Novolen工藝聚丙烯細(xì)粉的改進(jìn)措施研究

侯尚鵬

摘 要：本文介紹了聚丙烯細(xì)粉過多而導(dǎo)致載氣系統(tǒng)，反應(yīng)器循環(huán)氣系統(tǒng)，粉料輸送系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，主要從催化劑，丙烯質(zhì)量，生產(chǎn)負(fù)荷等方面對(duì)聚丙烯細(xì)粉過多的原因展開分析，并提出相應(yīng)的解決措施。主要通過對(duì)過濾器和主密封氣進(jìn)行改進(jìn)，通過后期實(shí)踐證明，采用這些措施能夠有效減少細(xì)粉產(chǎn)生量，能夠維持裝置穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：Novolen工藝；聚丙烯；細(xì)粉；措施

很多煤化工公司的采用的是ABB Novolen聚丙烯裝置，同時(shí)利用了采用Z-N型的催化劑，這種工藝最大的優(yōu)勢(shì)是無需進(jìn)行預(yù)聚合，可以進(jìn)行不同產(chǎn)品生產(chǎn)，目前存在兩條生產(chǎn)線：其中一條生產(chǎn)線是通過兩臺(tái)聚合反應(yīng)器串聯(lián)而成的，而第二條生產(chǎn)線是由兩臺(tái)反應(yīng)器并聯(lián)操作。在生產(chǎn)中如果聚丙烯細(xì)粉存在過多則可能會(huì)使系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)發(fā)生過濾器堵塞，進(jìn)而影響系統(tǒng)的運(yùn)行周期，同時(shí)也會(huì)使反應(yīng)器發(fā)生連鎖故障，導(dǎo)致裝置停車，對(duì)公司來說會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。本文結(jié)合煤化工公司的生產(chǎn)情況闡述了聚丙烯細(xì)粉在生產(chǎn)過程中的不利影響，并分析了細(xì)粉過多的產(chǎn)生原因，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，希望能給相關(guān)工作人員提供幫助。

1 聚丙烯細(xì)粉在生產(chǎn)中的不利影響

從聚丙烯細(xì)粉對(duì)反應(yīng)器循環(huán)氣系統(tǒng)的影響程度上來看，如果過濾器壓差較高，此時(shí)將過濾器切出后會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量的聚丙烯細(xì)粉堵塞濾袋的情況，這時(shí)需要更換新的濾袋，會(huì)從一定程度上縮短濾袋的使用壽命。從聚丙烯細(xì)粉對(duì)載氣系統(tǒng)影響來看，含有細(xì)粉的載氣經(jīng)過載氣壓縮機(jī)級(jí)間冷卻器時(shí)，細(xì)粉會(huì)粘附在管束的外壁，使得散熱效果降低，傳熱阻力增大，進(jìn)而導(dǎo)致載氣壓縮機(jī)被迫停車。從細(xì)粉對(duì)于粉料輸送系統(tǒng)的影響來看，粉料輸送壓縮機(jī)入口筒式過濾器被堵塞，或者聚丙烯細(xì)粉在粉料輸送壓縮機(jī)輸送粉料時(shí)累計(jì)，使得樹脂發(fā)生熔化而咬合，螺桿與墻板摩擦導(dǎo)致墻板端面產(chǎn)生裂紋。

2 產(chǎn)生過多細(xì)粉的原因分析

首先從催化劑角度來看，催化劑與聚丙烯細(xì)粉在尺寸，外觀方面存在著一定的聯(lián)系，催化劑對(duì)于細(xì)粉分布的影響也是比較大的，較小的催化劑很容易產(chǎn)生聚丙烯細(xì)粉，而且在催化劑的儲(chǔ)運(yùn)和配置過程中也會(huì)造成催化劑的破碎。催化劑的破碎主要是與聚合物增長(zhǎng)壓力以及催化劑載體材料的剛性平衡有關(guān)。從操作條件的變化來看，根據(jù)工廠生產(chǎn)任務(wù)的要求以及丙烯原料庫(kù)存，往往選擇提高負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，在這個(gè)過程中就要先增加催化劑的進(jìn)料量，進(jìn)而增加丙烯的進(jìn)料量，硅烷，氫氣等會(huì)也相應(yīng)增加。在實(shí)際操作過程中，如果反應(yīng)器處于高負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，此時(shí)反應(yīng)器內(nèi)部壓力較高，加入的催化劑過量之后，會(huì)存在進(jìn)料不穩(wěn)定的情況，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致循環(huán)丙烯中濃度增加，容易受到波動(dòng)影響，需要工作人員花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種情況下不僅增加了操作難度，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生較多細(xì)粉。當(dāng)處于停車狀態(tài)時(shí)，由于聚丙烯細(xì)粉顆粒較小，暫時(shí)失活的催化劑仍然會(huì)留在反應(yīng)器中，使得反應(yīng)器在下一次操作時(shí)剛開始的反應(yīng)聚合速率較高，在短時(shí)間內(nèi)壓力增長(zhǎng)過快，造成細(xì)粉增加。

