CN108948240A - 一种pvc聚合阻聚方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PVC聚合阻聚方法，尤其是对聚合回收收系统阻聚工艺加入阻聚剂工艺及人为判断操作改为DCS自动控制完成；其中阻聚装置设置于气液分离器系统后与冷凝器系统前，阻聚剂加入控制阶段中压力控制作为主调参数，阻聚剂泵出口压力作为辅调参数，从而达到控制整个阻聚系统压力及阻聚剂加入的过程，阻聚装置、电伴热器、阻聚剂接管喷头使温度控制在稳定的60℃，阻聚剂接管喷头中活接喷头内孔与导流角∠β的设计使阻聚剂能够充分雾化，与介质接触能够充分接触，起到了明显的阻聚效果，同时因连接部位为丝扣连接，易于更换及清洗，实现了PVC聚合阻聚生产中关键工序优化，本发明可广泛应用于不同化工领域阻聚工艺控制中。
Description
技术领域
本发明涉及PVC生产中的一种聚合阻聚的方法，尤其是对PVC聚合回收出料工艺过程中的一种阻聚方法。
背景技术
目前，公知的PVC生产工艺技术已经很成熟。主要工艺流程为：热无离子水和冷无离子水、新鲜氯乙烯单体和回收氯乙烯单体按配方要求经质量流量计准确计量后打入聚合釜内，加入配方量的缓冲剂、交联剂和分散剂、引发剂，进行聚合反应阶段，由DCS控制反应过程，聚合反应终止后启动出料系统，将PVC浆料经出料过滤器、出料泵排入出料槽中。分别来自聚合釜、出料槽、泡沫捕集器、压缩冷凝回收总管的未反应完的气相单体，通过单体回收系统将其经冷凝器、一二级冷凝器冷凝为液体后，送入小精馏系统精制后贮存至单体贮槽中，用于聚合釜系统的下一釜加料。回收是在聚合釜出料过程中进行的，回收过程包括高压回收和低压回收，经泡沫捕集器、阻聚剂泵、阻聚剂管线自动控制阀，对回收系统进行回收系统的阻聚工艺操作。阻聚操作的目的是：建立一个由少量增长自由基与大量休眠活性种之间的快速平衡，使增长自由基的浓度降得很低，从而有效地抑制双基终止，以控制自聚反应。上述工艺过程多采用DCS集散控制系统控制，DCS集散控制系统由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线等；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS组态软件，所用DCS硬件配置及软件配置各有不同，其中聚合回收操作为操作环节的关键因素，如日本横河CENTUM－CS3000 DCS集散控制系统亦可用于此聚合回收操作阻聚系统的生产装置，上述技术直接应用于聚合生产工艺及其控制。主要存在如下问题：
1、自聚物较多，影响下游小精馏工序，堵塞冷凝器；
2、阻聚工艺操作过程中，阻聚剂属于粘性较大的物质，加入液相，不能有效混合，不能达到阻聚效果。
3、原手动按时间操作阻聚剂加入过程，存在人为干扰因素，随意性较大，会造成阻聚剂多加或少加，少加达不到阻聚效果，而多加浪费阻聚剂，沉积的阻聚剂会影响产品质量。
4、原手动操作过程中人工启动或停止阻聚剂泵、打开或关闭阻聚剂管线自动控制阀、判断阻聚剂加入时间，操作频繁，操作强度较大；
5、以操作曲线或人为记录时间作为操作控制依据，人为控制比较困难，失误现象较多，难以达到合理操作的目的，存在工艺操作安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种优化阻聚工艺、有效阻止聚合、智能化生产、降低操作人员劳动强度、提升产品质量、适合一种PVC生产中聚合生产工艺过程的阻聚方法。
