無(wú)紡布專用聚丙烯樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)

張艷兵 孫國(guó)輝 李希迪

摘 要：洛陽(yáng)石化2#聚丙烯裝置，環(huán)管反應(yīng)器中聚合生產(chǎn)熔融指數(shù)為3.0g/10min的聚丙烯粉料，通過(guò)造粒機(jī)筒體中連續(xù)注入引發(fā)劑，在造粒機(jī)筒體中熔融降解為熔融指數(shù)為35g/10min的聚丙烯樹(shù)脂，生產(chǎn)高流動(dòng)、窄分布、高取向、均化度高的無(wú)紡布專用料，滿足醫(yī)用口罩、手術(shù)服、隔離服等醫(yī)用衛(wèi)生材料的原料供應(yīng)。

關(guān)鍵詞：聚丙烯;造粒機(jī);切粒;引發(fā)劑

洛陽(yáng)分公司在1#PP 生產(chǎn)的YS835多年來(lái)一直是市場(chǎng)滿意度較高的無(wú)紡布專用料，平均售價(jià)較通用料高400元/t。1#PP裝置停工后，分公司在2#PP裝置開(kāi)發(fā)生產(chǎn)該產(chǎn)品。在雙環(huán)管聚丙烯工藝上采用可控流變技術(shù)生產(chǎn)高流動(dòng)、窄分布、高取向、均化度高的無(wú)紡布專用料，而且要同時(shí)滿足不同需求的用戶。

1 原料及催化劑

丙烯采用煉廠丙烯，經(jīng)保安精制后達(dá)到聚合級(jí)要求;氫氣采用外購(gòu)煤化工氫氣，純度在99.98%以上，催化劑采用中國(guó)石化催化劑北京奧達(dá)分公司生產(chǎn)的DQC401催化劑，活性大于45kgPP/gCat，催化劑按照正常配置程序配置，配置完壓送至催化劑注入器。助催化劑：TEAL、CHMNS，穩(wěn)定劑：9309。

2 產(chǎn)品性能指標(biāo)的確定

通過(guò)對(duì)進(jìn)口超高流動(dòng)性聚丙烯產(chǎn)品的物性分析，結(jié)合聚丙烯裝置的工藝特點(diǎn)，確定了氫調(diào)法生產(chǎn)超高流動(dòng)均聚聚丙烯的攻關(guān)技術(shù)指標(biāo)。

3 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

聚丙烯裝置采用DQC401催化劑，在兩環(huán)管反應(yīng)器進(jìn)行對(duì)稱加氫，生產(chǎn)的聚丙烯粉料經(jīng)汽蒸干燥后與復(fù)配抗氧劑按照一定比例加入到造粒機(jī)混合器M802中混合?；旌虾蠹尤氲诫p螺桿造粒機(jī)，在造粒機(jī)筒體中連續(xù)注入引發(fā)劑，經(jīng)混合、熔融、剪切、加壓，在造粒機(jī)筒體中熔融降解為熔融指數(shù)為35g/10min的聚丙烯樹(shù)脂，由旋轉(zhuǎn)的二十四把切刀于水下切粒后，形成聚丙烯粒料，再經(jīng)脫水干燥、篩選，由PK803風(fēng)機(jī)送入成品料倉(cāng)D901。

4 生產(chǎn)難題的解決

4.1 改造引發(fā)劑注入系統(tǒng)，確保引發(fā)劑的穩(wěn)定注入

4.1.1 更換引發(fā)劑泵，確保引發(fā)劑加入計(jì)量穩(wěn)定

生產(chǎn)PPH-Y35期間，引發(fā)劑加入量為7～10kg/h，原計(jì)量泵量程為0～60kg/h，流量波動(dòng)較大，極易造成切粒機(jī)纏刀和產(chǎn)品熔融指數(shù)波動(dòng)，經(jīng)過(guò)優(yōu)化，已更換新的引發(fā)劑泵，量程為0-20kg/h，新泵投用后運(yùn)行良好，引發(fā)劑的注入更加穩(wěn)定。

