聚阴离子纤维素(Poly anionic cellulose简称PAC)是一种阴离子、直链、水溶性纤维素醚。因其具有优良的增稠、分散和悬浮等性能,目前已被广泛应用于石油钻井、食品医药、日化等各种行业。随着石油勘探的发展及人们对环境污染问题的日益重视,PAC在石油钻井行业方面的需求量越来越大。因此,开发性能优良、质量稳定的PAC产品具有十分重要的意义。本文简要概述了聚阴离子纤维素在石油钻井、食品等方面的应用、介绍了PAC的生产现状及工艺。根据传统的PAC生产工艺实践,对PAC生产条件进行分析,通过调整生产配方中的不同参数进行实验,以取代度、表观粘度、滤失量为考察目标,探索生产PAC产品配方设计的常规参数范围。确定了合成高粘和低粘PAC时,最佳碱用量、水含量、醚化剂用量及溶剂用量的范围。研究得出配方参数:生产低粘PAC时,CNaOH=35%～50%,m水/m纤维素=0.9～1.26,m氯乙酸钠/m纤维素=1.1～1.3,V 溶剂/m纤维素=15～21;生产高粘 PAC 时,CNaOH=30%～50%,m水/m 纤维素=1.35～1.50,m氯乙酸钠/m 纤维素=1.1～1.3,V溶剂/m 纤维素=15～21。在前期研究的基础上,探讨了乙二醛对PAC性能的影响。实验发现经乙二醛改性的PAC产品在水中的溶解速率显著提高,其它性能基本保持不变。进行中试工艺包的初步设计,工艺包的设计主要包括设计前提、设计基础和工艺说明三部分内容。设计基础包括概况、装置规模、原料规格、性能指标及反应釜的设计等;工艺说明中阐述了工艺方案、工艺操作条件、工艺流程图(PID)、设备图、平面布置图、工艺管道及仪器仪表一览表等。本文对高/低粘聚阴离子纤维素的合成研究及工艺包初步设计,为进一步工业化奠定了基础。