一种PVC聚合阻聚方法，由DCS控制系统控制聚合回收系统阻聚工艺的手动操作：启动阻聚剂泵→开启自立式回流调节阀→开启阻聚剂自控阀→阻聚剂过阻聚剂接管喷头→开启冷凝器进料自控阀，加入阻聚剂过程及人为判断操作改为DCS自动控制完成；其中阻聚装置设置于气液分离器系统后与冷凝器系统前，阻聚剂加入控制阶段中压力控制作为主调参数，阻聚剂泵出口压力作为辅调参数，由自立式回流调节阀控制回流压力从而达到控制整个阻聚系统压力及阻聚剂加入的过程，阻聚剂进入冷凝器前管线局部管段设置有电伴热器加热温度控制在60℃。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法，其DCS集散控制系统由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线等；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS组态软件。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法，在DCS控制系统操作画面上预设操作程序手动、自动过程，预设阻聚剂加入时间，当选择手动时，可以执行手动启动阻聚剂泵→开启自立式回流调节阀→开启阻聚剂自控阀→阻聚剂过阻聚剂接管喷头→开启冷凝器进料自控阀加入阻聚剂过程；当执行自动时，可以自动执行启动阻聚剂泵→开启自立式回流调节阀→开启阻聚剂自控阀→阻聚剂过阻聚剂接管喷头→开启冷凝器进料自控阀加入阻聚剂过程，并按照设定加入时间关闭冷凝器进料自控阀→关闭阻聚剂自控阀→关闭自立式回流调节阀→关闭阻聚剂泵，结束阻聚剂加料过程。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法中，阻聚装置设置于气液分离器系统后与冷凝器系统前，阻聚剂加入管线处。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法中，阻聚装置中自立式回流调节阀中的压力回流调节控制预设自动与手动、启动与停止、暂停控制程序，可在生产需要时随时进行所需操作。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法中，阻聚装置中自立式回流调节阀以回流压力作为主调参数，阻聚剂泵出口压力作为辅调参数，由自立式回流调节阀控制回流压力从而达到控制整个阻聚系统压力及阻聚剂加入的过程。
上述阻聚剂回流压力控制包括如下进行的程序：预设回流压力目标设定0.30MPa，当达到0.30MPa，自立式回流调节阀为手动模式并打开阀位50%；当小于0.10MPa，自立式回流调节阀为手动模式并关闭阀位0%；当大于0.40 MPa，自立式回流调节阀为自动调节单回路控制模式，以回流管压力作为实时主调参数设定值；当大于0.50 MPa，自立式回流调节阀为自动串级调节控制模式，以回流管压力作为实时主调参数设定值，阻聚剂泵出口压力作为辅调参数；当小于0.10MPa，自立式回流调节阀为手动模式并关闭阀位0%。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法中，阻聚装置中管段部分电伴热器加热温度控制在60℃。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法，阻聚装置设置于气液分离器系统后与冷凝器系统前，阻聚剂加入管线处。阻聚装置主要由阻聚剂贮槽，阻聚剂泵，自立式回流调节阀，电伴热器，阻聚剂自控阀，阻聚剂接管喷头，冷凝器进料自控阀，冷凝器组成。压缩冷凝回收总管、聚合釜出料、出料槽顶部管线汇聚至压缩机进口端，压缩机出口端管线处设置有阻聚装置中的阻聚剂贮槽，阻聚剂贮槽出口端有自立式回流调节阀，阻聚剂泵、电伴热器，阻聚剂自控阀，阻聚剂接管喷头和冷凝器进料自控阀。冷凝器进料自控阀出口端为冷凝器。
所述压缩机，设置于阻聚剂泵出口与阻聚剂接管喷头出口的管线上。
所述阻聚剂泵，设置于阻聚剂贮槽出口处。
