?編者按
世界碳纖維巨頭，大都曾經(jīng)是腈綸工業(yè)的巨頭，原絲制備技術是源于腈綸工業(yè)的。近些年，由于其他化纖的競爭，腈綸市場逐年萎縮，而PAN基碳纖維正處于蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。今后十年，隨著風電葉片、壓力容器、汽車軌交、太陽能等工業(yè)應用的發(fā)展，必將引起一輪低成本碳纖維工業(yè)革命。從目前國際碳纖維技術看，“提束提速”是降低成本的有效途徑，其中提束的思路，就會讓原絲的生產(chǎn)接近于腈綸工業(yè)。國際上，卓爾泰克利用腈綸裝置制造原絲，已經(jīng)形成了成功的經(jīng)驗；西班牙蒙特纖維（Montefibre Carbon）在其腈綸廠基礎上，已經(jīng)開始了80-480K原絲的生產(chǎn)。中國碳纖維發(fā)展歷史上，原絲與腈綸曾經(jīng)是兩張皮，原絲看不上腈綸的“工藝粗獷”，而腈綸瞧不起原絲的“小鍋細炒”。隨著逐步發(fā)展，主要腈綸廠進入了原絲批量生產(chǎn)，而“小鍋”都在逐年放大，技術融通是個必然趨勢。中國目前依然是腈綸生產(chǎn)消費大國，依然有較完備的自主產(chǎn)業(yè)體系及經(jīng)驗豐富的技術生產(chǎn)團隊，這無疑是中國工業(yè)應用碳纖維持續(xù)發(fā)展與壯大的堅強基礎。我們提出“腈綸原絲融并發(fā)展戰(zhàn)略”，主要是針對目前腈綸的頹勢與碳纖維的迅猛發(fā)展，為中國腈綸產(chǎn)業(yè)探索一條“老廚師炒新菜”之路，這其中，廚房設備、菜肴的配方、火候的掌握，需要什么程度的更新或創(chuàng)新？希望獲得國內腈綸與原絲專家的共鳴與研討。
人物介紹
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宓林坤
生在新社會（49年全國解放后），長在紅旗下。66年初中畢業(yè)到崇明農(nóng)場鍛煉；74年進入上海石化，到蘭州化纖廠（302）紡絲樓下實習，回金山后擔任紡絲運轉乙班班長；79年調計劃調度科任調度長、副科長、科長；92年任生產(chǎn)廠長；94年評委中石化勞動模范；97年擔任兼并浙江腈綸廠調研組組長；98年起任金甬公司總經(jīng)理黨委書記；88年通過自學考試獲大專文憑；2000年獲得工商管理碩士。
退休后，在寧波中新腈綸公司、恒神股份工作過，經(jīng)歷過NaSCN一步法、二步法，對DMF、DMSO、DMAc二步法生產(chǎn)工藝技術路線的鍛煉，具有較豐富的腈綸生產(chǎn)實踐經(jīng)驗。
本研討第一期，將推出宓林坤老專家的一些研究與思考：
宓先生準備了系列文章，將陸續(xù)在本公眾號刊出：
關于腈綸生產(chǎn)和大絲束原絲生產(chǎn)共存的運行方式（調度作業(yè)模式）?
聚丙烯腈碳纖維大絲束原絲工藝流程設計實踐
歡迎各位中國蟄伏的腈綸專家和站在舞臺中央的原絲專家積極參與“腈綸原絲融并發(fā)展戰(zhàn)略”的討論。
關于腈綸生產(chǎn)和大絲束原絲生產(chǎn)共存的運行方式
（調度作業(yè)模式）
（以6.0萬噸腈綸生產(chǎn)裝置為例）
國內腈綸生產(chǎn)裝置目前以生產(chǎn)普通紡織用聚丙烯腈纖維為主。生產(chǎn)上采用水相聚合二步法紡絲技術路線。以AN為第一單體、VA（或MA）為第二單體，水相懸浮聚合生產(chǎn)聚丙烯腈聚合物，紡絲使用DMAc （占61%） 及NaSCN（占32%）兩種溶劑，濕法二步法紡絲技術。每套產(chǎn)能規(guī)模5～6萬噸/年，基本配置為一/二釜（聚合）、二套原液制備、四/六條線（紡絲），再配溶劑回收一套。單線紡絲產(chǎn)能1.0萬噸/年左右。
一、設備基本配置
1、聚合單元
一般配有10m3左右的聚合釜2～3臺，超過20m3的聚合釜配置1臺；脫單、水洗過濾、造粒干燥設備各一套，其中使用NaSCN無機溶劑的裝置不需要對聚合物進行干燥，故造粒干燥設備不用配置。為銜接紡絲平衡及聚合物的儲存需要，配有聚合物料倉不少于2個，同時配有不合格料倉1個。
原料儲存、配料、助劑調制、供料等系統(tǒng)（包括相應的過濾設施）均按照裝置產(chǎn)能規(guī)模配置。
需要增加的部分：第三單體調配和供料系統(tǒng)，如溶解槽、供料槽、供料泵、過濾器等，包括相關電、儀控制系統(tǒng)。