3 聚丙烯細(xì)粉的改進(jìn)措施

3.1 優(yōu)化催化劑的配置和進(jìn)料

首先在生產(chǎn)過程中需要選擇顆粒大小均勻，機(jī)械強(qiáng)度適中的催化劑，在對(duì)催化劑進(jìn)行搬運(yùn)過程中，嚴(yán)禁發(fā)生碰撞，可以設(shè)置滾筒器，避免催化劑發(fā)生結(jié)塊，進(jìn)而能夠降低催化劑的濃度，減少每次填充的劑量，適當(dāng)提高計(jì)量罐攪拌速度，使催化劑能夠分布均勻，從而降低聚合反應(yīng)的速度。

3.2 優(yōu)化開停車操作以及轉(zhuǎn)牌號(hào)操作

當(dāng)反應(yīng)器處于開車狀態(tài)時(shí)需要適當(dāng)降低反應(yīng)器的溫度，并釋放催化劑，以防反應(yīng)器中含有較多的未反應(yīng)的催化劑，減少或者停止催化劑進(jìn)料。而如果當(dāng)反應(yīng)器處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案實(shí)施操作，將主催化劑累積到一定程度之后，對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括溫度的變化，及時(shí)調(diào)整丙烯的進(jìn)料量，防止反應(yīng)器在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生較大的溫度變化。

3.3 優(yōu)化負(fù)荷調(diào)整操作

工作人員需要逐步調(diào)節(jié)反應(yīng)器的負(fù)荷，要注意盡可能保證調(diào)節(jié)幅度小，避免反應(yīng)器出現(xiàn)較大波動(dòng)。調(diào)整時(shí)，需要先調(diào)節(jié)主催化劑進(jìn)量，進(jìn)而調(diào)節(jié)丙烯進(jìn)量，對(duì)反應(yīng)器的溫度，以及反應(yīng)器內(nèi)部的壓力參數(shù)也需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)還需要注意主催化劑，三乙基鋁，氫氣，硅烷進(jìn)料量是否穩(wěn)定，當(dāng)進(jìn)料泵出現(xiàn)故障和反應(yīng)器壓力波動(dòng)較大時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)整以防過度累積。還需要根據(jù)聚丙烯粉料熔脂以及氫氣的實(shí)時(shí)濃度曲線變化，及時(shí)調(diào)整氫氣的進(jìn)料量，防止出現(xiàn)反應(yīng)器大幅度波動(dòng)的情況。

3.4 嚴(yán)格控制丙烯的質(zhì)量

需要嚴(yán)格按照操作規(guī)定，針對(duì)不同的時(shí)間點(diǎn)對(duì)丙烯進(jìn)行分批取樣分析，之后進(jìn)行丙烯干燥脫水，脫硫過程，最終能夠保證丙烯中催化劑毒物的脫除效果。

4 小結(jié)

聚丙烯生產(chǎn)中因?yàn)榉磻?yīng)器在正常生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生較多的聚丙烯細(xì)粉，若不采取措施，會(huì)使得設(shè)備的穩(wěn)定性降低，造成裝置停車，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，工作人員可采取以上有效的措施來減少聚丙烯細(xì)粉的產(chǎn)生。目前企業(yè)在生產(chǎn)過程中，相比過去細(xì)粉產(chǎn)生量明顯減少，基本能夠?qū)崿F(xiàn)確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的目的。

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