所述自立式回流调节阀，设置于阻聚剂泵出口端与阻聚剂贮槽顶部，由自立式回流调节阀控制回流压力从而达到控制整个阻聚系统压力及阻聚剂加入的过程，其中阻聚剂加入控制阶段中压力控制作为主调参数，阻聚剂泵出口压力作为辅调参数。
所述电伴热器，设置于阻聚剂泵出口端与阻聚剂自控阀入口端之间，长度为8m。
所述阻聚剂接管喷头，设置于阻聚剂自控阀出口端，冷凝器进料自控阀进口端，内部设置有内径6mm通孔，用于加压喷射用。
如上所述的阻聚剂接管喷头，由喷头滤网、喷头短接头、活接喷头构成。喷头短接头通过丝扣与喷头滤网、活接喷头连接。与阻聚剂接管通过喷头短接头的外接丝扣连接。
所述喷头短接头，设置于喷头滤网和活接喷头之间，一端内径与喷头滤网通过丝扣连接，外径与阻聚剂接管通过丝扣连接，一端外径与活接喷头通过丝扣连接。
所述喷头滤网，设置于阻聚剂接管内部靠近喷头短接头处，与喷头短接头的内径通过丝扣相连，喷头滤网外径小于阻聚剂接管内径，起到过滤及导流的作用。
所述活接喷头，设置于阻聚剂接管喷头的顶端，其内径与喷头短接头的一端外径通过丝扣相连。
所述活接喷头，内部有6mm通孔，可用于增压。
所述活接喷头，内部台面处有导流角∠β=60度，可用于导流，防止阻聚剂因粘稠粘连。
因为本发明在PVC聚合阻聚工艺中设置了自动控制阀、自立式回流调节阀、阻聚装置、电伴热器、阻聚剂接管喷头，设计了自动操作控制阀及自动控制自立式回流调节阀的DCS自动控制程序，解决了原来操作人员操作频繁、操作强度高、人为误操作的问题，经过自动控制程序，使得聚合阻聚工艺控制更能达到理想控制标准，阻聚装置、电伴热器、阻聚剂接管喷头的设计使温度控制在稳定的60℃，压力通过自立式回流调节阀进行调节，与阻聚剂接管喷头中活接喷头内孔与导流角∠β的设计使阻聚剂能够充分雾化，与介质接触能够充分接触，起到了明显的阻聚效果，同时因连接部位为丝扣连接，易于更换及清洗，实现了PVC聚合阻聚生产中关键工序的自动控制优化，本发明可广泛应用于不同化工领域生产中的阻聚程序控制中。
上述实施例中阻聚剂回流压力、阻聚泵出口压力、电伴热器加热温度参考值可以根据经验需要取多个，具体取值与阻聚剂系统装置大小、反应特性、生产指标有极为重要的关系。
本发明主要是一种PVC聚合阻聚方法操作中所涉及自动控制与相关控制硬件装置作了改进，增加了电伴热器和阻聚剂接管喷头设计，其它与已有技术相同。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例1的一种PVC聚合阻聚方法工艺流程示意图。
图2是本发明实施例1的一种PVC聚合阻聚方法工艺中阻聚剂回流控制逻辑示意图。
图3是本发明实施例1的一种PVC聚合阻聚方法阻聚实施装置中阻聚剂接管喷头结构示意图。
图4是本发明实施例1中阻聚剂接管喷头滤网结构示意图。
图5是本发明实施例1中阻聚剂接管喷头短接头结构示意图。
图6是本发明实施例1中阻聚剂接管喷头中活接喷头结构示意图。
图1中，1为压缩冷凝回收总管；2为聚合釜出料；3为出料槽顶部；4为压缩机；5为气液分离器；6为阻聚剂泵；7为阻聚剂贮槽；8为自立式回流调节阀；9为电伴热器；10为阻聚剂自控阀；11为阻聚剂接管喷头；12为冷凝器进料自控阀；13为冷凝器；14为一级冷凝器；15为二级冷凝器；16为回收管；17为液封罐；18为单体贮槽；19为小精馏系统；20为聚合釜系统；
图3中，110为阻聚剂接管；111为喷头滤网；112为喷头短接头；113为活接喷头。
具体实施方式
