکسیژن خود نشان می دهد. همچنین کشش سطحی پایین پلیمر PVA خواص کلوئیدی و امولسیون سازی بسیار خوبی را فراهم می کند.
عمدهترین کاربردهای PVA در آهارزنی منسوجات، چسبها، تهیه کلوئیدهای محافظ برای پلیمریزاسیون امولسیونی، تهیه الیاف و تهیه پلی وینیل بوتیرات و آهارزنی کاغذ می باشد، و همچنین مصرف عمده PVA در تهیه افزودنیهای بتونی و اتصالات سیمانی در ساخت ساختمانها، در ساختمان آفت کش ها علفکش ها و کودهای شیمیایی می باشد و در مقدار کمتری از موارد فوق بعنوان امولسیفایر (امولسیون ساز) در موارد آرایشی، پوششهای محافظ موقت، بالا بردن چسبندگی خاک برای جلوکیری از فرسایش خاک و در کاغذ عکاسی کاربرد فراوانی دارد.
1-1) خواص فیزیکی Physical Properties
خواص فیزیکی پلی وینیل الکل به روش آن بستگی دارد. خواص نهائی پلی وینیل الکل به نحوه پلیمریزاسیون پلی وینیل استات اولیه و هیدرولیز آن نحوه خشک کردن و دانه بندی آن وابسته است.
در واقع پلی وینیل الکل را می توان یک کوپلیمر که از منومرهای وینیل استات و وینیل الکل تشکیل شده است، درنظر گرفت.
(شکل 1) تأثیر هیدرولیز و جرم مولکولی را بر خواص این پلیمر نشان داده است. جرم های مولکول متفاوت پلی وینیل الکل و درصد هیدرولیز آن خواص گوناگونی را به این پلیمر می دهد. و در (شکل 1) مشاهده می کنیم که با افزایش و کاهش درصد هیدرولیز و جرم مولکولی این پلیمر خواص آن چگونه تغییر می کند.
1-1-1) نقطه ذوب و تبلور Grystallization and Melting Point
توانایی بلور شدن PVA، تنها خاصیت بسیار مهم فیزیکی این پلیمر است که می تواند مقدار حلالیت آن در آب، قدرت کشش، مقاومت آن در برابر اکسیژن و خواص ترموپلاستیک آن را کنترل نماید به همین دلیل این خاصیت بعنوان یک نقطه مرکزی و اصلی مورد توجه محققین دانشگاهی و صنعتی قرار گرفته است. ]50-9[
درجه تبلور این پلیمر را می توان با پرتو “X” اندازه گیری نمود که با دانسیته و حلالیت آن رابطه مستقیمی دارد. (شکل 2)
شکل 2: نمودار درجه کریستالیزاسیون و توزیع وزنی پلی وینیل الکل که در درجه پلیمریزاسیون ها (DP) به اینگونه است 304= (DP? . (708=(DP?=،
(1288= (DP O، (2317= DPTM) و (4570 = DP x)
اندازه کریستالها، تقطه ذوب را تعیین می کنند. اندازه نقطه ذوب پلی وینیل الکلی که کاملاً هیدرولیز شده است بین 220 و 267 درجه سانتیگراد است. ]55-51[.
تعیین دقیق نقطه ذوب کریستال ها از روش معمومی dra، بدلیل تجزیه شدن کریستال ها در دمای بالای 140 درجه سانتیگراد، کار مشکلی است. در واقع گزارشهای مختلف و متفاوت در مورد نقطه ذوب PVA، بدلیل تجزیه شدن و ماهیت اولیه آن، یعنی ماده اولیهای که PVA از آن ساخته شده است بستگی دارد.
نقطه ذوب پلیمر وینیل الکل را می توان بهمراه یک رقیق کننده مناسب یا یک کومنومر که کمتر تحت تأثیر دما قرار بگیرد، بدست آورد و سپس نقطه ذوب PVA کاملاً هیدرولیز شده را با مقایسه مقادیر اندازه گیری شده، در حالت بدون رقیق کننده محاسبه نمود. که با این روش نقطه ذوب مطمئن تری بدست می آید، نقطه ذوب تعیین شده به روش فوق برای PVA تجارتی که بیش از 99 درصد آن هیدرولیز شده است. در حدود 255 تا 267 درجه سانتیگراد تعیین شده است. تقطه ذوب PVA در فشار پایین را با این فرض که هیچ واحدی از کومنومر متبلور نشده باشد تعیین شده و در شباهت اول، به نظر می رسد که این واحدهای وینیل استات هستند که بطور اتفاقی توزیع شده اند. البته این فرض معمولاً برای PVA تجارتی بکار نمی رود. مقادیر پیش بینی شده گرمای واکنش (ترکیب) و نقطه ذوب که از طریق این روش بدست می آید. به روش تولید و مقدار توده حاصل بستگی زیادی دارد (شکل 3).
گرمای واکنش از طریق هر یک از روش های بالا در حدود kJ mol 1/2=82/6 محاسبه شده است. ]58-56[.
شکل 3: تأثیر متقابل کوپلیمر وینیل الکل و وینیل استات روی نقطه ذوب و توده ای شدن ]56[. منحنی A نمایش کوپلیمر متناوب، منحنی B نمایش کوپلیمر دسته ای و منحنی C نمایش کوپلیمر تصادفی وینیل الکل وینیل استات است.
1-1-2) دمای شیشه ای شدن Glass-transition Temperatures
دمای شیشه ای شدن (Tg) برای پلی وینیل الکل با جرم مولکولی بالا که کاملاً هیدرولیز شده است در حدود 85 درجه سانتیگراد تعیین شده است. دمای شیشه ای شدن برای پلی وینیل الکل که 89-87 درصد هیدرولیز شده باشد را می توان از رابطه زیر بدست آورد ]59[.