4.1.2 對(duì)助劑閥進(jìn)行改造，確保注劑閥暢通

針對(duì)生產(chǎn)PPH-Y35前助劑閥頻繁堵塞的問(wèn)題，車間經(jīng)過(guò)與造粒機(jī)生產(chǎn)廠商大橡塑公司多次溝通后，對(duì)助劑閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，助劑閥改造后的使用效果良好，再未發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

4.1.3 引發(fā)劑注入管線進(jìn)行改造，加強(qiáng)引發(fā)劑注入量的監(jiān)控

由于引發(fā)劑泵出口流量計(jì)距離引發(fā)劑泵較近，和助劑閥的距離較遠(yuǎn)，中間要跨越6m高的龍門(mén)管架，現(xiàn)有的流量計(jì)不能準(zhǔn)確反映引發(fā)劑的實(shí)際加入量，通過(guò)在助劑閥前增加玻璃板，便于直接監(jiān)控引發(fā)劑的實(shí)際注入量。

4.1.4 更換手動(dòng)打壓泵，助劑閥疏通更加方便快捷

由于助劑閥注入口直徑只有5mm，液相引發(fā)劑與粉料接觸后在助劑閥注入口處易發(fā)生堵塞，轉(zhuǎn)產(chǎn)PPH-Y35前需用手動(dòng)打壓泵對(duì)助劑閥打壓疏通，原有手動(dòng)打壓泵出口壓力和流量較小，不便于助劑閥疏通，更換新的手動(dòng)打壓泵，新泵出口流量與壓力調(diào)節(jié)靈活，助劑閥疏通更為方便，注劑閥的疏通時(shí)間由2h降至半小時(shí)以內(nèi)，縮短了造粒機(jī)的轉(zhuǎn)產(chǎn)時(shí)間，減少過(guò)渡料的產(chǎn)生。

4.2 優(yōu)化造粒機(jī)運(yùn)行參數(shù)，延長(zhǎng)造粒機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。

4.2.1 優(yōu)化造粒機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，降低轉(zhuǎn)產(chǎn)期間切粒機(jī)的振動(dòng)

在轉(zhuǎn)產(chǎn)PPH-Y35期間，產(chǎn)品熔融指數(shù)跨度較大，為保證造粒機(jī)的切粒效果，造粒機(jī)運(yùn)行參數(shù)調(diào)整幅度較大，造成切刀與模板對(duì)中出現(xiàn)偏差，引起切粒機(jī)的振動(dòng)過(guò)大，極易發(fā)生切粒機(jī)纏刀而造成造粒機(jī)停機(jī)，車間與同類裝置及造粒機(jī)生產(chǎn)廠家溝通后，不斷摸索造粒機(jī)在生產(chǎn)PPH-Y35期間的最佳參數(shù)，減少造粒機(jī)參數(shù)調(diào)整幅度，和鉗工一起摸索出切粒機(jī)振動(dòng)在線調(diào)整的方法，消除了造粒機(jī)在轉(zhuǎn)產(chǎn)PPH-Y35期間造粒機(jī)振動(dòng)過(guò)大的問(wèn)題。

4.2.2 優(yōu)化造粒機(jī)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)造粒機(jī)在生產(chǎn)PPH-Y35期間的穩(wěn)定運(yùn)行

通過(guò)提高造粒機(jī)運(yùn)行負(fù)荷，更換?？赘俚哪０?，提高模板前壓力;通過(guò)對(duì)切刀逐個(gè)打表檢測(cè)，對(duì)切粒機(jī)進(jìn)刀風(fēng)壓和進(jìn)刀時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，保證切粒機(jī)正常穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)粒料干燥器D805進(jìn)行班班監(jiān)控，出現(xiàn)塊料及時(shí)處理，造粒機(jī)參數(shù)優(yōu)化后，造粒機(jī)運(yùn)行時(shí)間可達(dá)67天，滿足了PPH-Y35的開(kāi)發(fā)需要。