参照附图1－6，本发明实施例1为一种PVC聚合阻聚方法，由DCS控制系统控制聚合回收系统阻聚工艺的手动操作：启动阻聚剂泵6→开启自立式回流调节阀8→开启阻聚剂自控阀10→阻聚剂过阻聚剂接管喷头11→开启冷凝器进料自控阀12，加入阻聚剂过程及人为判断操作改为DCS自动控制完成；其中；阻聚装置设置于气液分离器5系统后与冷凝器13系统前，阻聚剂加入控制阶段中压力控制作为主调参数，阻聚剂泵6出口压力作为辅调参数，由自立式回流调节阀8控制回流压力从而达到控制整个阻聚系统压力及阻聚剂加入的过程，阻聚剂进入冷凝器13前管线进行局部管段有电伴热器9加热温度控制在60℃。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法，其DCS集散控制系统由硬件和软件构成，其中硬件包括现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线等；软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS组态软件。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法，在DCS控制系统操作画面上预设操作程序手动、自动过程，预设阻聚剂加入时间，当选择手动时，可以执行手动启动阻聚剂泵6→开启自立式回流调节阀8→开启阻聚剂自控阀10→阻聚剂过阻聚剂接管喷头11→开启冷凝器进料自控阀12加入阻聚剂过程，；当执行自动时，可以自动执行启动阻聚剂泵6→开启自立式回流调节阀8→开启阻聚剂自控阀10→阻聚剂过阻聚剂接管喷头11→开启冷凝器进料自控阀12加入阻聚剂过程，并按照设定加入时间关闭冷凝器进料自控阀12→关闭阻聚剂自控阀10→关闭自立式回流调节阀8→关闭阻聚剂泵6，结束阻聚剂加料过程。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法中，阻聚装置设置于气液分离器5系统后与冷凝器13系统前，阻聚剂加入管线处。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法中，阻聚装置中自立式回流调节阀8中的压力回流调节控制预设自动与手动、启动与停止、暂停控制程序，可在生产需要时随时进行所需操作。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法中，阻聚装置中自立式回流调节阀8以回流压力作为主调参数，阻聚剂泵6出口压力作为辅调参数，由自立式回流调节阀8控制回流压力从而达到控制整个阻聚系统压力及阻聚剂加入的过程。
上述阻聚剂回流压力控制包括如下进行的程序：预设回流压力目标设定0.30MPa，当达到0.30MPa，自立式回流调节阀8为手动模式并打开阀位50%；当小于0.10MPa，自立式回流调节阀8为手动模式并关闭阀位0%；当大于0.40 MPa，自立式回流调节阀8为自动调节单回路控制模式，以回流管压力作为实时主调参数设定值；当大于0.50 MPa，自立式回流调节阀8为自动串级调节控制模式，以回流管压力作为实时主调参数设定值，阻聚剂泵6出口压力作为辅调参数；当小于0.10MPa，自立式回流调节阀8为手动模式并关闭阀位0%。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法中，阻聚装置中管段部分电伴热器9加热温度控制在60℃。
如上所述的一种PVC聚合阻聚方法，阻聚装置设置于压缩机4、气液分离器5系统后与冷凝器13系统前，阻聚剂加入管线处。阻聚装置主要由阻聚剂贮槽7，阻聚剂泵6，自立式回流调节阀8，电伴热器9，阻聚剂自控阀10，阻聚剂接管喷头11，冷凝器进料自控阀12，冷凝器13组成。压缩冷凝回收总管1、聚合釜出料2、出料槽顶部3管线汇聚至压缩机4进口端，压缩机4出口端管线处设置有阻聚装置中的阻聚剂贮槽7，阻聚剂贮槽7出口端有自立式回流调节阀8，阻聚剂泵6、电伴热器9，阻聚剂自控阀10，阻聚剂接管喷头11和冷凝器进料自控阀12。冷凝器进料自控阀12出口端为冷凝器13。
所述压缩机4，设置于阻聚剂泵6出口与阻聚剂接管喷头11出口的管线上。