重要的是：運用PAN聚合物共聚單體的不同比例、不同共聚單體的選擇，再通過原液制備在紡絲線上實現(xiàn)多品種生產(chǎn)，建立生產(chǎn)線與運行系統(tǒng)的柔性機制，適應市場對品種變化的需求，這是中國腈綸企業(yè)的一塊短板。
2、原液制備單元
（與使用有機溶劑相適應的）聚合物料倉（100m3左右）2個；聚合物漿料化制備系統(tǒng)2套；原液過濾系統(tǒng)2道，分為第一過濾機和第二過濾機，大多為板框式濾布過濾機；靜態(tài)脫泡設備1套；消光漿料調配系統(tǒng)1套；供紡原液儲罐和供紡原液泵（2～3臺）；配備有廢原液、廢絲處理設備1套。
3、溶劑回收單元
溶劑回收設備1套。
4、紡絲單元
紡絲配備4～6條線，每條線配有凝固浴槽6～8個，紡位數(shù)在24～40個，凝固浴槽紡位之間有的設置隔離涌道，有不設涌道；紡絲線配有水洗牽伸上油一體設備，使用NaSCN溶劑預牽伸、水洗、沸水牽伸設備分開設置；干燥致密化設備分為輥筒干燥和鏈板干燥機。紡絲速度使用DMAc溶劑一般最高80m/min，使用NaSCN溶劑可達200m/min。
5、
公用工程按照產(chǎn)能規(guī)模匹配，部分動力資源外購滿足生產(chǎn)需要。
二、生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)品方案
三、大絲束原絲生產(chǎn)工藝流程
1、典型的先牽后洗NaSCN溶劑二步法的濕紡工藝
兩段凝固、兩段熱水牽伸，轉向紡絲，二凝和第一段熱水牽伸被稱為預牽伸，第二段熱水（溫度較高）牽伸同時進行水洗后上油，采用鏈板干燥機實現(xiàn)無張力干燥致密化。
2、以DMAc為溶劑的濕紡工藝
兩段凝固完成溶劑牽伸，水洗同時實現(xiàn)熱水主牽伸，上油后采用熱輥干燥致密化，可實現(xiàn)干熱牽伸工藝。
3、適合生產(chǎn)高密度大絲束原絲采用多種技術集成的濕法紡絲工藝
二級凝固浴凝固成形、五級水洗和梯度水洗工藝、四段熱水逐級牽伸、多輥上油成膜、四段梯度升溫干燥致密化，并可實現(xiàn)干熱牽伸工藝。
四、生產(chǎn)運行調度作業(yè)方式
根據(jù)年度生產(chǎn)經(jīng)營計劃的安排，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃。按照聚合生產(chǎn)能力與紡絲產(chǎn)能平衡安排開車周期，腈綸生產(chǎn)和原絲生產(chǎn)需要聚合物的生產(chǎn)、儲存達到平衡量，形成周期性的計劃安排交替作業(yè)。
1、聚合單元基本參數(shù)
聚合釜7.0萬噸生產(chǎn)能力，年運行周期8000小時，每次停釜清理掃線需要72小時，運行周期60天/次，聚合物料倉按照實際儲存500噸/個聚合物計算，原液料倉按照50噸/個計量。不計罐位和管道填充量。
2、聚合物組成
選擇AN、MA、ITA三元共聚，生產(chǎn)腈綸時三種單體比例為91.4～92.0：7.8～8.2：0.2～0.4；生產(chǎn)大絲束原絲時三種單體比例為95.0：4.0：1.0或96.0：3.0：1.0。（以下前者稱聚合物A、稱后者聚合物為B）
3、紡絲產(chǎn)能
6.0萬噸，年運行8000小時，7.5噸/時，180噸/日，紡絲線月度安排一次更換噴絲板、輥面和浴槽清潔工作停車。
4、月度聚合釜運行計劃安排
當一組共聚單體配方運行14天后在線切換到另一組共聚單體配方，當聚合物A切換為B時，過渡料切換入不合格料倉；當聚合物B切換為A時，過渡料不作隔離，隨聚合物A入罐。
5、維修計劃安排
當聚合釜運行周期即將滿60天，作業(yè)安排停釜清理維修等任務時，提前調整紡絲生產(chǎn)負荷，結合安排紡絲線周期性維修、更換噴絲板等，銜接平衡聚合物料倉儲存量。
6、生產(chǎn)平衡需要滿足的基本儲存條件
◆脫單后的漿料罐（帶攪拌）按相同規(guī)格增加1個；
◆聚合物料倉配置4個，按照2個一組分成二個系列分別供料；
◆供紡絲原液的聚合物料倉增加1個，分成二個系列分別供給溶解；
◆溶解后供紡原液儲槽增加1個，分成二個系列分別供紡絲。
流程框圖
本文來源：宓林坤先生、賽奧碳纖維
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