4.3 通過(guò)造粒機(jī)模板、切刀的優(yōu)化調(diào)整，改善聚丙烯顆粒外觀

自2#聚丙烯裝置開(kāi)發(fā)生產(chǎn)PPH-Y35以來(lái)，切粒效果一直不夠理想，有大連粒料和拖尾粒出現(xiàn)，粒料中夾帶大量聚丙烯碎屑，給產(chǎn)品摻混和包裝帶來(lái)極大不便，給下游客戶使用帶來(lái)困難，甚至引起客戶投訴現(xiàn)象。

①成立切粒攻關(guān)小組，對(duì)PPH-Y35切粒問(wèn)題進(jìn)行專題攻關(guān)。裝置、各處室和1#聚丙烯等成立造粒機(jī)切粒攻關(guān)小組，生產(chǎn)PPH-Y35期間，開(kāi)會(huì)研究攻關(guān)方向，制定攻關(guān)調(diào)整措施，提出了大量建設(shè)性意見(jiàn)，對(duì)改善造粒機(jī)的切粒效果起到關(guān)鍵作用;②裝置通過(guò)對(duì)模板進(jìn)行溫度分布檢測(cè)、更換模板壓墊，保證模板溫度分布均勻;通過(guò)定期對(duì)模板進(jìn)行修復(fù)、調(diào)整切刀進(jìn)刀時(shí)間和進(jìn)刀壓力、對(duì)切刀逐一打表檢測(cè)，保證切刀與模板的完好貼合;通過(guò)調(diào)整切粒水溫度、切粒水量等工藝參數(shù)，保證粒料的冷卻效果，目前聚丙烯粒料形狀已有大幅改善，拖尾粒和連粒料大幅減少，基本消除了拖尾粒連粒料和碎屑現(xiàn)象。

5 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

經(jīng)濟(jì)效益：無(wú)紡布專用聚丙烯樹(shù)脂PPH-Y35的開(kāi)發(fā)工作在洛陽(yáng)石化2#聚丙烯裝置上已進(jìn)行五年，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。每年生產(chǎn)PPH-Y35達(dá)4萬(wàn)t，并開(kāi)發(fā)生產(chǎn)不含塑化劑的高檔無(wú)紡布專用聚丙烯樹(shù)脂PPH-Y35X，每年產(chǎn)量達(dá)4萬(wàn)t以上。每噸PPH-Y35和PPH-Y35X比普通拉絲料高出400元，節(jié)約用電35kW.h，年產(chǎn)品總創(chuàng)效3368萬(wàn)元。

社會(huì)效益：洛陽(yáng)石化生產(chǎn)的無(wú)紡布專用聚丙烯樹(shù)脂PPH-Y35和PPH-Y35X逐步被下游客戶所接受，每月產(chǎn)量達(dá)到7000t以上，可替代同類進(jìn)口產(chǎn)品，洛陽(yáng)石化已經(jīng)成為中石化在華中地區(qū)的纖維料生產(chǎn)基地。

6 結(jié)論

①在國(guó)內(nèi)同類裝置中，首家用國(guó)產(chǎn)大型造粒機(jī)降解生產(chǎn)高熔融指數(shù)無(wú)紡布專用聚丙烯樹(shù)脂，產(chǎn)品指標(biāo)及各項(xiàng)力學(xué)性能達(dá)到并超過(guò)同類進(jìn)口產(chǎn)品的質(zhì)量水平;②采用降解法生產(chǎn)無(wú)紡布專用聚丙烯樹(shù)脂，反應(yīng)器、軸流泵、造粒機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，工藝路線合理、可靠，各項(xiàng)生產(chǎn)控制指標(biāo)可以很好的滿足產(chǎn)品的綜合性能要求;③裝置采用加氫法生產(chǎn)超高熔融指數(shù)產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)品分子量分布窄，產(chǎn)品氣味低，可紡性好，可以替代同類進(jìn)口產(chǎn)品。