所述阻聚剂泵6，设置于阻聚剂贮槽7出口处。
所述自立式回流调节阀8，设置于阻聚剂泵6出口端与阻聚剂贮槽7顶部，由自立式回流调节阀8控制回流压力从而达到控制整个阻聚系统压力及阻聚剂加入的过程，其中阻聚剂加入控制阶段中压力控制作为主调参数，阻聚剂泵6出口压力作为辅调参数。
所述电伴热器9，设置于阻聚剂泵6出口端与阻聚剂自控阀10入口端之间，长度为8m。
所述阻聚剂接管喷头11，设置于阻聚剂自控阀10出口端，冷凝器进料自控阀12进口端，内部设置有内径D=Ф6mm通孔，用于加压喷射用。
如上所述的阻聚剂接管喷头11，由喷头滤网111、喷头短接头112、活接喷头113构成，喷头短接头112通过丝扣与喷头滤网111、活接喷头113连接，与阻聚剂接管110通过喷头短接头112的外接丝扣连接。
所述喷头短接头112，设置于喷头滤网111和活接喷头113之间，一端内径与喷头滤网111通过丝扣连接，外径与阻聚剂接管110通过丝扣连接，一端外径与活接喷头113通过丝扣连接。
所述喷头滤网111，设置于阻聚剂接管110内部靠近喷头短接头112处，与喷头短接头112的内径通过丝扣相连，喷头滤网111外径小于阻聚剂接管110内径，起到过滤及导流的作用。
所述活接喷头113，设置于阻聚剂接管喷头11的顶端，其内径与喷头短接头112的一端外径通过丝扣相连。
所述活接喷头113，内部有内径D=Ф6mm通孔，可用于增压。
所述活接喷头113，内部台面处有导流角∠β=60度，可用于导流，防止阻聚剂因粘稠粘连。
因为本发明在PVC聚合阻聚工艺中设置了自动控制阀10、12、自立式回流调节阀8、阻聚装置、电伴热器9、阻聚剂接管喷头11，设计了自动操作控制阀10、12、及自动控制自立式回流调节阀8的DCS自动控制程序，解决了原来操作人员操作频繁、操作强度高、人为误操作的问题，经过自动控制程序，使得聚合阻聚工艺控制更能达到理想控制标准，阻聚装置、电伴热器9、阻聚剂接管喷头11的设计使温度控制在稳定的60℃，压力通过自立式回流调节阀8进行调节，与阻聚剂接管喷头11中活接喷头113内孔与导流角∠β的设计使阻聚剂能够充分雾化，与介质接触能够充分接触，起到了明显的阻聚效果，同时因连接部位为丝扣连接，易于更换及清洗，实现了PVC聚合阻聚生产中关键工序的自动控制优化，本发明可广泛应用于不同化工领域生产中的阻聚程序控制中。
上述实施例中阻聚剂回流压力、阻聚泵出口压力、电伴热器加热温度参考值可以根据经验需要取多个，具体取值与阻聚剂系统装置大小、反应特性、生产指标有极为重要的关系。
本发明主要是一种PVC聚合阻聚方法操作中所涉及自动控制与相关控制硬件装置作了改进，增加了电伴热器和阻聚剂接管喷头设计，其它与已有技术相同。
Claims (11)
1.一种PVC聚合阻聚方法，由DCS控制系统控制聚合回收系统阻聚工艺的手动操作设置为DCS自动控制，其特征在于启动阻聚剂泵→开启自立式回流调节阀→开启阻聚剂自控阀→阻聚剂过阻聚剂接管喷头→开启冷凝器进料自控阀，加入阻聚剂过程及人为判断操作改为DCS自动控制完成，其中阻聚装置设置于气液分离器系统后与冷凝器系统前，阻聚剂加入控制阶段中压力控制作为主调参数，阻聚剂泵出口压力作为辅调参数，由自立式回流调节阀控制回流压力从而达到控制整个阻聚系统压力及阻聚剂加入的过程，阻聚剂进入冷凝器前管线局部管段设置有电伴热器加热温度控制在60℃。
2.如权利要求1所述的一种PVC聚合阻聚方法，其特征在于合理利用DCS集散控制系统由硬件和软件构成，其中硬件包括适用于聚合阻聚方法的现场控制站、操作站、工程师站、通讯网线，软件包括操作系统平台及工业控制用的DCS组态软件。
3.如权利要求1所述的一种PVC聚合阻聚方法，其特征在于所述阻聚方法在DCS控制系统操作画面上预设操作程序手动、自动过程，预设阻聚剂加入时间，当选择手动时，可以执行手动启动阻聚剂泵→开启自立式回流调节阀→开启阻聚剂自控阀→阻聚剂过阻聚剂接管喷头→开启冷凝器进料自控阀加入阻聚剂过程；当执行自动时，可以自动执行启动阻聚剂泵→开启自立式回流调节阀→开启阻聚剂自控阀→阻聚剂过阻聚剂接管喷头→开启冷凝器进料自控阀加入阻聚剂过程，并按照设定加入时间关闭冷凝器进料自控阀→关闭阻聚剂自控阀→关闭自立式回流调节阀→关闭阻聚剂泵，结束阻聚剂加料过程。
4.如权利要求1所述的一种PVC聚合阻聚方法，其特征在于所述阻聚装置设置于气液分离器系统后与冷凝器系统前，阻聚剂加入管线处。
5.如权利要求1所述的一种PVC聚合阻聚方法，其特征在于所述阻聚装置中自立式回流调节阀中的压力回流调节控制预设自动与手动、启动与停止、暂停控制程序，可在生产需要时随时进行所需操作。
6.如权利要求1所述的一种PVC聚合阻聚方法，其特征在于所述PVC聚合阻聚装置中自立式回流调节阀以回流压力作为主调参数，阻聚剂泵出口压力作为辅调参数，由自立式回流调节阀控制回流压力从而达到控制整个阻聚系统压力及阻聚剂加入的过程。
7.如权利要求1所述的一种PVC聚合阻聚方法，其特征在于所述阻聚剂回流压力控制包括如下进行的程序：预设回流压力目标设定0.30MPa，当达到0.30MPa，自立式回流调节阀为手动模式并打开阀位50%；当小于0.10MPa，自立式回流调节阀为手动模式并关闭阀位0%；当大于0.40 MPa，自立式回流调节阀为自动调节单回路控制模式，以回流管压力作为实时主调参数设定值；当大于0.50 MPa，自立式回流调节阀为自动串级调节控制模式，以回流管压力作为实时主调参数设定值，阻聚剂泵出口压力作为辅调参数；当小于0.10MPa，自立式回流调节阀为手动模式并关闭阀位0%。
8.如权利要求1所述的一种PVC聚合阻聚方法，其特征在于所述阻聚装置中管段部分电伴热器加热温度控制在60℃。
9.如权利要求1所述的一种PVC聚合阻聚方法，其特征在于所述阻聚装置设置于气液分离器系统后与冷凝器系统前，阻聚剂加入管线处，阻聚装置主要由压缩机，气液分离器，阻聚剂泵，阻聚剂贮槽，自立式回流调节阀，电伴热器，阻聚剂自控阀，阻聚剂接管喷头，冷凝器进料自控阀，冷凝器组成，压缩冷凝回收总管、聚合釜出料、出料槽顶部管线汇聚至压缩机进口端，压缩机出口端管线处设置有阻聚装置中的阻聚剂贮槽，阻聚剂贮槽出口端有自立式回流调节阀，阻聚剂泵、电伴热器，阻聚剂自控阀，阻聚剂接管喷头和冷凝器进料自控阀，冷凝器进料自控阀出口端为冷凝器。
10.如权利要求9所述的一种PVC聚合阻聚方法，其特征在于所述阻聚装置中的电伴热器，设置于阻聚剂泵出口端与阻聚剂自控阀入口端之间，长度为8m。
11.如权利要求9所述的一种PVC聚合阻聚方法，其特征在于所述阻聚装置中的阻聚剂接管喷头，设置于阻聚剂自控阀出口端，冷凝器进料自控阀进口端，内部设置有内径6mm通孔，用于加压喷射用。
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|---|---|---|---|---|
| CN114073924A (zh) * | 2020-08-20 | 2022-02-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 聚丙烯预聚反应阻聚系统、方法、聚丙烯生产装置 |
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- 2018-06-11 CN CN201810595074.2A patent/CN108948240A/zh active Pending
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